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發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí),如沒有電器在用電,發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電,假如沒有電器在用電,相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的,也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因?yàn)榛芈窙]有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當(dāng)然談不上損失了。
電動(dòng)勢(shì)只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候,會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)上是這樣定義的,單位正電荷被電場(chǎng)力從電源的負(fù)極,經(jīng)過電源內(nèi)部,達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。
光看定義,電動(dòng)勢(shì)是比較抽象的,不太好理解??梢灶櫭剂x把電動(dòng)勢(shì)理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢(shì)。又好比說一個(gè)人很會(huì)賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過程,電動(dòng)勢(shì)也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動(dòng)勢(shì),展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒有切割磁力線時(shí)候,正負(fù)極兩端都是中性的,因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?,?dǎo)體沒有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候,正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負(fù)極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng),發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆]有負(fù)載接入,而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn),都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進(jìn)去這個(gè)道理。
電能的轉(zhuǎn)化看電流
燈泡發(fā)光,是因?yàn)殡娏髁鬟^鎢絲等東西,轉(zhuǎn)換成熱能或者光能,而風(fēng)扇在轉(zhuǎn),也是電流流過電機(jī)內(nèi)部,讓電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。要讓負(fù)載工作同時(shí)消耗電能,必須要有電流流過負(fù)載本身,這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
發(fā)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電時(shí)候,機(jī)械能會(huì)因?yàn)榍懈畲帕€存在,發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部會(huì)分離出來正負(fù)電荷,讓正電荷跑到正極,負(fù)電荷保留在負(fù)極,轉(zhuǎn)換成電能,而電能因?yàn)橛谢芈罚屨姾蓮恼龢O,經(jīng)過負(fù)載,流回負(fù)極,這樣相當(dāng)于正電荷做了一個(gè)封閉的循環(huán),回到了初的位置了,讓正負(fù)電荷中和,這樣機(jī)械能再次在發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷,重復(fù)這個(gè)流程,這樣一個(gè)流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過程。
發(fā)電機(jī)可以看成一個(gè)電壓源,電動(dòng)勢(shì)代表這個(gè)電壓源的能力,電壓是穩(wěn)定的,發(fā)電機(jī)輸出的電功率大小,取決于負(fù)載這邊的電流大小,電流越大,發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會(huì)越多。反過來,如果負(fù)載沒有電流,發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在空轉(zhuǎn),除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會(huì)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,不存在白白損失的問題
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不同類型的發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構(gòu)成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機(jī)的熱狀態(tài),計(jì)算進(jìn)氣量及進(jìn)行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、地測(cè)量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機(jī)常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對(duì)溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測(cè)量電路比較簡(jiǎn)單,只要把傳感器與一個(gè)精密電阻串聯(lián)連接到一個(gè)穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個(gè)觸點(diǎn),分別為怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個(gè)觸點(diǎn)的閉合或斷開。當(dāng)柴油機(jī)在怠速時(shí),節(jié)氣門接近關(guān)閉,怠速觸點(diǎn)閉合,這時(shí)電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負(fù)荷時(shí),節(jié)氣門全開,使全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合,這時(shí)電控單元將輸出脈沖寬度長(zhǎng)的電脈沖,以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個(gè)線性電位計(jì),由節(jié)氣門軸帶動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。當(dāng)節(jié)氣門的開度不同時(shí),電位計(jì)輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號(hào)傳輸給電控單元,使其地判定柴油機(jī)的運(yùn)行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),用來檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點(diǎn)火和噴射信號(hào)源的 缸和各缸壓縮行程上止點(diǎn)信號(hào)。按照信號(hào)產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號(hào)。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護(hù)套管。在其接線端有一個(gè)金屬護(hù)套上開有一孔,使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當(dāng)鋯管接觸氧氣時(shí),氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同,則負(fù)離子濃度也不同,從而形成負(fù)離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散。當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時(shí),兩電極間便形成電動(dòng)勢(shì),所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過量空氣系數(shù)。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測(cè)柴油機(jī)有無爆振發(fā)生,它是柴油機(jī)集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測(cè)可以有三種途徑:一是檢測(cè)汽缸壓力;二是檢測(cè)柴油機(jī)振動(dòng);三是檢測(cè)燃燒噪聲。目前較為常用的為振動(dòng)檢測(cè)。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動(dòng)檢測(cè),它是一種電感式傳感器。當(dāng)傳感器的固有振蕩頻率與柴油機(jī)爆振時(shí)的振動(dòng)頻率相同時(shí),傳感器輸出 信號(hào)。
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