东风5东风4b内燃机车主发电机作用交流辅助发电机电压


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一、、交流发电机电压调节器的作用电压调节器(voltage regulator)可以保证交流发电机输出电压不受转速和用电设备变化的影响,使其保持稳定,以满足用电设备的需要。a.将发电机输出电压限制在某一额定值;12V电系:14V~15V;24V电系:28V~30V;b.避免蓄电池过充电,保护用电设备不烧坏。 二、交流发电机电压调节器的工作原理调压原理:发电机结构一定,其空载输出电压与下列因素有关:U = C.φ.na.在发电机正常运转范围内:转速n上升,使转子磁通φ减弱;转速n下降,使转子磁通φ增强;电压U将维持在某一值。b.交流发电机端电压的高低取决于转子的转速和磁极磁通。要保持输出电压 U 恒定,在转速 n升高时,应相应减弱磁通φ ,这可以通过减小励磁电流来实现;在转速 n 降低时,应相应增强磁通 φ,这可以通过增大励磁电流来实现。也就是说,交流发电机电压调节器是通过动态调节励磁电流的大小来实现发电机输出电压的稳定的。c.改变磁通的强弱可通过控制励磁电流的大小来实现。在目前使用的电压调节器中,控制励磁电流的大小有两种不同的方式:i.在励磁电路中加入和隔出调节电阻:—触点电压调节器;ii.将励磁电路接通或断开:—电子电压调节器;三、电压调节器分类触点振动式;电子分离元件式;集成电路式。
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a.电磁振动式电压调节器又称触点式电压调节器。电磁振动式电压调节器因带有触点,结构复杂,电压调节精度低,触点火花对无线电干扰大,正被逐渐淘汰。b.晶体管式电压调节器的优点是可通过较大的励磁电流,适合于功率较大的发电机。电压调节精度高,对无线电干扰小,体积小,无运动件,耐振动,故障少,可靠性高。c.集成电路式电压调节器除具有晶体管式电压调节器的优点外,因为它体积特别小,可直接装于发电机内部,省去了与发电机的外部连线,因而增加了工作的可靠性,并具有防潮、防尘、耐高温性能好、价格低等优点。d.现在有的轿车采用车载计算机直接控制交流发电机励磁电路,控制发电机的输出电压,因而省去了电压调节器。1、电磁振动式电压调节器的工作原理电磁振动式电压调节器(electromagnetic vibrating voltage regulator)通过电磁力和弹簧弹力的平衡改变触点闭合和断开的时间,改变励磁电流大小,从而改变磁通,进而实现对发电机输出电压的调节。
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FT111型单级电压调节器
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FT221型双级电压调节器电磁振动式电压调节器实例:
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1-固定触点支架;2-衔铁;3-电磁线圈;4-触点弹簧;5-磁轭;6-电刷;7-滑环(集电环);8-励磁绕组(磁场绕组);9-定子(电枢)绕组;10-点火开关;R1-加速电阻;R2-调节电阻;R3-温度补偿电阻;K1-低速触点;K2-高速触点带附加磁场继电器的电压调节器:
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FT61 A型双级电压调节器电路Q1-起动线圈;Q2-维持线圈;Ⅹ-电压调节器磁化线圈;S-电源开关;SB-起动按钮;K1-低速触点;K2-高速触点;K3-磁场继电器动合触点;R1-加速电阻;R2-调节电阻;R3-温度补偿电阻2、晶体管式电压调节器晶体管式电压调节器(transistor voltage regulator,亦称电子调节器)与电磁振动式电压调节器相比具有以下优点:(1)结构简单,故障少,工作可靠。晶体管调节器中无触点,无线圈,无振动元件,不但结构简单,且不会产生触点烧蚀、熔焊、绕组损坏等现象,所以故障减少,工作可靠。
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JFT248A晶体管式电压调节器(28V,1000W)(2)调压质量高。晶体管电压调节器电压调节值在制造时已调试精确,由于普遍采用整体式结构,使用时大多无法调整。14V电压调节器的调压值一般为13.5~14.5V之间,28Ⅴ电压调节器调压值一般为27~29V之间。
