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同步发电机的工作原理 在设计同步发电机时,若适当选择磁极的形状,使得励磁绕组通直流电后,定子、转子之间的磁感应强度近似于按正弦规律分布。同步发电机所谓“同步”,就是说发电机的转子由发动机拖动旋转后,在定子和转子之间的气隙里便产生一个旋转磁场,这个旋转磁场是发电机的主磁场又称为转子磁场。当主磁场切割定子三相电枢绕组的线圈时,就会产生三相感应电势,接通负载后,在电枢绕组中流过感应电流,这个交变电流也在发电机的气隙中产生一个旋转磁场。这个旋转称为电枢磁场,又称为定子磁场。根据右手螺旋定则,电枢磁场的等效磁极NS。当主磁场由发动机拖动旋转到一个新的位置时,电枢磁场的等效磁极NS也随之旋转到另一位置。 由图可知,主磁场被发动机拖动旋转时,它拉着电枢旋转,就象两块磁铁之间有相互吸引力一样。就是说发电机的转子带动电枢磁场以同一转速旋转,二者之间保持同步,故称为同步发电机。电枢磁场的转速称为同步转速。 由于定子三相绕组在空间的位置是对称的,彼此相差120°电角,因此,定子绕组切割磁力线时,将产生对称三相感应电势,定子每相绕组感应电势的有效值。 如果将电枢绕组接成星形,并且接上三相对称负载后,在感应电势的作用下,电路中产生对称的 三相电流,向负载输出交流电能。



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柴油发电机组的直流电动机启动 电动机启动系统由操作人员通过踏板和杠杆操作启动开关,使电动机的齿轮啮入飞轮齿圈或者操作人员揿下启动按钮,电磁开关通电吸合,控制启动机和齿轮啮入轮齿圈带动柴油机启动。 1.启动电动机的离合机构 启动电动机轴上的啮合齿轮在启动时,才与发动机曲轴上的飞轮齿圈相啮合,而当发动机开始运行后,启动电动机应立即与曲轴分。否则当发动机转速升高,使启动电动机大大超速旋转,产生很大的离心力,造成损坏,甚至使启动电动机电枢飞散。因此,启动电动机必须装离合机构。启动时保证启动电动机的动力能传递给曲轴,启动后能切断启动电动机与发动机曲轴的联系。 常用的离合机构有以下几种: (1)弹簧离合机构这种机构套装在启动机电枢轴上,驱动齿轮的右端活套在花键套筒的左端的外圆上,两个扇形块装入齿轮右端相应缺口中并伸人花键套筒左端的环檜内,这样齿轮和花键套筒可一起作轴向移动,两者可相对滑转。离合弹簧在自由状态下的内径小于齿轮和套筒相应外圆面的直径,安装时紧在外圆面上。启动机带动花键套筒旋转,有使离合弹簧收缩的趋势,由于离合弹簧被箍在相应外圆面上,于是,启动机扭矩靠弹簧与外圆面的摩擦传给驱动齿轮,从而带动飞轮圈转动。当机启动后,齿轮有比套筒转速快的趋势,弹簧胀开,离合齿轮在套簡上滑动,从而使齿轮与飞轮齿圈脱开。 该离合机构较简单,所配用的ST614型启动机,其电压为流24V、功率为5.3kW,操作方便,因而得到广泛应用。 (2)摩擦片式离合机构摩擦片式离合机构。这种离合结构这样装配的,内花键壳9装在具有右旋外花键上,主动片8套在内花键壳9的导槽中,而从动片6与主动片8相间排列,旋装在花键套10上的螺母2与摩擦片之间,装有弹性3圈,压环4和调整垫片5。驱动齿轮右端的形部分有一个导槽,从动片齿形凸缘装入此导槽之中, 装卡环7,以防止启动机驱动齿轮1与从动片松脱。离合结构装好后摩擦片之间无压紧力。 启动时,花键套10按顺时针方向转动,靠内花键壳9与花键套10之间的右旋花键,使内花键壳在花键套上向左移动将摩擦片压紧,从而使离合机构处于接合状态,启动机的扭矩靠摩擦片之间的摩擦传给驱动齿轮,带动飞轮齿圈转动。发动机启动后,驱动齿轮相对于花键套转速加快,内花键壳在花键套上右移,于是摩擦片便松开,离合机构处于分离状态。 该离合机构摩擦力矩的调整,即调整垫片5可改变内花键壳端部与弹性垫圈之间的间隙,以控制弹性垫圈的变形量,从而调整离合机构所能传递的 摩擦力矩。 摩擦片式的离合机构由于可传动的扭矩较大。因此,通常用于较大启动扭矩的柴油机上。 2.启动机电嵫操机构 为柴油机所用的ST614型启动机的结构图。它由串激式直流电动机作启动机,其功率为5.3kW,电压为24V,此外,还有电磁开关和离合机构等部件组成。 为电磁操纵机构启动机电气接线图。 启动时,打开电路锁钥(即电路开关),然后,揿下启动按钮4,电路接通,于是电流通入牵引电磁铁两个线圈:即牵引电磁铁线圈和保持线圈,两个线圈产生同一方向的磁场吸力,吸引铁心左移,并带动驱动杠杆8摆动,使启动机的齿轮与飞轮齿圈进行啮合。铁心1继续向左移,于是,启动开关5触点闭合,启动直流电动机电路接通,直流电动机开始运转工作,同时与启动开关与并联的牵引线圈被短路失去作用,牵引继电器由保持线圈所产生磁场吸力保持铁心位置不动。 启动后,应及时松开启动按钮,使其回到断开位置,并转动电路锁钥,切断电源,以防启动按钮卡住,电路切不断,牵引继电器继续通电。此时,由于电路已切断,保持线圈磁场消失,在复位弹簧的作用下,铁心右移复原位,直流电动机断电停转。同时,齿轮驱动杠杆也在复位弹簧的作用下,使齿轮退出啮合。


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