一、圆盘发电机简介
圆盘发电机制构造跟现代的发电机不同,在磁场所中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄(图1),圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线把电刷与电流表连接起来;紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄,使紫铜圆盘旋转起来时,电流表的指针偏向一边,这说明电路中产生了持续的电流。
图一:圆盘发电机原理
二、圆盘发电机的电生
我们可以把圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的,在转动圆盘时,每根辐条都做切割磁力线的运动。如图9-4所示,当辐条转到OA位置时,辐条和外电路中的电流表恰好构成闭合电路,电路中便有电生了。随着圆盘的不断旋转,总有某根辐条到达OA位置,因此外电路中便有了持续不断的电流。
图2:圆盘发电机电生
三、圆盘发电机发明者:法拉第
迈克尔·法拉第(MichaelFaraday,公元1791~公元1867)英国物理学家、化学家,也是的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。仅上过小学。1831年,他作出了关于力场的关键性突破,永远改变了人类文明。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833----1862任皇家研究所化学。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。
四、圆盘发电机为什么不能普及?
我们对比下两种方式就可以知道答案。
圆盘发电图
线圈发电图
从上图可以看出,线圈方式能够更大限度利用线圈进行发电,整个线圈一直在做切割磁感线运动。而圆盘很大一步在外面没有做切割磁感线运动,进口柴油发电机***服务,这样就浪费了很大一部分的机械能,发电的效率大打折扣。另外圆盘和线圈相比也存在材质很难分布均匀,导致电阻增大,将会产生比线圈更多的热量,浪费机械能。后圆盘和线圈在实际运用中,线圈能够更好的利用机械能,他的运动方向很好控制。圆盘则不行。所以,鉴于这些原因,圆盘方式没有得到普及。
柴油发电机组对运作环境有一定的要求,包括温度、海拔、湿度等。发电机组受潮了我们可以通过烘干来***正常使用、不同海拔地区的使用也有专门设计的柴油发电机组,温度过高时我们也能通过外部降温和发电机组的冷却系统齐下,但在温度方面还有一个细节值得大家的注意,那就是电压的热偏移。
当环境温度和发电机组本身的温度升高时,发电机铁芯的磁导率下降,绕组的直流电阻增加,电路元件参数会发生变化,从而引起发电机组输出电压的变化,这种现象叫做电压热偏移.通常,用温度升高所引起的机组电压变化量占额定电压的百分数来表示机组的电压热偏移,一般不允许超过2%。
有关数据显示,2011年浙江省近期供电能力在3500万千瓦至3630万千瓦,缺口250万千瓦至300万千瓦。随着可预计的用电需求进一步增加,浙江省电力公司预计二季度浙江省缺口将达430万千瓦左右。随着夏季用电紧张,限电措施导致一些五金生产企业不得不使用柴油发电机组作为备用电源,不然的话就会影响企业的订单生产。因此柴油发电机组在国内得到热销,与去年同期相比较,销售量增加近四成,但是外贸出口与同期相比没有多少的变化,这是因为国内柴油发电机组还存在一些技术壁垒,尤其是柴油发电机组的污染问题,需要打破这种技术壁垒,才能加大外贸出口。
目前全世界工业生产都在倡导绿色、可持续发展,然而发电机组在使用过程中产生的污染不得不引起我们的注意,柴油发电机组在使用过程中会产生大量的污染物,严重影响***健康,因此减少发电机组的污染成为了一项重要研究工作,如何才能打破这种技术壁垒呢?柴油发电机组厂商根据多年的研究,目前常用的方式就是燃油掺水和进气系统改进。
一、燃油掺水方式
燃油掺水的方法有进气管喷水和乳化柴油等,进气管喷水的主要作用是吸热和稀释燃油密度。当少量水进入燃烧室并雾化良好时,由于水蒸气的“微爆”作用使油滴破碎成更小的油滴,因而促进了混合气的形成和燃烧.在燃烧过程中由于水的吸热作用可使更高燃烧温度降低,如水与油混合喷入可降低燃油密度,使更高燃烧温度进一步降低,因此NOx排放减少。需要注意的是冬季储水箱需防冻,并要求随负荷大小自动调节喷水量等。
所谓乳化柴油就是在柴油中掺水,由于其“徽爆”作用,使其燃油雾化良I好,井促使燃烧室内的空气形成强烈紊流,燃油与空气的分布更加均匀,生成的炭烟减少.水蒸气的水煤气反应也使炭烟排放降低。另外,乳化柴油可降低更高燃烧温度,因此NOx生成量减少。
二、进气系统改进方式
对进气系统进行改进主要采取两种方法:
1)采用多气门技术可扩大进、排气门的总流通截面积,充量系数增加,且喷油器可垂直布置在汽缸轴线上,有利于燃油在燃烧室空间中均匀分布,其混合气形成和燃烧条件大为改善,使放热规律更为合理,尾气排敏中NOx的排放下降,CO的排放也有所减少,而且炭烟在大负荷时也明显下降。
2)采用可变涡流进气系统
由于进气涡流强度对NOx的排放影响较大,采用可变涡流进气系统的方式依据转速和负荷的变化来控制涡流强度,可在不牺牲经济性的情况下降低NO。的生成量。
进气系统改进方式可以控制进入的空气量能有效减少燃烧后的空气污染,在一定程度上减轻对环境的污染。
柴油发电机组的优良性能,但是对环境造成污染也需要值得重视,生产厂商除了采取以上两种方式进行改进柴油发电机组,对出口销售产生重要的影响,能够积极推动发电机组的外贸出口,从而提高生产企业的效益。
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