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JFT149C多功能晶体管式电压调节器(14V,1000W)(3)无触点火花,对无线电设备的干扰小。(4)寿命长,晶体管电压调节器的寿命一般是电磁振动式电压调节器的2~3倍。晶体管式电压调节器的工作原理:a.晶体管电压调节器是利用晶体管的开关特性来控制发电机的励磁电流,使发电机的输出电压保持稳定的。晶体管电压调节器一般由2~4个晶体管,l~2个稳压二极管和一些电阻、电容、二极管等组成,焊接在印制电路板上,然后用铝合金外壳或钢板外壳封闭而成。b.引出线有插头式和接线板式两种,其上分别标有“+”(点火)、“-”(搭铁)和“F”(磁场)标记。c.虽然晶体管电压调节器种类繁多,但其工作原理基本相同。晶体管电压调节器大多采用NPN型晶体管制成,与外搭铁式交流发电机匹配。晶体管电压调节器实例:
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JFT106型晶体管调节器原理图3、集成电路式电压调节器集成电路式电压调节器(IC voltage regulator)也称IC电压调节器,它具有体积小、质量轻、调压精度高(为±0.3V,而电磁振动式电压调节器为±0.5Ⅴ)、耐振动、耐高温、寿命长,可以直接装在交流发电机内,接线简单等优点,所以被广泛用于现代汽车交流发电机上。
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夏利轿车单片调节器B、E、F、IG、L、P—端子
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集成电路式电压调节器(匹配现代伊兰特、东风悦达起亚、北京现代汽车发电机)
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集成电路式电压调节器(匹配桑塔纳、红旗、捷达、博世、488发动机、长电发电机)集成电路调节器有两种类型,即全集成电路电压调节器和混合集成电路电压调节器,全集成电路是把晶体管、二极管、电阻、电容等同时印制在一块硅基片上。混合集成电路是指由厚膜或薄膜电阻与集成的单片芯片或分立元件组装而成,目前使用最广泛的是厚膜混合集成电路电压调节器。集成电路式电压调节器的工作原理:集成电路电压调节器的基本工作原理与晶体管电压调节器完全一样,都是根据发电机的电压信号(输入信号),利用晶体管的开关特性控制发电机的励磁电流,进而实现稳定发电机输出电压的目的。集成电路电压调节器也有内、外搭铁之分,而且以外搭铁形式居多。集成电路电压调节器输入电压信号的检测:集成电路电压调节器输入电压信号的检测方法根据检测点不同可分为发电机电压检测法和蓄电池电压检测法两种。
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(a)蓄电池电压检测法 (b)发电机电压检测法集成电路电压调节器实例:JFT152型混合集成电路电压调节器体积很小,通过安装板可直接安装在交流发电机的电刷架上。它由外壳、安装板和电路板三部分组成。
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JFT152型混合集成电路电压调节器电路图4、整体式交流发电机的电压调节器
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整体式交流发电机的结构1—连接螺栓;2—后端盖;3—散热板;4—防干扰电容器;5—滑环;6—全封闭轴承;7—转子轴;8—电刷;9—磁场接线柱;10—输出接线柱;11—电压调节器;12—电刷架;13—磁极;l4—电枢绕组;l5—定子铁心;16—风扇叶轮;17—带轮;18—紧固螺母;19—全封闭轴承;20—励磁绕组;21—前端盖;22—定子槽楔子;23—电容器插接片;24—输出整流二极管;25—磁场整流二极管;26—电刷架压紧片
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内装集成电路式电压调节器的十一管交流发电机电路四、交流发电机电压调节器的型号根据中华人民共和国行业标准QT/T73-1993《汽车电气设备产品型号编制规则方法》的规定,汽车交流发电机电压调节器的型号由五部分组成:
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(1)产品代号。用2或3个汉语大写拼音字母表示,有FT、FDT两种,分别表示有触点的电磁振动式电压调节器和无触点的电子电压调节器。(2)电压等级代号。用1位阿拉伯数字表示:1-12V ;2 -24V ;6-6V。(3)结构型式代号。用1位阿拉伯数字表示,1、2、3分别表示单联、双联和三联电磁振动式电压调节器,4、5分别表示晶体管电压调节器和集成电路电压调节器。(4)设计序号。按产品的先后顺序,用1、2位阿拉伯数字表示。(5)变型代号。用汉语拼音大写字母A、B、C、…顺序表示(不能用O和I)。例如:FT126C表示12V双联电磁振动式电压调节器,第六次设计,第三次变型。FDT152表示12V集成电路电压调节器,第二次设计。五、电压调节器的检查与调整1、电磁振动式电压调节器的检查与调整(1)外部检修。(2)电压调节器的测试。
