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柴油发电机的工作原理是什么

文章出处:康明斯动力 人气:发表时间:2018-05-29

     美国康明斯公司生产的发电机称为康明斯发电机。广泛应用于公路、建筑、宾馆、厂矿、发电站等场所。 广泛应用于重型卡车、中型卡车、巴士客车等公路车辆以及工程机械、矿山设备、农业机械、船舶和铁路等非公路设备。康明斯发电机特点康明斯发电机作为世界发电机的领军人物,以优异的质量著称,康明斯发电机是全球最大的独立发动机制造商,产品线包括柴油和代用燃料发动机。

    柴油发电机中常用的发电机为同步交流发电机,是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。

旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同,都是电磁感应现象。而主要区别有两点:

(1)产生感应电流的方式:旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化,从而产生感应电流;旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线,从而在定子线圈中产生感应电流。

(2)电力输出方式:旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电;而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路,因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压,适用于大型发电机。

1.电动势的产生

    当导体切割磁场的磁力线时,会在导体中产生感应电动势。

线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上,两者同轴旋转,且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。

当电枢沿顺时针方向旋转,ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d,并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下,cd边处于N极下,此时ab和cd边中的电动势均改变方向,显然此时电动势为负值。

由上述过程可知,对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周,在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布,则可产生正弦交流电动势。

而对于三相同步交流发电机、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。

2.电动势的大小

根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得:

E=BLV

    B——磁通密度;

L——导体在磁场中的有效长度;

V——导体垂直于磁场方向的运动速度。

   而正弦交流电动势的有效值E计算:

E=Kn

式中n——发电机转速;

    K——发电机的结构常数。

    同步交流发电机制成后,其结构常数K已成定值。因此,可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是,通常情况下要求电动势的频率f恒定,而频率f与转速n成正比,所以发电机的转速是不能随便调整的。因此,主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小,达到调整其输出电压的目的。

 

360KW 康明斯发电机组 (5).jpg