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新聞主題 |
柴油發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)架分類 |
為了繪制柴油發(fā)電機(jī)的特性曲線，需要專門(mén)的試驗(yàn)測(cè)試條件。由于柴油發(fā)電機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，在熱功轉(zhuǎn)換的工作過(guò)程中對(duì)外輸出功的同時(shí)，會(huì)引起強(qiáng)烈的振動(dòng)。所以，為了準(zhǔn)確測(cè)量各必要的性能參數(shù)，需要將柴油發(fā)電機(jī)和必要的測(cè)量設(shè)備及裝置固定在堅(jiān)實(shí)而又防振的專用基礎(chǔ)上（圖1），基礎(chǔ)的振幅一般要求不得大于0.05～0.1mm。為了測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率或轉(zhuǎn)矩，將柴油發(fā)電機(jī)和測(cè)功器在臺(tái)架上通過(guò)聯(lián)軸器對(duì)中連接，并用轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量曲軸或與曲軸同軸連接的測(cè)功器軸的轉(zhuǎn)速。由于試驗(yàn)研究的內(nèi)容不同，所需要的測(cè)試設(shè)備有所區(qū)別，但是最基本的測(cè)試設(shè)備有測(cè)功器、油耗儀、轉(zhuǎn)速表及排放測(cè)試設(shè)備等。除此之外，試驗(yàn)臺(tái)還需要專門(mén)的冷卻水系統(tǒng)以保證試驗(yàn)時(shí)柴油發(fā)電機(jī)的工作溫度保持在設(shè)定的恒溫狀態(tài)，以及向柴油發(fā)電機(jī)供給所需燃料的燃料供給系統(tǒng)，試驗(yàn)室專用通風(fēng)裝置、消聲裝置等輔助系統(tǒng)。
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試驗(yàn)臺(tái)架結(jié)構(gòu)圖 |
測(cè)功器是專門(mén)用來(lái)測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力性指標(biāo)的設(shè)備，主要測(cè)量輸出轉(zhuǎn)矩Ttg，同時(shí)測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，然后用公式Pe＝Ttgn/9550，求得柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率，并根據(jù)功率和平均有效壓力的關(guān)系式，計(jì)算平均有效壓力Pme。測(cè)功器能吸收柴油發(fā)電機(jī)輸出的功，利用這一特點(diǎn)可任意改變柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，由此模擬柴油發(fā)電機(jī)的使用工況。根據(jù)測(cè)功器吸收功的原理不同，將常用測(cè)功器分為水力測(cè)功器、電力測(cè)功器和電渦流測(cè)功器三種。
1．水力測(cè)功器
水力測(cè)功器是通過(guò)在柴油發(fā)電機(jī)帶動(dòng)測(cè)功器轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)時(shí)由轉(zhuǎn)子和外殼構(gòu)成的渦流室內(nèi)水的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將測(cè)功器外殼在水的摩擦力作用下擺動(dòng)一個(gè)與輸出轉(zhuǎn)矩成正比的角度，由此測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流室內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的水量越多，水層越厚，摩擦力就越大，外殼擺動(dòng)角度增加，則外殼上固定的測(cè)力機(jī)構(gòu)的讀數(shù)隨之增加，表明水吸收的機(jī)械功越多。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，外殼的擺動(dòng)角度不變，測(cè)功器讀數(shù)穩(wěn)定（圖1）。水力測(cè)功器由于價(jià)廉、工作可靠、體積小等優(yōu)點(diǎn)曾在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。但隨著自動(dòng)化程度及測(cè)量精度要求的不斷提高，它逐漸被電力測(cè)功器或電渦流測(cè)功器所取代。
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水力測(cè)功器結(jié)構(gòu)圖 |
2．電力測(cè)功器
電力測(cè)功器如圖2所示，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力矩。受該力矩的作用，浮動(dòng)支承在軸承上的定子外殼擺動(dòng)一個(gè)與該電磁力矩成正比的角度。在定子外殼上固定測(cè)力機(jī)構(gòu)，測(cè)量此時(shí)外殼擺動(dòng)角度時(shí)的力矩大小，該力矩大小與柴油發(fā)電機(jī)加載在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩相等。通過(guò)改變定子磁場(chǎng)的大小可任意調(diào)節(jié)該測(cè)功器吸收的柴油發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的大小，從而達(dá)到既調(diào)節(jié)負(fù)荷又測(cè)量輸出轉(zhuǎn)矩的目的。電力測(cè)功器雖然機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格高，但由于能回收電能，反拖柴油發(fā)電機(jī)，而且工作靈敏，測(cè)量精度高，因而得到廣泛應(yīng)用。
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3．電渦流測(cè)功器
電渦流測(cè)功器也是目前常用的一種測(cè)功器。它主要利用渦電流效應(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再將電能轉(zhuǎn)換為熱能。該測(cè)功器吸收能量的主要部分是制動(dòng)器，由轉(zhuǎn)子和定子組成（圖3）。定子包括鐵殼、渦流環(huán)和勵(lì)磁線圈。而鐵殼、渦流環(huán)、空氣隙和轉(zhuǎn)子構(gòu)成磁路，當(dāng)外界直流電源向勵(lì)磁線圈供電時(shí)，在該磁路上產(chǎn)生磁力線（圖3中的虛線）。柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，此時(shí)由于在磁路中轉(zhuǎn)子外緣渦流槽的存在，在空氣隙處磁力線密度發(fā)生變化，因而在渦流環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而形成電渦流。此電流與所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，使浮動(dòng)在支承上的定子擺動(dòng)一個(gè)角度。調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，即可改變電渦流強(qiáng)度，從而測(cè)功器所能吸收的機(jī)械功不同，定子擺動(dòng)角度也不同，由此既可測(cè)量轉(zhuǎn)矩又可調(diào)節(jié)負(fù)荷。由于渦流電路有一定電阻，在渦流環(huán)內(nèi)存在電能損耗，使渦流環(huán)發(fā)熱，所以需要冷卻水來(lái)強(qiáng)制冷卻渦流環(huán)。這種測(cè)功器操作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、測(cè)量精度較高，但是不能反拖柴油發(fā)電機(jī)，而且能量不能回收，成本也較高。
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電渦流測(cè)功器結(jié)構(gòu)圖 |
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