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电压调节器的测试与调整2、晶体管电压调节器的检查与修理(1)判断晶体管电压调节器是内搭铁式还是外搭铁式。
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(a)内搭铁式电压调节器 (b)外搭铁式电压调节器如果电压调节器是四个引出端(D+、B、F、D-),试验时,可将D+与D-短接,再进行测试;如电压调节器有五个引出端(D+、B、F、D-、L),则将L端悬空,并将D+与B短接,再按上述方法试验即可。(2)判断晶体管电压调节器的好坏。准备一个输出电压为0~30V,电流为3~5A的可调稳压电源,参照图3-58所示连接,线路连接好后,由0Ⅴ逐渐调高直流电源电压,此时一个小灯泡的亮度应随电压升高而增强,当电压调高到调节器电压值(12V系统为13.5~14.5Ⅴ;24Ⅴ系统为27~29Ⅴ)或者略高于调节器电压值时,若亮的灯变暗,两个灯亮度相近,则电压调节器是好的;若一个灯始终发亮,或两个小灯始终同样亮,则电压调节器是坏的。3、集成电路电压调节器的检查(1)集成电路电压调节器技术状态好坏的检测,检测方法与晶体管电压调节器相同。(2)集成电路电压调节器管压降的检测。电压调节器管压降大小说明其质量高低,如管压降过大(大于1.5V),则说明质量不佳。
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图为桑塔纳轿车用电压调节器管压降的检测电路,接通开关S,调节可变电阻R使电流表的读数为4A时,电压表的读数应不大于1.5Ⅴ。4、电压调节器的代用原则有时,因备件不足或在缺少进口配件的情况下,需选用其他型号的电压调节器进行代用,应注意以下几点:(1)电压调节器的标称电压必须相同。(2)电压调节器的限流值应等于或略大于被代替的电压调节器。(3)电压调节器必须与原电压调节器的搭铁形式相同,否则发电机会由于磁场电路不能构成回路而无法工作。(4)电压调节器与原电压调节器的功能完善程度尽量相近,这样可使线路变动较小。六、交流发电机电压调节器新技术1、带有蓄电池温度传感器的发电机电压调节器
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2、利用车载计算机直接控制发电机输出电压车载计算机可直接控制发电机磁场绕组的励磁电流,进而实现对发电机输出电压的控制。
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用车载计算机进行调压控制的充电系统电路该系统通过占空比方式,由车载计算机以每秒400个脉冲的固定频率向磁场提供脉冲励磁电流,通过改变励磁电流通与断的时间,得到正确的励磁电流平均值,从而使发电机发出适当的输出电压。
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接通时间占75%的励磁电流脉宽调制波形在发动机高速运转而电路系统低负荷时,磁场电路的接通时间(占空比)只占10%左右;而在发动机低速运转而电路系统高负荷时,车载计算机会使电路的接通时间提高到75%或更高,以增加通过磁场电路的平均励磁电流,满足输出的要求。来源汽车结构透视

【春与夏之精】店内消毒作业分享
自2019年末购车至今已经3年多了,途铠作为家中的出行代步车辆已经累计行驶了3万余公里,截止目前的车辆外观、性能也保持的非常好。都说车辆是三分用七分养,我想这也和我定期对车辆进行维保和日常养护不无关系,好的车况不仅关系到日常用车成本的支出,也决定着车辆的使用年限。日常自己操作一般都是定期对外观漆面进行镀膜、打蜡,对轮胎、轮毂做个清洁养护,对发动机舱内的相关油液进行检查补充,再有就是很关注车内的用车环境,自己定期清洁车内空间、更换相关滤芯、对空调系统进行养护。疫情这几年我也养成了定期对车内空间进行杀菌消毒的
流星的印记
2023-05-22 17:03:02
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【春与夏之精】华东三市游(上海→杭州→苏州)
一场说走就走的旅行,背后势必隐藏着一笔想取就取的钱,当然了时间也得准备好。2023年3月31日,我们一家三口踏上了飞往上海的飞机,准备享受一下南方的春光无限好,好——好——好兴奋啊!
