新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)的試驗臺架分類

 

為了繪制柴油發(fā)電機(jī)的特性曲線，需要專門的試驗測試條件。由于柴油發(fā)電機(jī)是動力機(jī)械，在熱功轉(zhuǎn)換的工作過程中對外輸出功的同時，會引起強烈的振動。所以，為了準(zhǔn)確測量各必要的性能參數(shù)，需要將柴油發(fā)電機(jī)和必要的測量設(shè)備及裝置固定在堅實而又防振的專用基礎(chǔ)上（圖1），基礎(chǔ)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(jī)的輸出功率或轉(zhuǎn)矩，將柴油發(fā)電機(jī)和測功器在臺架上通過聯(lián)軸器對中連接，并用轉(zhuǎn)速傳感器測量曲軸或與曲軸同軸連接的測功器軸的轉(zhuǎn)速。由于試驗研究的內(nèi)容不同，所需要的測試設(shè)備有所區(qū)別，但是最基本的測試設(shè)備有測功器、油耗儀、轉(zhuǎn)速表及排放測試設(shè)備等。除此之外，試驗臺還需要專門的冷卻水系統(tǒng)以保證試驗時柴油發(fā)電機(jī)的工作溫度保持在設(shè)定的恒溫狀態(tài)，以及向柴油發(fā)電機(jī)供給所需燃料的燃料供給系統(tǒng)，試驗室專用通風(fēng)裝置、消聲裝置等輔助系統(tǒng)。

 

試驗臺架結(jié)構(gòu)圖

 

 

測功器是專門用來測量柴油發(fā)電機(jī)動力性指標(biāo)的設(shè)備，主要測量輸出轉(zhuǎn)矩T_tg，同時測量柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，然后用公式P_e＝T_tgn/9550，求得柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率，并根據(jù)功率和平均有效壓力的關(guān)系式，計算平均有效壓力P_me。測功器能吸收柴油發(fā)電機(jī)輸出的功，利用這一特點可任意改變柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，由此模擬柴油發(fā)電機(jī)的使用工況。根據(jù)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

 

水力測功器是通過在柴油發(fā)電機(jī)帶動測功器轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)時由轉(zhuǎn)子和外殼構(gòu)成的渦流室內(nèi)水的旋轉(zhuǎn)運動，將測功器外殼在水的摩擦力作用下擺動一個與輸出轉(zhuǎn)矩成正比的角度，由此測量柴油發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流室內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動的水量越多，水層越厚，摩擦力就越大，外殼擺動角度增加，則外殼上固定的測力機(jī)構(gòu)的讀數(shù)隨之增加，表明水吸收的機(jī)械功越多。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運行時，外殼的擺動角度不變，測功器讀數(shù)穩(wěn)定（圖1）。水力測功器由于價廉、工作可靠、體積小等優(yōu)點曾在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。但隨著自動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。

 

水力測功器結(jié)構(gòu)圖

 

2．電力測功器

 

電力測功器如圖2所示，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)帶動直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子在定子磁場中轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場與定子磁場相互作用產(chǎn)生電磁力矩。受該力矩的作用，浮動支承在軸承上的定子外殼擺動一個與該電磁力矩成正比的角度。在定子外殼上固定測力機(jī)構(gòu)，測量此時外殼擺動角度時的力矩大小，該力矩大小與柴油發(fā)電機(jī)加載在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩相等。通過改變定子磁場的大小可任意調(diào)節(jié)該測功器吸收的柴油發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的大小，從而達(dá)到既調(diào)節(jié)負(fù)荷又測量輸出轉(zhuǎn)矩的目的。電力測功器雖然機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，價格高，但由于能回收電能，反拖柴油發(fā)電機(jī)，而且工作靈敏，測量精度高，因而得到廣泛應(yīng)用。

 

 

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(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽賹㈦娔苻D(zhuǎn)換為熱能。該測功器吸收能量的主要部分是制動器，由轉(zhuǎn)子和定子組成（圖3）。定子包括鐵殼、渦流環(huán)和勵磁線圈。而鐵殼、渦流環(huán)、空氣隙和轉(zhuǎn)子構(gòu)成磁路，當(dāng)外界直流電源向勵磁線圈供電時，在該磁路上產(chǎn)生磁力線（圖3中的虛線）。柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，此時由于在磁路中轉(zhuǎn)子外緣渦流槽的存在，在空氣隙處磁力線密度發(fā)生變化，因而在渦流環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而形成電渦流。此電流與所產(chǎn)生的磁場相互作用形成電磁轉(zhuǎn)矩，使浮動在支承上的定子擺動一個角度。調(diào)節(jié)勵磁電流，即可改變電渦流強度，從而測功器所能吸收的機(jī)械功不同，定子擺動角度也不同，由此既可測量轉(zhuǎn)矩又可調(diào)節(jié)負(fù)荷。由于渦流電路有一定電阻，在渦流環(huán)內(nèi)存在電能損耗，使渦流環(huán)發(fā)熱，所以需要冷卻水來強制冷卻渦流環(huán)。這種測功器操作簡便、結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、測量精度較高，但是不能反拖柴油發(fā)電機(jī)，而且能量不能回收，成本也較高。

 

電渦流測功器結(jié)構(gòu)圖

 

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