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交流发电机和发电机组额定值的定义
交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制
交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。
交流发电机额定值
交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。
下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。
现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。
然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。
这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。
示例:备用电源与主电源应用
在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。
出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。
然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。
因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。
热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以便在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。
发电机组额定值
发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。
■ 应急备用电源,(ESP额定值)
■ 限时主电源,(LTP额定值)
■ 主要额定功率,(PRP额定值)
■ 连续运行功率,(COP额定值)
每个定义都规定了以下标准:
■ 负载类型
其中包括可变负载,即负载循环的幅度和持续时间不同,另外还有恒定负载,即负载保持恒定水平,但负载循环的持续时间可能会有所不同。
■ 每年运行小时数
将平均负载水平与发电机组的指定额定值进行比较,并表示为额定kVA的百分比。发电机组必须能够在规定的小时数中在平均负载水平运行。
■ 过载要求
过载能力表示可在指定的持续时间内高于指定kVA额定值的百分比。
交流发电机额定值的术语和定义因行业而异,与发电机组使用的术语和定义不一致。交流发电机的定义以国际标准ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全国标准(如NEMA MG 1-32(北美))为指导,这些标准本身引入了进一步的变化。
下表总结了根据ISO 8528-1对发电机组的定义以及ISO 8528-3和IEC 60034-1对交流发电机的定义。尽管存在差异,但该表显示了如何匹配交流发电机与发电机组的额定值和运行负荷。
需要注意的是,与标准相比,GOEM可能决定提供更高水平的性能,例如更高的平均负载或更长的运行时间。
在将交流发电机与发电机组额定值和应用相匹配时,需要考虑到这一点。
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柴油发电机为什么会起动无力
起动机电刷连线松动导致起动无力
(1)故障现象 一辆装载康明斯柴油机的汽车起动无力,不能起动柴油机。
(2)故障查找分析 故障排除检修时,先用蓄电池测试仪对该车蓄电池进行测试,两蓄电池电荷量均足。检查蓄电池电压与连接线也接触良好,故判断为起动机故障。
卸下起动机将其解体,发现其前、同城中、同城后3个铜套均已磨损,其前铜套与起动齿轮相近的铜套磨损尤为严重,其他看起来均正常,故更换了3个铜套。对起动机实行了保养,空载试机,转速较高,但装车后起动机依然起动无力,无法起动柴油机。怀疑柴油机是否搭铁不良。经检查,柴油机搭铁良好。再次卸下起动机,将其解体检查,转子与磁场绕组均正常,没有短路与断路。电刷也没有磨去1/3的长度,但仔细观察其电刷连接铜线,有烧变色的现象(为深紫色),用手拉铜线时,在电刷与铜线连接处有松动感。
这是一例由于起动机内部电路接触不好所引起的故障。因为车用起动机为了提高它的转矩,均采用中激式连接方式的直流电动机。故当起动机工作时,电流回路为:蓄电池正极→起动机励磁绕组→正极电刷→起动机电枢→负极电刷→起动机后端盖,再回到蓄电池负极。如果此时正负极电刷连线松动,就会因接触不良而增大接触电阻,因而通过起动机的电流将会减小,故带负荷后的起动机起动无力。当大型柴油发动机起动机无力、同城转速达不到无法正常起动机器时,在检修时不要忘记仔细检查电刷。公明发电机
(3)故障排除 更换一副新电刷,装好上车起动,柴油机起动正常,故障排除。
若无法买到与原机相同品质的电刷,也可自己修复,具体操作如下:用铁钉尖部扎电刷引线根部的中心,使引线根部膨胀与碳体紧密接触,再将周围粉尘吹干净, 用502速干 胶滴入根部,使之定型,1min后便可装机使用,起动无力(着火困难)的故障便会排除。
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喷油正时的检查和调整
由于燃油的喷射和燃烧都需要一定的时间,对于高速柴油机来说,往往在活塞压缩快到上止点前一定角度开始喷油(此角称喷油提前),以保证燃料在 时刻进行燃烧。因此,喷油是否正时,对于柴油机动力性和经济性影响很大。所以,正如前述,对于使用一定时间或经拆装过又重新装配的柴油机应进行喷油正时的检
与调整。
喷油正时是当活塞处于压缩行程上止点前喷油的时刻。KTTA型柴油机是上止点前5.16m或曲轴转角19°时,在喷油器和油杯之间的距离。喷油正时由推杆的行程量来表示。
1.喷油正时仪的安装
喷油正时的检查和调整是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系进行的。为此采用一种专门检查喷油正时的仪器(3375522正时仪,适用于所有康明斯柴油机。
喷油正时仪的安装方法如下:
先将推杆柱塞支撑4安装到活塞柱塞3的外切口里,对准推杆柱塞仪支撑的记号,紧固螺栓。再把指示表1和2装在支撑上、当地把加长杆安装到活塞行程指示表上。
安装前、当地首先卸下摇臂室盖、当地摇臂总成和喷油器。装上正时仪,即将正时仪的测量柴油机活塞行程的杆插进喷油器的座孔里,再把测量喷油器推杆行程的杆插在喷油器推杆球头座上。正时仪有两个千分表:一个千分表的测杆与活塞接触,叫活塞行程千分表:另一个千分表测杆顶在推杆球座上,叫推杆行程千分表,正时仪的安装位置必须与气缸中心线平行,否则影响则量的度。
2.喷油正时的检查
先检查和调整 缸:
1)按曲轴转向转动曲轴,使上止点记号“1-6TC”对准正时齿轮盖上的指引或记号,使一缸处于压缩终了的上止点位置,此时观察正时仪,两只柱塞都上下移动,如果这时发现两只柱塞不是都向上(一只向上,一只向下)移动,说明一缸是处于排气接近完了而进气开始,不是处于压缩终了位置,应将曲轴再转一圈,即可使一缸处于压缩终了位置。
2)在点1位置(活塞处于压缩至上止点位置)将活塞行程表杆下移至碰到活塞柱塞,并使表杆完全压缩后再升高0.64mm左右(为下一步留出量程),将该表固定在测量仪上,并将活塞行程千分表调至“0”位(为了下一步读数方便方便)。
3)顺序曲轴转向转动曲轴至上止点后90°的位置,在此位置将推杆行程千分表下移至碰到推杆柱塞,并使此表杆完全压缩后再升高0.64mm左右,再将表固定并将表调至“0”位。
4)按曲轴转向的相反方向转动曲轴并越过上止点,直到上止点前45°的位置。这一步骤的目的是为下一步测量时传动系统间隙(如齿轮啮合间隙),以使测量准确。
以上四步均为准备工作,下一步便开始测量喷油提前角的大小。
5)按曲轴转动方向缓慢地转动曲轴,并注意工程活塞行程表,当该表量程为-5.161mm时停转曲轴(此位置是活塞处于压缩行程上止点前19°的位置。在此位置时读出推杆行程表的读数;若读数在规定值范围内,说明喷油是正时的;若读数大于规定值范围,说明喷油提前角过小;若读数小于规定值范围,说明喷油提前角过大。规定值一般在-2.9800~-1.0033之间为正时。