大庆直达上海的航班时间还不错,出发时不着急,中间经停青岛也没多久,到上海的时间也不算晚,就是取行李时花费的时间较多,因为得在机场里倒地铁,没办法,谁叫咱这浦东机场大了呢!
包子控
2023-05-29 21:23:34
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大庆论坛
【春与夏之精】五月看车记之四
路过广汽丰田4S店,进去看汉兰达。展厅又是一台黑色的汉兰达,SUV够大的话,黑色也很耐看。感觉现款汉兰达外形不如上款汉兰达硬朗,内饰有所改善,4.965米车长,车重量2吨左右,沉稳大气,略显臃肿。展车是一台2.5汉兰达双擎,问了下电池已经从过去的镍氢电池改变为现在的锂离子电池,不知东北的冬天使用效果怎么样,没有什么技术措施的话也不乐观。上款汉兰达后排放平,能拉更多东西,这点不错,展车没电就没看。开过哥们的15年2.0T汉兰达,稳、重,路感再清晰些就好了,路上有忽悠感,像坐在阿拉伯神毯上。
烟雨飞扬
2023-05-29 22:31:17
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大庆论坛
1972年6月5日至16日由联合国发起,在瑞典斯德哥尔摩召开“第一届联合国人类环境会议”,提出了著名的《人类环境宣言》,这是环境保护事业正式引起世界各国政府重视的开端,中国政府也参加了这个会议。中华人民共和国的环境保护事业也是从1972年开始起步。地球环境的恶化引起了人们的广泛关注,于是,环境保护日渐得到了各国的重视。大力推进节能减排、发展循环经济是全面落实科学发展观、实现协调可持续发展的国家战略。进行资源优化、能源替代,实现节能减排,同样也是交通运输企业自身发展的需要。相对其他运输方式,铁路运输具有单位运输能耗低、占地少、效率高、污染小等优势。铁路机车牵引主要有三种方式:蒸汽机车牵引、内燃机车牵引和电力机车牵引。其中内燃机车在国家战略发展中有着不可替代的地位,因此设计制造出既能合理利用资源,又能保护生态环境的内燃机车,是铁路现代化发展的一个主要方向。1环保设计在内燃机车上的应用1.1机车节能设计1.1.1机车采用LED节能灯LED即半导体发光二极管,LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保。普通白炽灯、卤钨灯光效为12~24流明/瓦、荧光灯50~70流明/瓦、钠灯90~140流明/瓦,大部分的耗电变成热量损耗。而LED灯光效可达到50~200流明/瓦,发光效率有了很大提高。内燃机车上需要安装的灯具很多,如:前照灯、标志灯、司机室灯、车体灯、车底灯等,因此,如果在机车上大量的应用LED节能灯,既减少了能源(燃油)消耗,又降低了机车排放。同时,LED为全固体发光体、耐冲击不易破碎、废弃物可回收、没有污染、减少大量二氧化硫及氮化物等有害气体以及二氧化碳等温室气体的产生,改善人们生活居住环境,可称“绿色照明光源。”由于以上特点,使其必然成为国家、地区与相关行业企业关注和发展的热点。1.1.2机车采用交流辅助传动系统辅助传动系统是内燃机车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响机车的经济性、可靠性。内燃机车采用交流辅助传动系统可以有效的降低辅助消耗,提高整车的经济性。并且简化了机械装置,提高了系统可靠性,降低了系统维护工作量。例如DF10DDA型调车机车采用交流辅助发电机为辅助系统供电,辅助系统通过逆变装置驱动和控制交流负载电机。通过逆变器控制,可以使冷却风扇电机的转速调节变成动态调节,使辅助系统达到最佳工况,起到明显节能效果。在机车主传动不变的情况下,改善风机、泵类电机的系统调节方式,可有效的提高电机的工作效率。例如冷却风扇电机采用变频调速方式,效率可提高10~15%。因此,应尽快将原有的直流机车向交流辅助传动转化。同时在新造机车上,加快推行交流辅助传动系统,使这项技术为机车工业的发展带来更多的效益,推动我国内燃机车向交流传动方向发展。