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发电机无触点点火系统之所以应用较广是因为这个原因
无触点磁电机点火系统
无触点磁电机点火系统是通过触发线圈(传感器)获取触发电流的,通过控制晶体管或晶闸管来控制点火线圈初级电流的通断,使次级线圈产生高电压。无触点磁电机点火系统又称为磁电机半导体点火系统,简称PEI。无触点点火系统无需保养,成本不高,技术上也不复杂,所以应用较广。现在的小型柴油机几乎全部都使用这种无触点磁电机点火系统。
无触点磁电机点火系统按照点火能量储存方式的不同,可分为电感式和电容式两种。目前,在小型柴油机(摩托车和柴油发电机组)上广泛使用的是电容式。电容式点火系统是以磁电机为电源,将点火能量储存在电容器中的点火系统,简称CDT点火系统。根据触发线圈结构形式的不同,CDT点火系统又分为带触发线圈的CDI点火系统和不带触发线圈的CDI点火系统。下面以带触发线圈的CDT点火系统为例讲解无触点磁电机点火系统的工作原理。
电容放电无触点磁电机点火系统主要由磁电机、本地电子点火器、当地点火线圈和火花塞等组成。
(1)电机
磁电机是永磁交流发电机的简称,它是点火系统和其他用电设备的电源。磁电机是借 磁铁转子绕定子旋转时,使固定在定子上的线圈切割磁力线而发电。根据转子和定子的相互位置,磁电机可分为如下两种类型:内转子式磁电机和外转子电机。
摩托车和机组等用的磁电机转子常与飞轮做成一体。常用的四极外转子装在飞轮内,在飞轮上固定四块尺寸、附近形状相同,用铁氧体材料制成的磁铁,并沿径向充磁,相邻磁铁的极性相反。飞轮体为导磁良好的低碳钢,是磁路的组成部分。
在作为定子的底板上固定着充电线圈、本地触发线圈和信号、附近照明线圈等。充电线圈向点火系统电子点火器中储能电容器充电。触发线圈输出触发脉冲送出点火信号。信号、照明线圈分别向摩托车信号系统和照明系统供电。
四极外转子磁电机,转子旋转180°,穿过定子线圈铁芯的磁通和产生的感应电动势变化一个周期。也就是说,转子每转一周,线圈上的磁通和感应电动势变化两个周期。
(2)电子点火器
电子点火器的全部电子元件通常都封装在一起。其工作过程可分三个阶段:充电、本地触发和放电。
①充电 充电线圈的感应电动势是正、负交变的。当其电动势在图示的上端为正时,经二极管向储能电容器充电到所需的点火电能。在充电回路中,点火线圈的匝数少,电感不大,它对电容器充电没有明显的影响。
磁电机在低速段,随着转速的升高,充电线圈的电动势增大,电容器上的端电压迅速上升。在高速段,虽充电线圈电动势继续增大,但由于充电时间缩短和充电线圈中的自感电动势增加,电容器上的端电压反而下降,这对点火系统的高速性能不利。
采用小容量的电容器可提高点火系统的高速性能。因为电容器的充电时间常数与电容器的容量成正比。减小电容量,可以减小充电时间常数,加快电容器的充电,电容器端电压得以。当点火开关闭合时,则充电线圈搭铁,电容器不能充电,点火系统停止工作。
②触发 来自触发线圈上的电子点火器的触发信号通过由触发线圈电动势的正端一二极管VD2一限流电阻R1—R2、同城C2组成的高通滤波器(使触发电流更陡一些)一曰日日闸管SCR控制极(和R3)一触发线圈电动势的负端的触发电流,使晶闸管SCR导通。限流电阻R1的作用是限制触发电流,使其不超过晶闸管的允许值。分流电阻R3用以调整并稳定触发电流。二极管VD2阻止触发线圈L4的负脉冲加于晶闸管SCR控制极上。为满足柴油机在启动等低速时的点火要求,触发线圈L4的匝数较多。
③放电 晶闸管SCR触发导通时,电容器上的电能经晶闸管SCR阳极、当地阴极向点火线圈初级绕组Ll迅速放电,点火线圈铁芯磁通迅速变化,在次级绕组上感应出使火花塞产生电火花的高压。
