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发电机组发电原理(发电机组发电原理示意图)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-20 18:56   点击:53  编辑:admin   手机版

1. 发电机组发电原理示意图

1、发电机概述;

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。

发电机已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。

发电机的分类可归纳如下:

发电机分:直流发电机和交流发电机

交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用)

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。

2、发电机结构及工作原理;

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。

转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。

3、柴油发电机工作原理;

柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。

在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油

充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。

将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。

这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

4、汽油发电机原理;

汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。

在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。

5、同步发电机工作原理

主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。

载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。

切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。

交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。

2. 发电机组发电原理示意图图片

首先是展放随车电缆,并把发电车的输出端,与用户的受电端,用电缆连接好。注意一定要拧紧连接端的螺丝。

然后启动应急发电机,启动后一般先预热一分钟至五分钟,再投入励磁电源,逐渐增大原动机的功率,发电车便可正常发电运行。

发电车就是装配在车辆上的一套完整的发电机组。其发电原理跟普通的发电车是一样的。

一般应急发电车是用柴油机带动发电机进行发电的。也有是用小型燃汽轮机为原动力的。

3. 发电机结构示意图

1.横置

平行于前桥或后桥叫作“横置”。

不论燃油车还是电动车,其装备的发动机都只能朝向一个方向输出动力,朝向后桥则会实现后轮驱动,想要实现前轮驱动就只能朝向某一个前轮;这样布局就等于让发动机或电机的动力输出轴(曲轴/转子)与前桥平行,动力通过变速箱传递到两侧车轮,这是横置前驱的概念。

横置布局也可以打造为后轮驱动,这个布局可以是“横·后置后驱”或“横·中置后驱”,发动机何止横着的,只是把安装的位置放在了中间或车尾;这样的设计更适合高性能的轿跑车,发动机和变速箱的重量等于提高后轮的正压力,压力大则车轮的摩擦力强,急加速就不容易打滑了。

不过这种设计会压缩车辆的驾乘空间,车辆没有后备箱、只有个不大的前备箱,用起来不是很方便;所以普通代步车基本都用前置前驱,即便这会造成后轮抓地力较差的缺点,但只要保守驾驶也不会很容易失控。

2.纵置

垂直于前桥或后桥叫作“纵置”。

纵置只用于装备内燃机的燃油车,在乘用车型中没有必要使用纵置的电机;纵置就是把发动机的飞轮端朝向后桥,让发动机内部的曲轴垂直于前桥或交叉于前桥,这样的布局会有两个缺点。首先是发动机舱会很长,因为内燃机的特点是长而窄,纵置布局就要占用过多的空间;其次是连接后桥当然需要很长的传动轴,也需要一个挺大的变速箱。

纵置后驱的结构特点就是这样,很明显要比前置前驱复杂且笨重,尤其是变速箱;但是变速箱更靠近车辆尾部,连接后桥的传动轴也能起到均衡重量的作用,短前悬、长后悬的设计也有些让重心刻意往后靠。所以后驱车的前后车身重量是相当的,那么前后轮的抓地力也就相当了,这会有效提升车辆的驾驶品质。

毫无疑问纵置后驱要比前置前驱的驾驶体验好,可是复杂的结构决定了制造成本偏高,笨重的传动系统也让油耗偏高了一些;前驱车则有制造成本低和油耗低的优势,所以主流代步车都是横置前驱,高性能车多使用纵置后驱,或者是基于纵置系统打造的四驱。

3.中后置的特殊性

跑车有中置和后置,发动机可以是横置,但也可以设计为“中·纵置后驱/四驱”;一般体积小巧的跑车多用横置,比如MG、MR、莲花等,高标准的大尺寸跑车基本都是纵置布局,比如宾利、兰博基尼、保时捷等。这些中置的发动机会在仅有的一排座椅的后面,这样的设计当然也是为了提高操控极限。

面包车、老款小客车大都使用“中·纵置后驱”,比如五菱之光、长安之星、丰田海狮等,这些车的中置发动机位于前排座椅的下方,尺寸较大的车型则会在中间出现一个很大的隆起,小时候坐过的公交车也以这种中置车为主。

这种设计的特点是驾乘体验往往都比较差,发动机过强的低频噪音会源源不断地传入车内,高温也会影响体验;所以这样的面包车越来越少了,取而代之的多为前置后驱或前置前驱的载客车。

后置后驱的乘用车型不讨论了,重点了解一下后置后驱的客车吧,现在的燃油动力公交车和长途客车大都是后置后驱;车尾会有一个能掀起来的盖子,打开后里面就是柴油机了,这种设计既不占用乘坐空间、也不影响载货空间,只是会让后排座椅变得高一些,但也总比用中置后驱影响所有空间来的划算。

同时后置后驱还有另一个优势,对于电动客车来说,车辆可以预留“增程器”安装位,不需要增程器则尾箱就是后备箱,反之则可以加装中小排量的内燃机用于发现,现在就有些客车会这么设计。

最后需要了解的是电动汽车,这种车型用横置即可。

电驱系统在设计底盘的时候不需要过于迁就发动机,因为电机的体积总是很小巧,且电机不需要配备变速箱;所以电机独立布局在前或后,对于前后轮的抓地力都不会有太大的影响,只是加速感还是有差异。

不过电机可以轻松地布局在后桥,小巧的体积可以布局在两套独立悬架之间。

然而最重要的还是电机的效率很高,内燃机转化机械能的过程会有接近70%的损耗,永磁同步电机可以低至不足10%;那么在高效率低能耗的前提下,一台车即便装上2~4台电机也不会让电耗变得有多高。于是就出现了“双擎”“三擎”甚至“四擎”的驱动平台。

在前后桥各安装一台驱动电机,都采用横置布局是最理想的四驱;因为横置驱动损耗也更低,前后标准相当则能实现高水平的全时四驱,驾驶车辆会感觉非常平顺,同时简单的结构也决定了故障率会很低。所以电动汽车无需再关注横置或纵置,只需要看车辆有几台电机就好,一般纯电动车都是双擎全时四驱,混动车有三擎(包括内燃机),只有使用轮毂电机才会有四个发动机。

轮毂电机制造成本偏高,预计短期内还无法普及。

4. 发电机组工作原理图

热电厂,是指在发电的同时,还利用汽轮机的抽汽或排汽为用户供热的火电厂。

主要工作原理是利用火力发电厂发电后的热水,经过再次加热后供暖。

热电厂由于客观事实不可能与大型发电厂在同等起跑线上“竞价上网”的。热电厂装机容量受热负荷大小、性质等制约,机组规模要比火电厂的主力机组小很多。

热电厂由于既发电又供热,锅炉容量大于同规模火电厂。热电厂必须比一般火电厂多增设锅炉容量以备用,水处理量也大。

5. 发电机组构造图解

发电动力装置按能源的种类分为火电动力装置、水电动力装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置。

火电动力装置由电厂锅炉、汽轮机和发电机(惯称三大主机)及其辅助装置组成。

水电动力装置由水轮发电机组、调速器、油压装置及其他辅助装置组成。

核电动力装置由核反应堆、蒸气发生器、汽轮发电机组及其他附属设备组成

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