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柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因

  柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后號(hào)干擾息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過(guò)仿真模擬，識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
  運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長(zhǎng)時(shí)間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過(guò)程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。

 1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障號(hào)檢測(cè)，判斷拉缸時(shí)振動(dòng)號(hào)頻域范圍，例如國(guó)外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過(guò)分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征，并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng)，同時(shí)長(zhǎng)期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率工作，連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過(guò)程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過(guò)對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)號(hào)角域和值域的分析，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。

發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，如沒有電器在用電，發(fā)出來(lái)的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電，假如沒有電器在用電，相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的，也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒有形成回路，沒有回路是沒有電流的，根據(jù)電功率的定義，電功率P=電壓U*電流I，因?yàn)榛芈窙]有電流，所以電功率P=0，也就是沒有電功率輸出，相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電，當(dāng)然談不上損失了。

  電動(dòng)勢(shì)只是一種能力

  根據(jù)電磁定律，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候，會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)上是這樣定義的，單位正電荷被電場(chǎng)力從電源的負(fù)極，經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部，達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。

  光看定義，電動(dòng)勢(shì)是比較抽象的，不太好理解。可以顧名思義把電動(dòng)勢(shì)理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的一種本領(lǐng)，一種能力。好比處于高處水池里邊的水，老想流出去，流到下游去這樣一種趨勢(shì)。又好比說(shuō)一個(gè)人很會(huì)賺錢，口袋老是裝了滿滿的，這種也是一種能力。發(fā)電過(guò)程，電動(dòng)勢(shì)也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。

  有本領(lǐng)有能力，不做事，相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來(lái)，也等同于沒有能力，好比上邊說(shuō)到有賺錢能力的人，并沒有把錢花掉，和窮人沒有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊，回來(lái)沒有電流，并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的，所以有電動(dòng)勢(shì)，展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了，但是水閥是關(guān)閉著的，并沒有水漏出去一樣的道理，并沒有什么損失，水還在水池里邊。

  導(dǎo)體沒有切割磁力線時(shí)候，正負(fù)極兩端都是中性的，因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?，?dǎo)體沒有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候，正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來(lái)，正極聚焦了正電荷，而負(fù)極聚集了電子，這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來(lái)。正負(fù)電荷分離出來(lái)的數(shù)量越多，代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng)，發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆]有負(fù)載接入，而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的，導(dǎo)體的能分離出來(lái)的數(shù)量也是有限的，到了一定程度，正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了，發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn)，都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了，水泵再往里邊送水，也送不進(jìn)去這個(gè)道理。

  電能的轉(zhuǎn)化看電流

  燈泡發(fā)光，是因?yàn)殡娏髁鬟^(guò)鎢絲等東西，轉(zhuǎn)換成熱能或者光能，而風(fēng)扇在轉(zhuǎn)，也是電流流過(guò)電機(jī)內(nèi)部，讓電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。要讓負(fù)載工作同時(shí)消耗電能，必須要有電流流過(guò)負(fù)載本身，這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。

  發(fā)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電時(shí)候，機(jī)械能會(huì)因?yàn)榍懈畲帕€存在，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部會(huì)分離出來(lái)正負(fù)電荷，讓正電荷跑到正極，負(fù)電荷保留在負(fù)極，轉(zhuǎn)換成電能，而電能因?yàn)橛谢芈?，讓正電荷從正極，經(jīng)過(guò)負(fù)載，流回負(fù)極，這樣相當(dāng)于正電荷做了一個(gè)封閉的循環(huán)，回到了初的位置了，讓正負(fù)電荷中和，這樣機(jī)械能再次在發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷，重復(fù)這個(gè)流程，這樣一個(gè)流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過(guò)程。

  發(fā)電機(jī)可以看成一個(gè)電壓源，電動(dòng)勢(shì)代表這個(gè)電壓源的能力，電壓是穩(wěn)定的，發(fā)電機(jī)輸出的電功率大小，取決于負(fù)載這邊的電流大小，電流越大，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會(huì)越多。反過(guò)來(lái)，如果負(fù)載沒有電流，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在空轉(zhuǎn)，除了一些摩擦力在消耗能量外，并不會(huì)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，不存在白白損失的問(wèn)題

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