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新聞主題 |
柴油發(fā)電機的試驗臺架分類(lèi) |
為了繪制柴油發(fā)電機的特性曲線(xiàn)，需要專(zhuān)門(mén)的試驗測試條件。由于柴油發(fā)電機是動(dòng)力機械，在熱功轉換的工作過(guò)程中對外輸出功的同時(shí)，會(huì )引起強烈的振動(dòng)。所以，為了準確測量各必要的性能參數，需要將柴油發(fā)電機和必要的測量設備及裝置固定在堅實(shí)而又防振的專(zhuān)用基礎上（圖1），基礎的振幅一般要求不得大于0.05～0.1mm。為了測量柴油發(fā)電機的輸出功率或轉矩，將柴油發(fā)電機和測功器在臺架上通過(guò)聯(lián)軸器對中連接，并用轉速傳感器測量曲軸或與曲軸同軸連接的測功器軸的轉速。由于試驗研究的內容不同，所需要的測試設備有所區別，但是最基本的測試設備有測功器、油耗儀、轉速表及排放測試設備等。除此之外，試驗臺還需要專(zhuān)門(mén)的冷卻水系統以保證試驗時(shí)柴油發(fā)電機的工作溫度保持在設定的恒溫狀態(tài)，以及向柴油發(fā)電機供給所需燃料的燃料供給系統，試驗室專(zhuān)用通風(fēng)裝置、消聲裝置等輔助系統。
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試驗臺架結構圖 |
測功器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)測量柴油發(fā)電機動(dòng)力性指標的設備，主要測量輸出轉矩Ttg，同時(shí)測量柴油發(fā)電機的轉速n，然后用公式Pe＝Ttgn/9550，求得柴油發(fā)電機的輸出功率，并根據功率和平均有效壓力的關(guān)系式，計算平均有效壓力Pme。測功器能吸收柴油發(fā)電機輸出的功，利用這一特點(diǎn)可任意改變柴油發(fā)電機的負荷和轉速，由此模擬柴油發(fā)電機的使用工況。根據測功器吸收功的原理不同，將常用測功器分為水力測功器、電力測功器和電渦流測功器三種。
1．水力測功器
水力測功器是通過(guò)在柴油發(fā)電機帶動(dòng)測功器轉子同步旋轉時(shí)由轉子和外殼構成的渦流室內水的旋轉運動(dòng)，將測功器外殼在水的摩擦力作用下擺動(dòng)一個(gè)與輸出轉矩成正比的角度，由此測量柴油發(fā)電機的輸出轉矩。渦流室內旋轉運動(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，則外殼上固定的測力機構的讀數隨之增加，表明水吸收的機械功越多。當柴油發(fā)電機穩定運行時(shí)，外殼的擺動(dòng)角度不變，測功器讀數穩定（圖1）。水力測功器由于價(jià)廉、工作可靠、體積小等優(yōu)點(diǎn)曾在國內外被廣泛應用。但隨著(zhù)自動(dòng)化程度及測量精度要求的不斷提高，它逐漸被電力測功器或電渦流測功器所取代。
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水力測功器結構圖 |
2．電力測功器
電力測功器如圖2所示，當柴油發(fā)電機帶動(dòng)直流電動(dòng)機的轉子在定子磁場(chǎng)中轉動(dòng)時(shí)，轉子切割磁力線(xiàn)而產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場(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力機構，測量此時(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)電機加載在轉子上的轉矩相等。通過(guò)改變定子磁場(chǎng)的大小可任意調節該測功器吸收的柴油發(fā)電機輸出轉矩的大小，從而達到既調節負荷又測量輸出轉矩的目的。電力測功器雖然機構較復雜，價(jià)格高，但由于能回收電能，反拖柴油發(fā)電機，而且工作靈敏，測量精度高，因而得到廣泛應用。
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3．電渦流測功器
電渦流測功器也是目前常用的一種測功器。它主要利用渦電流效應將柴油發(fā)電機輸出的機械能轉變?yōu)殡娔?，再將電能轉換為熱能。該測功器吸收能量的主要部分是制動(dòng)器，由轉子和定子組成（圖3）。定子包括鐵殼、渦流環(huán)和勵磁線(xiàn)圈。而鐵殼、渦流環(huán)、空氣隙和轉子構成磁路，當外界直流電源向勵磁線(xiàn)圈供電時(shí)，在該磁路上產(chǎn)生磁力線(xiàn)（圖3中的虛線(xiàn)）。柴油發(fā)電機驅動(dòng)轉子旋轉，此時(shí)由于在磁路中轉子外緣渦流槽的存在，在空氣隙處磁力線(xiàn)密度發(fā)生變化，因而在渦流環(huán)內產(chǎn)生感應電動(dòng)勢而形成電渦流。此電流與所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用形成電磁轉矩，使浮動(dòng)在支承上的定子擺動(dòng)一個(gè)角度。調節勵磁電流，即可改變電渦流強度，從而測功器所能吸收的機械功不同，定子擺動(dòng)角度也不同，由此既可測量轉矩又可調節負荷。由于渦流電路有一定電阻，在渦流環(huán)內存在電能損耗，使渦流環(huán)發(fā)熱，所以需要冷卻水來(lái)強制冷卻渦流環(huán)。這種測功器操作簡(jiǎn)便、結構緊湊、運轉平穩、測量精度較高，但是不能反拖柴油發(fā)電機，而且能量不能回收，成本也較高。
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電渦流測功器結構圖 |
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