發(fā)電機與勵磁電流的有關(guān)特性 一、直流發(fā)電機供電的勵磁方法; 這種勵磁方法的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機，這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組經(jīng)過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機取得直流電流。這種勵磁方法具有勵磁電流獨立，作業(yè)比較牢靠和削減自用電消耗量等長處，是曩昔幾十年間發(fā)電機首要勵磁方法，具有較老練的運轉(zhuǎn)經(jīng)歷。缺陷是勵磁調(diào)理速度較慢，保護(hù)作業(yè)量大，故在10MW以上的機組中很少選用。 二、溝通勵磁機供電的勵磁方法： 現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的選用溝通勵磁機供應(yīng)勵磁電流。溝通勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的溝通電流經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁，此刻，發(fā)電機的勵磁方法屬他勵磁方法，又因為選用停止的整流設(shè)備，故又稱為他勵停止勵磁，溝通副勵磁機供應(yīng)勵磁電流。溝通副勵磁機可所以永磁機或是具有自勵恒壓設(shè)備的溝通發(fā)電機。為了更好的進(jìn)步勵磁調(diào)理速度，溝通勵磁機一般選用100——200HZ的中頻發(fā)電機，而溝通副勵磁機則選用400——500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵磁繞組和三相溝通繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只要齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因而，它沒有電刷，滑環(huán)等滾動觸摸部件，具有作業(yè)牢靠，結(jié)構(gòu)相對比較簡略，制作工藝便利等長處。缺陷是噪音較大，溝通電勢的諧波重量也較大。 三、無勵磁機的勵磁方法： 在勵磁方法中不設(shè)置專門的勵磁機，而從發(fā)電機自身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供應(yīng)發(fā)電機自身勵磁，稱自勵式停止勵磁。自勵式停止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方法。自并勵方法它經(jīng)過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機勵磁，這種勵磁方法具有結(jié)簡略，設(shè)備少，出資省和保護(hù)作業(yè)量少等長處。自復(fù)勵磁方法除沒有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)作短路時，給發(fā)電機供應(yīng)較大的勵磁電流，以補償整流變壓器輸出的缺乏。這種勵磁方法具有兩種勵磁電源，經(jīng)過整流變壓器取得的電壓電源和經(jīng)過串聯(lián)變壓器取得的電流源。 發(fā)電機與勵磁電流的有關(guān)特性 1、電壓的調(diào)理: 主動調(diào)理勵磁體系可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋操控體系。無功負(fù)荷電流是形成發(fā)電機端電壓下降的根本原因，當(dāng)勵磁電流不變時，發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而下降?？墒菫榱藵M意用戶對電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機的端電壓應(yīng)根本堅持不變，完成這一要求的方法是隨無功電流的改動調(diào)理發(fā)電機的勵磁電流。 2、無功功率的調(diào)理： 發(fā)電機與體系并聯(lián)運轉(zhuǎn)時，可以認(rèn)為是與無限大容量電源的母線運轉(zhuǎn)，要改動發(fā)電機勵磁電流，感應(yīng)電勢和定子電流也跟著改動，此刻發(fā)電機的無功電流也跟著改動。當(dāng)發(fā)電機與無限大容量體系并聯(lián)運轉(zhuǎn)時，為了改動發(fā)電機的無功功率，有必要調(diào)理發(fā)電機的勵磁電流。此刻改動的發(fā)電機勵磁電流并不是一般所說的“調(diào)壓”，而是僅僅改動了送入體系的無功功率。 3、無功負(fù)荷的分配： 并聯(lián)運轉(zhuǎn)的發(fā)電機依據(jù)各自的額外容量，按份額進(jìn)行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應(yīng)擔(dān)負(fù)較多無功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)供應(yīng)較少的無功負(fù)荷。為了完成無功負(fù)荷能主動分配，可以終究靠主動高壓調(diào)理的勵磁設(shè)備，改動發(fā)電機勵磁電流保持其端電壓不變，還可對發(fā)電機電壓調(diào)理特性的傾斜度做調(diào)整，以完成并聯(lián)運轉(zhuǎn)發(fā)電機無功負(fù)荷的合理分配。

氣缸套高頻振動是柴油發(fā)電機產(chǎn)生穴蝕的根本原因 導(dǎo)讀：發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機氣缸套零件外，還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注，尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機的重要問題，引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機的功率增加、強載度提高和高速、輕型化，氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機正常運轉(zhuǎn)的首要問題，嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。 一般說來，高速、輕型大功率柴油發(fā)電機，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機投入運轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時)就會在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔，甚至柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)不足千小時缸套就因穴蝕穿孔而報廢，此時缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。 1．穴蝕部位：缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，一般集中在柴油發(fā)電機的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方；冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對應(yīng)的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外，不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時存在或交替進(jìn)行均會加重缸套的腐蝕。