1.2机车降噪设计噪音污染的防治现在受到了越来越多的关注,对于我们现代轨道交通运输设备制造业而言,改进对机车鸣笛的控制是势在必行。随着社会的发展,人们对生活质量的要求越来越高,列车再为人们的生活提供便捷的同时,也给铁路沿线居民带来了噪声等方面的负面影响。列车运行过程中产生的鸣笛噪声是铁路运行噪声的重要组成部分,机车鸣笛是突发性的噪声,具有声级大、声源位置高、传播距离远、影响范围广等特点。列车或机车穿越城区、郊区、沿线居民区或在编组站、调车场以及各站段调车作业时,列车运行及调车作业不分昼夜,鸣笛时机多、频繁等不良因素,为此我们开发了机车风笛按机车运行方向控制的功能,来尽量减少以上问题。我们提出改进的这种减少噪音的方法,主要是通过改造机车电气线路中的2条风笛电磁阀(LF1,LF2)回路,在机车电器柜内的接线柱上增加2个接点,并且分别串联入方向转换开关(1HK)的2个触点(一常开,一常闭),这样机车就实现了机车风笛按机车运行方向控制的功能(见图1),当机车运行在前进的方向时,按风笛按钮是机车前风笛鸣笛,当机车运行在后退的方向时,按风笛按钮是机车后风笛鸣笛,这样既方便了司机的操作,又减少了铁路运行噪声。既增强了指向性,又满足了环保的要求。图1机车风笛按机车运行方向控制原理图通过以上改进,能有效的减少防治环境污染成本,更使得机车对周边环境噪音的污染减少50%。为了更好地满足机车控制与环保的需求,在增加很少成本与车间工作人员工作量,保证机车电气回路安全可靠的基础上,我们在东风10D型调车机车上改造了电气线路原理图,为机车运行时机车司机与车站值班员、调度人员等工作人员之间方便了联络;为机车运行前方的行人、车辆及线路作业人员等明确了警告范围;降低了对乘务员的噪声干扰;减少了机车鸣笛噪声对沿线居民生活的影响;提高了我国的环境保护水平。1.3机车减排设计2008年,中国北车集团大连机车车辆公司与美国EMD内燃机车公司联合设计制造,编号为HXN3的和谐3型大功率内燃机车正式下线。该机车装用4400kW的16V265H柴油机,同时采用三个冷却风扇,加强了中冷水的冷却能力,并且使冷却水的温度被控制在了一个很小的范围,提高了控制精度,从而使机车排放达到美国EPATier2水平。机车采用大功率电子喷射柴油机,可满足机车牵引功率4400kW的要求和双机牵引5000吨运行120km/h的要求,同时降低燃油消耗和废气排放。Tier2美国环保署二级排放标准是美国政府制定的气体排放标准,于2005年1月1日起生效,是对新型发动机生产的特别要求(NAICS333618号)。EMD的内燃机车是第一批符合此项严格气体排放标准的机车。1.4机车环保技术发展在能源和环境问题日益突出的今天,节能减排工作就显得逾发重要迫切。在未能开发替代能源的前提下,如何对现有能源进行更加有效的利用,是解决能源短缺问题的有效途径。对于机车设计制造方面的环保应用,除了以上提到的节能、降噪、减排等,在其他方面的应用及有待改进的地方还有很多,例如机车内部装潢、门窗等采用高效节能,耐候性及耐久性、密封性、保温隔热性能、隔音性能良好的型材和玻璃等低碳环保材料;机车柴油机采用涡轮增压器;加速老旧电机设备淘汰更新,使高效电动机得到应用,如:永磁电机、磁阻电机等;优化电机系统的运行和控制,推广软启动装置、无功补偿、计算机自动控制系统等技术;选择功率与负载相匹配的电气设备,避免大功率设备低负载长时间运行,减少不必要的废气排放等。通过这些环保技术的不断应用,对于快速提升我国内燃机车研发和制造水平、迅速与国际一流水平接轨、推进我国铁路运输装备技术的现代化具有重要的意义。2结束语环境保护不仅是国家的责任,也是我们每一个人的职责,我们也要尽我们自己的所能,认清我国当前内燃机车在环保应用方面的现状和发展方向,制定可行的措施,逐步推动我国内燃机车在环保技术上的发展,从而提高我国内燃机车的运用性能和环保标准,使地球的明天更加美好。

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