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发电机发电时,如没有电器在用电,发出来的电都去哪里了?
发电机发电,假如没有电器在用电,相当于负载这边是开路的,也就是发电机线圈的并没有形成回路,没有回路是没有电流的,根据电功率的定义,电功率P=电压U*电流I,因为回路没有电流,所以电功率P=0,也就是没有电功率输出,相当于本质上并没有发电,当然谈不上损失了。
电动势只是一种能力
根据电磁定律,导体运动切割磁力线的时候,会在导体两端形成感生电动势。电动势在物理学上是这样定义的,单位正电荷被电场力从电源的负极,经过电源内部,达到电源正极时所做的功的大小。
光看定义,电动势是比较抽象的,不太好理解。可以顾名思义把电动势理解成让电子产生运动趋势的一种本领,一种能力。好比处于高处水池里边的水,老想流出去,流到下游去这样一种趋势。又好比说一个人很会赚钱,口袋老是装了满满的人民币,这种也是一种能力。发电过程,电动势也反应发电机把机械能转换成电能的一种能力本领。
有本领有能力,不做事,相当于能力体现不出来,也等同于没有能力,好比上边说到有赚钱能力的人,并没有把钱花掉,和穷人没有两样一个道理。当没有任何负载接入发电机的回路里边,回来没有电流,并没有产生电功率。但是导体切割磁力线是存在的,所以有电动势,展现了发动机能发电的一种本领而已。再次回到水池装满水了,但是水阀是关闭着的,并没有水漏出去一样的道理,并没有什么损失,水还在水池里边。
导体没有切割磁力线时候,正负极两端都是中性的,因为金属正电荷和电子是完全一致的,导体没有对外显示出任何带电状态。当切割磁力线的时候,正电荷从负极移动到正极,可以理解成电磁力让正电荷和电子实现了在这一段导体上分离了一些出来,正极聚焦了正电荷,而负极聚集了电子,这样分别在导体两头呈现出不同的带电状态来。正负电荷分离出来的数量越多,代表发电机的电动势越强,发电能力也越强。因为没有负载接入,而发电机的发电能力是有限的,导体的能分离出来的数量也是有限的,到了一定程度,正负电荷不再继续分离增加了,发电机怎么转,都不会再有新的正电荷从负极移动到正极了。好比水池里边的水已经满了,水泵再往里边送水,也送不进去这个道理。
电能的转化看电流
灯泡发光,是因为电流流过钨丝等东西,转换成热能或者光能,而风扇在转,也是电流流过电机内部,让电能转换成动能。要让负载工作同时消耗电能,必须要有电流流过负载本身,这样电能才可以转换成其他形式的能。
发电机带动负载发电时候,机械能会因为切割磁力线存在,发电机线圈内部会分离出来正负电荷,让正电荷跑到正极,负电荷保留在负极,转换成电能,而电能因为有回路,让正电荷从正极,经过负载,流回负极,这样相当于正电荷做了一个封闭的循环,回到了最初的位置了,让正负电荷中和,这样机械能再次在发电机线圈内部分离正负电荷,重复这个流程,这样一个流程就是有源源不断电流产生的过程。
发电机可以看成一个电压源,电动势代表这个电压源的能力,电压是稳定的,发电机输出的电功率大小,取决于负载这边的电流大小,电流越大,发电机把机械能转换成电能的数量会越多。反过来,如果负载没有电流,发电机实际上是在空转,除了一些摩擦力在消耗能量外,并不会有机械能转换成电能,不存在白白损失的问题
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柴油发电机运动部件故障的原因
柴油发电机曲柄连杆结构常见故障有拉缸、连杆磨损、敲缸、连杆短脱、螺栓断裂、曲轴断裂等,这些故障主要发生与高速运动部位,采集装置难以安装并进行数据采集,且发生故障后信号干扰信息较多,也难以准确诊断和识别。目前许多学者都比较倾向于地域数据的处理和诊断,也有部分学者考虑依靠动力学对柴油发电机运动部件进行分析和诊断,更进一步地找准故障产生的机理及原因。后者这种方法主要依靠计算机仿真软件实现,通过对柴油发电机进行建模,设定柴油发电机各部件工作参数,设置各部件出现故障后的参数,进行通过仿真模拟,识别故障发生时各部件参数状态。这一技术具有可操作性强、实验周期短、省时、省资金等优点,该技术为未来发展的一个潜力方向。
运动部件产生故障主要原因主要为两方面,一方面相互连接的两个部件由于长时间的接触,造成了磨损,使得接触表面变形,在运动过程产生振动及噪声,另一方面由于接触部件之间发生严重的磨损后产生了相互运动过程的碰撞及撞击,直接产生了异响等现象。显而易见,各部位产生故障涉及到诸多方面的内容,包括机械动力、热力、摩擦等,故障的分析不能仅仅依靠简单的分析就可以进行诊断和确定。
