新聞主題	柴油發電機的試驗臺架分類

 

為了繪制柴油發電機的特性曲線，需要專門的試驗測試條件。由于柴油發電機是動力機械，在熱功轉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，為了準確測量各必要的性能參數，需要將柴油發電機和必要的測量設備及裝置固定在堅實而又防振的專用基礎上（圖1），基礎的振幅一般要求不得大于0.05～0.1mm。為了測量柴油發電機的輸出功率或轉矩，將柴油發電機和測功器在臺架上通過聯軸器對中連接，并用轉速傳感器測量曲軸或與曲軸同軸連接的測功器軸的轉速。由于試驗研究的內容不同，所需要的測試設備有所區別，但是最基本的測試設備有測功器、油耗儀、轉速表及排放測試設備等。除此之外，試驗臺還需要專門的冷卻水系統以保證試驗時柴油發電機的工作溫度保持在設定的恒溫狀態，以及向柴油發電機供給所需燃料的燃料供給系統，試驗室專用通風裝置、消聲裝置等輔助系統。

 

試驗臺架結構圖

 

 

測功器是專門用來測量柴油發電機動力性指標的設備，主要測量輸出轉矩T_tg，同時測量柴油發電機的轉速n，然后用公式P_e＝T_tgn/9550，求得柴油發電機的輸出功率，并根據功率和平均有效壓力的關系式，計算平均有效壓力P_me。測功器能吸收柴油發電機輸出的功，利用這一特點可任意改變柴油發電機的負荷和轉速，由此模擬柴油發電機的使用工況。根據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電機帶動測功器轉子同步旋轉時由轉子和外殼構成的渦流室內水的旋轉運動，將測功器外殼在水的摩擦力作用下擺動一個與輸出轉矩成正比的角度，由此測量柴油發電機的輸出轉矩。渦流室內旋轉運動的水量越多，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構的讀數隨之增加，表明水吸收的機械功越多。當柴油發電機穩定運行時，外殼的擺動角度不變，測功器讀數穩定（圖1）。水力測功器由于價廉、工作可靠、體積小等優點曾在國內外被廣泛應用。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。

 

水力測功器結構圖

 

2．電力測功器

 

電力測功器如圖2所示，當柴油發電機帶動直流電動機的轉子在定子磁場中轉動時，轉子切割磁力線而產生感應電流，感應電流的磁場與定子磁場相互作用產生電磁力矩。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構，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電機加載在轉子上的轉矩相等。通過改變定子磁場的大小可任意調節該測功器吸收的柴油發電機輸出轉矩的大小，從而達到既調節負荷又測量輸出轉矩的目的。電力測功器雖然機構較復雜，價格高，但由于能回收電能，反拖柴油發電機，而且工作靈敏，測量精度高，因而得到廣泛應用。

 

 

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將柴油發電機輸出的機械能轉變為電能，再將電能轉換為熱能。該測功器吸收能量的主要部分是制動器，由轉子和定子組成（圖3）。定子包括鐵殼、渦流環和勵磁線圈。而鐵殼、渦流環、空氣隙和轉子構成磁路，當外界直流電源向勵磁線圈供電時，在該磁路上產生磁力線（圖3中的虛線）。柴油發電機驅動轉子旋轉，此時由于在磁路中轉子外緣渦流槽的存在，在空氣隙處磁力線密度發生變化，因而在渦流環內產生感應電動勢而形成電渦流。此電流與所產生的磁場相互作用形成電磁轉矩，使浮動在支承上的定子擺動一個角度。調節勵磁電流，即可改變電渦流強度，從而測功器所能吸收的機械功不同，定子擺動角度也不同，由此既可測量轉矩又可調節負荷。由于渦流電路有一定電阻，在渦流環內存在電能損耗，使渦流環發熱，所以需要冷卻水來強制冷卻渦流環。這種測功器操作簡便、結構緊湊、運轉平穩、測量精度較高，但是不能反拖柴油發電機，而且能量不能回收，成本也較高。

 

電渦流測功器結構圖

 

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