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电控型柴油发电机维修技术探讨
摘 要:随着社会经济科技的不断发展,其中发电机组制造业也有很好的发展。从发电机组行业的发展中可以发现它存在各类的问题,这对于发电机组行业的继续发展有一定的阻碍。发电机组的电控发电机有着操作方便的优势,它可以提高柴油发电机的性能。同时,电控柴油发电机的构造是比较复杂的,这使得它在使用中存在一定的问题。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。
发电机组行业近几年有着很好的发展势头,很多先进的技术都应用到发电机组行业之中,一方面可以提高发电机组的环保性,另一方面可以提高其经济性。相比之下,现在的发电机组内部构造会比传统的发电机组更加复杂,这使得发电机组在维修的过程中也存在一定的难度,这要求维修人员具备较高水平的技术。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。
一、电控柴油发电机系统中的问题
发电机对于发电机组的发展而言是极为重要的,它对于发电机组的性和性能有着直接的影响。接下来就对电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析,主要有以下几个方面:
1、 元件击穿故障
发电机组的电控发电机内部构造十分复杂,内部有传感器、执行器等电控元件。电控元件的运行可以使得控制活动顺利完成,如果电控元件存在故障,这会对于整个发电机系统造成影响。电控元件的整体性能很高,但是它们十分脆弱,在运行的过程中,受到外界环境的影响会使其发生击穿的故障。发动机在长时间的运作之后会产生很多的热量,虽然它具有散热的功能,但是并不能将全部的热量排放出去。热量无法排出的情况下会使得发电机的温度上升,上升到一定程度会导致发电机出现短路情况,甚至会使发电机无法正常的启动。
2、 元件老化故障
对于电控发电机来说,电控元件有着很重要的作用,它比较容易出现老化的故障。发电机的长时间运作以及外界环境的影响会使得其老化速度加快,从相关调查数据中可以发现大部分的电控元件都在未达到使用寿命的时候便失去功能,这对于工作的开展造成一定的影响。发电机组的发电机在运作的过程中,电压和电流会发生一定的变化,这对于电控元件有一定的影响。如果电流的变化十分显著,它对于电控元件的影响也会更加明显。电控元件很容易受到电磁场的影响,这可能会导致电控元件出现损坏。同样的,发电机运作过程中的灰尘对于电控元件也有一定的影响。
二、电控柴油发电机系统的维修技术
上面的文章对于电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析,主要有元件击穿故障和元件老化故障两个方面。接下来根据这些信息并结合实际情况对发电机组电控发电系统的维修技术进行思考讨论,主要有以下几个方面:
1、 诊断和维修工具
对电控柴油发电机系统进行诊断中,维修工具是必不可少的。对电控发电机进行故障诊断的工具主要有五个, 个是测试灯,它主要是对发动机的电路故障进行诊断和维修,工作人员通过观察测试灯上指示灯的状态来进行判断;第二个是跨接线,它也是对发电机组发电机系统的电路故障进行诊断和维修,它与测试灯是存在差别的,它主要是利用发动机内部的电路跨接来对它的各个端头进行区分的;第三个是万用表,它主要是对发电机系统的电路和电控元件的阻抗性质进行检测,这可以对发电机系统内的电路和元件的物理量有较好的掌握,这对于后期工作的开展奠定基础;第四个是真空泵,它是将发动机内部产生的空气抽离,这可以使得发电机在真空环境之中运作,在一定程度上可以减少发动机内产生混合气体;第五个是燃油压力表,它是对柴油发电机系统的燃油压力进行测量,通过测量可以确保燃油压力是处于的状态之中,这在一定程度上可以确保发电机组发电机系统的性。
2、诊断基本程序
电控柴油发电机故障的诊断程序主要有三步。 步是向车主询问,对于发电机组的故障基本情况进行了解,然后再对发电机组的故障进行诊断,将一些故障问题排除;第二步是对发动机系统的外部进行检查,对它的情况进一步掌握;第三部是对柴油发电机系统的故障码调取,在这个过程中需要对发电机组进行多次检测,对于故障的位置进一步化。
本篇文章对电控柴油发电机系统的故障进行思考分析,对于维修的技术进行说明总结,发电机组维修人员要不断提高专业技能,这可以更好保障电控发电机系统的正常运行。
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交流发电机和发电机组额定值的定义
交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制
交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。
交流发电机额定值
交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。
下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。
现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。
然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。
这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。
示例:备用电源与主电源应用
在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。
出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。
然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。