点火提前角由飞轮、附近曲轴及充电线圈、触发线圈的相互安装位置决定。对四极外转子式磁电机而言,飞轮旋转一周,充电线圈、当地触发线圈产生两次正脉冲,电容完成充、当地放电两个循环,晶闸管导通两次,火花塞跳火两次。对于二冲程柴油机来说,有一次是多余的,但没有坏处,因为它是发生在排气冲程。但对四冲程柴油机来说,则产生4次点火,有3次是多余的,这些多余的跳火会影响柴油机的正常工作。为此,常在飞轮外边缘安装单独的触发线圈的磁铁,使触发线圈在飞轮旋转一圈中产生一个脉冲,火花塞只跳火一次。
电容放电式点火系统能产生快速上升的高电压;能有效地抑制高压点火电路中诸如火花塞积炭污染出现的电气故障;在高转速,触发脉冲电压升高,晶闸管控制极触发电压提前到达,晶闸管提前导通,点火可自动提前,这使电容放电式点火系统在高速范围能产生一个稳储能量,增大点火电压和点火能量。其主要缺点是电压上升快产生过大的无线电干扰;放电时间短,火花持续仅0.1~0.3ms,不能保证混合气特别是稀混合气的完全燃烧,不但增加了有害气体的排放量,而且恶化了燃油经济性,所以其使用范围受到较大限制。
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柴油发电机组对环境污染的控制方法
发电机组对环境污染,包括噪音污染,尾气排放污染两大快,控制污染从这两方面入手。柴油发电机厂家康姆勒说一下
一 、附近噪音 柴油发电机噪声声源复杂,按照噪声辐射方式,柴油机噪声可以分为空气动力噪声和表面辐射噪声。按照产生的机理,柴油机表面辐射噪声又可以分为燃烧噪声和机械噪声。其中空气动力噪声为主要噪声源。在实际工作中,控制油机房噪音外泄是可行的,选择的方案是综合治理。若结合油机房结构的调整,治理工作将更加简单化。
柴油发电机噪音综合控制主要是根据具体的机房项目来确定相应的控制方案,这就要应考虑到机房所在区域的环境标准,机房围护结构形式及油机机型、同城功率、冷却风量等因素。综合控制的核心是等隔声概念,即用一封闭的围护结构将机组与外界隔离开来,减少声源对外的声辐射。为机房与外界相通而预留的通道(如冷却风扇出口、当地发动机排气出口、当地机房通风换气口等)必须设计成消声通道,其插入损失也应与围护结构的隔声量相当,只有这样做才可保证机房外的环境噪声达标。
1、当地进气噪声控制
一般发动机均装有空气滤清器,进气噪声即可有较大衰减,成为次要声源。而当其它声源得到进一步控制后,进气噪声有可能成为主要声源,这时需考虑采用性能良好的进气消声器,通常进气消声器要和空气滤清器结合,进行一体化设计,既能满足进气和滤清方面的要求,又可使进气噪声得到有效的控制。
2、附近 排气噪声控制
控制排气噪声有效的方法是加装排气消声器,实际情况往往是降噪效果不很理想。分析原因主要是消声器结构设计不甚合理以及加工工艺存在问题,后一个问题可以通过提高工艺水平加以改善;前一个问题则涉及消声器的设计思路。通常消声器设计主要凭经验,一些设计计算程序是在一些理想假设条件下进行的,而在这些假设中实际影响 的是忽略气流的存在,而且是高压、附近高温、附近高速脉动气流的存在。此种状态的气流将会影响消声器内部的声场分布、附近声速、本地声的传播规律等,特别是气流速度影响更大。
气流影响消声器性能的主要原因是发动机排气的高速脉动气流再生噪声,其次是这种气流会冲击消声器的管路、同城壳体、附近隔板等声学元件,进而激发振动辐射噪声。当消声器结构参数选择不当,或结构不合理,或加工工艺存在问题时,都会导致消声器消声性能的下降,同时气流速度过高也会加大消声器的压力损失也会造成消声性能下降。
3、同城发动机表面辐射噪声的控制