1.拉缸故障诊断拉缸故障会引起活塞机件损坏、柴油发电机油耗增加、转速降低、连杆断裂、曲轴箱爆炸,严重影响发电机正常运行。目前主要通过对发电机进行故障信号检测,判断拉缸时振动信号频域范围,例如国外研究学者 Jacobo Porteiro 通过分析研究,利用人工神经网络验证了拉缸时发电机故障的特征,并分析预测了发电机内润滑油内金属颗粒的含量值。
2. 敲缸故障诊断敲缸指的是活塞撞击气缸内壁产生明显异响的现象,敲缸时巨大的撞击力使得缸体外壁产生较为强大的振动,同时长期的敲缸对活塞及缸体造成严重的破坏。在敲缸故障诊断方面,利用计算机仿真软件,分析了在不同转速、不同负载和敲缸程度下的故障信号特征,实现了对敲缸状态下发电机故障的分析和诊断。
3.连杆轴异常诊断柴油发电机长时间大功率工作,连杆轴会产生磨损,使得轴承之间间隙变大,在连杆轴带动活塞及曲轴运动过程,造成敲击幅度变大,容易产生连杆的变形及断裂。杜小元通过对两岸头与轴承之间的振动信号分析,实现了对往复式发电机连杆故障振动信号角域和值域的分析,实现验证具有一定的可靠性。
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维曼发电机租赁教你找出发电机外部漏水的原因
柴油发电机漏水是指散热器中的冷却水经散热器、水泵、汽缸套等处漏出的故障。柴油发电机外部渗漏的常见原因有:机体或缸盖裂纹漏水、水箱裂纹漏水、机体和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水,一般可用紧固螺栓,焊补及涂密封胶的方法加以解决。
1.散热器漏水。散热器漏水大都是因为被冷却液腐蚀造成的,尤其使用寿命超过十年以上的散热器漏水,基本都是因被腐蚀造成的。因此说冷却液的质量很重要,影响散热器使用寿命。另外,如果发电机性能不好,冷却系统和润滑系统、燃烧系统窜气,就更容易腐蚀水箱,而一旦腐蚀到锈烂的地步,在压力、温度较高的状态下就会漏水。
2.水泵水渗漏。水泵壳体裂纹,可在裂纹两端钻止裂孔,然后开“V”形坡口,用铸铁焊条进行焊补。轴承或衬套座孔磨损,可镗大座孔镶入衬套,再按标准尺寸加工。水泵壳体与密封衬垫接触平面有擦痕、麻点、沟槽或不平时,可在车床上车平。水封损坏。采用水封螺帽下压石墨、石棉填料形式的水封漏水,可逐步拧紧水封螺母压紧填料,如仍漏水,则应更换水封填料。采用密封圈、水封碗等零件进行封水的水封,如果漏水,可能是橡胶老化,弹簧变软或耐磨圈磨损严重导致的,此时则应更换水封总成。磨损了的密封圈端面,应进行研磨,密封座面磨损,也应磨平。
3.发电机水封有的采用陶瓷材料,耐磨,密封性能好,但这属脆性材料,工作过程中如缺水,在高温情况下马上加进凉水,水封就会脆裂,造成漏水。必须让发电机空转,温度下降后才能慢慢增添冷却水,并时常调整风扇皮带的张紧度。
4.机体、缸盖裂纹引起的漏水。发电机缺水过热状态下突然加入冷却水,会引起机体、缸盖炸裂而漏水。冬季夜晚停车忘记放掉冷却水,也易将机体冻裂。
康明斯柴油发电机润滑系统中,机油是在高温、大负荷和高速条件下工作,主要对运动件起到润滑、冷却、密封、净化的作用。影响机油性能的因素很多,如粘度、酸值和闪点,而水分的影响尤为严重,水分超标会对金属件产生强的腐蚀作用,同时易使机油呈泡沫状而破坏金属表面的油膜,严重破坏机油润滑性能,如不及时排除,则可能引发机损事故,因此机油中不允许含有水分。
机油中含有水分,主要是由于柴油发电机的冷却水漏入机油系统造成的,而冷却水漏入机油的成因很多,主要有缸套安装不正确、选购的缸套阻水圈质量有问题或安装不当、阻水圈安装后未进行密封性检漏或检漏方法不当,造成缸套密封不严而发生漏水。缸套或机体质量有问题时,缸套或机体便会在发电机发生敲缸、拉缸、超负荷、缸套润滑不良、冷却水温度突变等因素影响下产生裂纹或变形,造成冷却水经裂纹渗至曲轴箱内:缸体与缸套配合间隙过大,容易造成阻水圈庄紧度不足,在机体振动等因素作用下,也易使冷却水在密封圈处发生渗漏。另外,机油冷却器、增压器、气缸盖发生裂纹等故障现象,也会引起冷却水漏入机油。
在使用发电机过程中,必须加强科学管理、合理使用、及时维修,特别要注重对发电机冷却系统和机油系统的管理,便更好发挥发电机的工作性能。如何有效、准确、快速地对柴油发电机的漏水进行检验,则康明斯发电机技工部达到这一目的的一项研究课题。
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