因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。
热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以便在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。
发电机组额定值
发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。
■ 应急备用电源,(ESP额定值)
■ 限时主电源,(LTP额定值)
■ 主要额定功率,(PRP额定值)
■ 连续运行功率,(COP额定值)
每个定义都规定了以下标准:
■ 负载类型
其中包括可变负载,即负载循环的幅度和持续时间不同,另外还有恒定负载,即负载保持恒定水平,但负载循环的持续时间可能会有所不同。
■ 每年运行小时数
将平均负载水平与发电机组的指定额定值进行比较,并表示为额定kVA的百分比。发电机组必须能够在规定的小时数中在平均负载水平运行。
■ 过载要求
过载能力表示可在指定的持续时间内高于指定kVA额定值的百分比。
交流发电机额定值的术语和定义因行业而异,与发电机组使用的术语和定义不一致。交流发电机的定义以国际标准ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全国标准(如NEMA MG 1-32(北美))为指导,这些标准本身引入了进一步的变化。
下表总结了根据ISO 8528-1对发电机组的定义以及ISO 8528-3和IEC 60034-1对交流发电机的定义。尽管存在差异,但该表显示了如何匹配交流发电机与发电机组的额定值和运行负荷。
需要注意的是,与标准相比,GOEM可能决定提供更高水平的性能,例如更高的平均负载或更长的运行时间。
在将交流发电机与发电机组额定值和应用相匹配时,需要考虑到这一点。
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汽油机与柴油机区别在哪里?
柴油发动机一般将柴油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀作功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。
柴油机汽车具有转速高(轿车用柴油机转速可高达5000—6000转/分,货车用柴油机达4000转/分左右)质量轻、工作时噪声小、起动容易、制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比柴油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。如近上市的一汽大众生产的TDI1。7升柴油轿车比1。6升柴油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较柴油机低(一般 转速在2500—3000转/分左右)、质量大、制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其 转速可达5000转/分。
通常,柴油发动机与柴油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。柴油发动机与柴油发动机相比具有功率大,寿命长,动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比柴油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于柴油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大。近年来,柴油发动机采用涡轮增压、中冷、直喷、尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油发动机汽车的排放已达到欧III、欧IV排放标准。在欧洲,柴油轿车比较普及,随着环保与节能可持续发展的严格要求,今后汽车,特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、宝来柴油轿车,并已在国内部分城市上市。
汽车在一定的使用条件下,以小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力称为汽车的燃料经济性。汽车燃料经济性是汽车的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗费用占到汽车运行费用的37%左右。影响汽车燃料经济性的主要因素有:从汽车本身讲,首先要提高发动机的热效率、进气效率和降低摩擦损失。其次要减少车身重量,减少空气阻力,减少车轮的滚动阻力。第三,提高传动效率,合理匹配变速比。从使用方面讲,不同等级的路面跑起来耗油不同。交通拥挤、堵塞严重的状况与畅通行驶的耗油完全不同。风、雨、气候变化对汽车的耗油量都有影响。驾驶者的技术对耗油水平也有很重要的作用。影响汽车燃料油经济性的因素十分多,其中主要的还是汽车发动机本身。
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柴油发电机组在进行所有的维修保养项目时应进行以下操作
1.停止发动机的运转,当发动机在运行时不要对发动机本体进行修理或调整发动机的被驱动设备。
2.在发电机组上悬挂警告标志,将发电机组的紧急开关压下。
3. 进行维修保养电气系统之前断开启动蓄电池。
4.不要修理自己不懂的东西。
5.采用适当的工具更换或修理损坏的设备。
6.只允许在发电机组的控制面板上对发动机进行启动或停机。决不能短接启动马达接线柱或蓄电池,因为电流能旁通发动机空挡-启动系统,损坏电气系统。
7.在修理燃油系统后启动发动机时,一旦发动机发生超速,马上关闭发动机的燃油供给切断发动机的进气,使发动机停车