发动机表面辐射噪声(燃烧噪声和机械噪声)的控制要受到发动机性能方面的种种限制,从技术角度讲难度很大,且降噪量有限。实践表明,在结构上采取措施可以一定幅度地降低发动机的表面辐射噪声,从而降低整机噪声。控制的基本措施是增加结构刚度和阻尼,使得在同样的激振力作用下减少结构表面响应。与此同时,减少辐射噪声的表面面积,也是控制辐射噪声的有效措施 气排放污染, 加装尾气过滤装置,吸收分解有害物质。
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发电机的正常启动特点与条件
柴油发电机组的运行方式:正常情况下,柴油发电机组保持在热备用状态,做好启动的准备,预润滑和预熟系统保持连续运行状态,以便能使柴油发电机启动后在尽可能短的时间里达到满功率。柴油发电机从接到动信号开始,经过带载程序终达到稳定运行。
柴油发电机组能启动应满足以下条件:
a所有的控制设备有电,(部分设备失电也可能不影响启动);
b.没有优先连锁(柴油发电机在“维护”模式,盘车啮合,A/B列压空压力低三者之一)和跳闸信号;
c.启动失败记忆信号。
柴油发电机组的启动命令有如下几个:a.LHA、本地LHB母线电压低(≤0.8Un)延时0.9秒;b.LGC、LGD母线电压低(≤0.8Un)延时0.9秒;c.安注信号:d.壳高高压(0.24MPa);e.主控室手动启动。一旦接到以上启动命令,只要机组无优先连锁信号和跳闸信号以及无启动失败记忆,机组将立即启动,即使有正常跳闸信号和正常连锁信号,也无法禁止启动。柴油发电机在接到启动信号10杪内,能够达到额定转速和额定电压。一旦达到额定转速和额定电压后正常电断路器001JA断开同时扫负荷,断路器002JA合上,并启动一个带载程序。由于电动机启动功率比其额定功率大,柴油发电机的容量又不是按照由配电装置供电的全部厂用电设备同时启动来选择的。带载程序用于:切除大部分专设厂用电设各,以便当电源断路器002JA合闸时不致使全部专设厂用电设各同时启动;b.按照需要和柴油发电机组的容量使被切除的专设厂用电设备分批重新启动。
柴油发电机一旦接到启动命令后,只有以下保护可以使柴油发电机跳闸:①超速保护,转速达到575r/min(额定转速的115%);②低电压保护,电压低于70%额定电压2/3即在三个低电压检测回路中出现两个低电压头);③手动切断:在柴油发电机厂房按下001PP就地控制盘上的紧急停运按钮001TO或就地的停机杆。
就地运行模式:这个模式主要用于柴油发电机的定期试验。通过就地OOIPP盘面002CC开关来启动柴油发电机,与启动不同,在手动启动柴油发电机的过程中,励磁开关不会自动合闸,必须在002JA断开以及转速大于80%条件下就地用015CC手动合闸。在就地运行模式下,正常连锁和连锁都将闭锁柴油发电机的启动。正常停机保护有:①发电机保护,②励磁保护;③高温水出口温度高高;④低温水进口压力低;囹润滑油目用油箱150BA低低液位,⑥润滑油温度高:⑦主轴承温度高;⑧燃油压力低;⑨柴油发电机曲轴箱压力高;⑩排气或涡轮增压器进出口温度高。就地运行模式并不妨碍柴油发电机的启动,一旦柴油发电机接到启动命令,一切运行过程同启动一样,尽管此时在就地运行模式。
维护模式:将OOICC置于“维护”模式,此模式下,柴油发电机组不可能就地或启动。这种情况主要用于柴油发电机组的维护状态,并为维护人员进入中乐盘柜进行检修创造条件。需要启动盘车装置时,也要置于此模式。
柴油发电机的停运:不论柴油发电机以何种方式启动,手动停机只能在就地进行。对于启动运行工况下,首先,在主控室按下014TO停机认可按钮,允许就地停机的情况下,才能在就地使用001PP上的002CC开关使柴油发电机停机。对于柴油发电机就地启动的工况下,就地手动停机,不需通过主控制室认可。在发出正常停机信号的同时出现启动信号,则后者具有优先权。不管是何种性质的启动信号,就地停机按钮001TO都能使柴油发电机跳闸,并发出报警信号。