此外，冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對穴蝕有影響。 2.氣缸套穴蝕機理 1）一般穴蝕機理：迄今為止，關(guān)于穴蝕機理的論述很多，其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為：機件發(fā)生穴蝕的先決條件是機件浸于液體中，并與液體有相對運動，或機件在液體中受到某種能量的傳遞作用，形成液體中的局部瞬時高壓或瞬時高真空。在瞬時高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡，或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來；在另一瞬間形成高壓時，空泡、氣泡被壓縮，泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅，這時周圍液體急速沖向潰滅處，產(chǎn)生極強的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機件表面金屬逐漸剝落。與此同時，金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機件穴蝕破壞。 2) 柴油發(fā)電機氣缸套外圓表面與氣缸體(或機體)構(gòu)成冷卻水空間，在狹小的環(huán)形通道中流動著淡水或海水。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，由于缸套和活塞之間的間隙，活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè)，使氣缸套產(chǎn)生高頻振動。缸套高頻振動和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小，冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時受拉伸作用形成瞬時低壓，被壓縮時形成瞬時高壓。此外，冷卻水進(jìn)口和流動時產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化，也會形成瞬時高壓或低壓。在瞬時低壓時產(chǎn)生氣泡，瞬時高壓時氣泡潰滅，缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。 3．影響缸套穴蝕的因素：生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞，即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機的機型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機的工藝參數(shù)等有關(guān)。 1）缸套振動。柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動是產(chǎn)生穴蝕的根本原因，缸套振動強度與以下各點有關(guān)：（1）活塞與氣缸套之間的配合間隙：活塞在氣缸中運動時，活塞對氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時的速度?；钊|(zhì)量固定不變，但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以，活塞對缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大，活塞橫擺加速度大，沖擊前壁能量大，則缸套振動增強。（2）缸套剛度：缸套剛度直接影響缸套的振動。剛度大，受活塞沖擊時缸套變形小，振動小，可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外，還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān)，缸壁厚度增加，支承跨距縮短，缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機體)之間的配合間隙對缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機缸套與缸體鑄成一體，缸套剛度增大，可有效地防止穴蝕。（3）冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄，水流速度增高，容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機設(shè)計時要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s，水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm，各處均勻一致，水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū)，有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蝕。 2）冷卻水溫度與壓力：冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程，但也不宜長期水溫過低。實驗表明，鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50～60oC時穴蝕嚴(yán)重，隨著水溫的升高，穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā)，冷卻水腔淡水溫度在80～90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成，減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。 4．防止缸套穴蝕的措施 除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外，對柴油發(fā)電機氣缸套穴蝕，還可采用以下措施： （1）缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開，或使缸套外圓表面強化，可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。 （2）在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕；例如柴油發(fā)電機氣缸套外表面安裝鋅帶并堅持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。 （3）在冷卻水中加入緩蝕劑；例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑，使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜，不僅可以防止電化學(xué)腐蝕，而且可以減弱空泡破裂時的沖擊波對缸套外表面的沖擊作用，從而減輕穴蝕。 結(jié)論：在實踐中防止或減輕穴蝕的方法很多，選用時依具體機型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定，以取得良好效果。