移动发电车工作原理.pdf

车载式机动电源系统 一 车载式机动电源系统 本车载式机动电源系统采用国际先进的微型涡轮燃气轮机作为发电设备 同时 本系统配有先进的通讯系统和数字功率控制器可以精确的控制微燃机的燃油供 给和电源输出 它的最大优势是稳定的高质量电源输出 电源质量可以满足任 何用电设备 输出电压品质由内部元器件控制不需要增加另外的整流或滤波设 备 电源内部增加了电源电磁噪声处理 对外无电磁干扰 烟气排放无污染 排 放指标达到欧 标准 氮氧化物小于 35ppm 由于采用了空气轴承发电机在工 作中基本无振动 噪声小于 60dB 微燃机采用空气冷却不需要任何润滑剂和附加 冷却装置 微燃机连续工作时间长 可达 8000 小时 系统电气集成度及可靠性 高 各种部件都经过严格的筛选 因此系统可做到免维护 一般的系统维护周 期 8000 小时 二 微燃机的发电原理 1 车载式机动电源系统组成 车载式机动电源系统主要由下述几部分组成 车辆 全顺轻型客车 主力电源 MPU 微型燃气轮机发电机组 供油系统 进 排气系统 电气系统 监控系统 降噪系统 2 微型燃气轮机内部结构 涡轮机系统主要包括一个压缩机 回热器 燃烧室 涡轮机和永磁发电机 图 1微燃机内部结构图 微燃机只有一个旋转件 该旋转件由发电机转子 压气机 空气轴承 涡 轮机等组成 安装在一根由空气轴承支撑的单轴上 工作时是悬空状态发电机 的转速高达 96000 转 分 3 微燃机发电原理 发电机在启动过程中 由电池组供电经系统中的数字功率控制器将直流电源逆 变将电力提供给发电机 此时发电机作为电动机使用 电动机得到电源后旋转 件开始旋转 外界的空气被吸入 经压气机增压进入燃烧室 加压的空气与燃 料在燃烧室中混合燃烧 燃烧后产生的热气在涡轮中膨胀 提供旋转件的旋转 动力 当燃烧达到微燃机的工作条件是 由数字功率控制控制 将电动机改为 发电机运行 此时发电机由于旋转而输出可变电压 经交流 直流转换器将可 变的交流电压逆变成直流电提供给直流 交流转换器 再经数字功率控制器变 成需要的电压和频率的交流动力电 其转换过程见图 3 电动机电动机 发电机发电机 压气机压气机 回热回热 器器 燃烧室燃烧室 涡轮涡轮 冷却冷却 压缩压缩 加热加热 燃烧燃烧 做功做功 废气排出废气排出 柴油柴油 空气空气 图 2微燃机工作原理 B B B B A A A A L2L2L2L2 直流电压直流电压 辅助系统辅助系统 L1L1L1L1 N N N N A A A A C C C C 电池及电池及 其控制器其控制器 ACACACAC DC DC DC DC 变换器变换器 DCDCDCDC ACACACAC 变换器变换器 直流母线直流母线 C C C C 760760760760 VDCVDCVDCVDC L3L3L3L3 微燃机电源输出原理图 发电机发电机 三 车载式机动电源系统发电参数 电气性能电气性能 输出功率 27 2KW 输出电压 400 480VAC 相数 3 相 4 线 频率 360 480VAC 50 60Hz 并网运行时 360 480VAC 10 60Hz 独立运行时 最大输出电流 峰值电流 10ms 内 46A 峰值 54A 发电效率 燃料取低位热值时 25 2 燃料燃料 发动机特性发动机特性 液体燃料 柴油 0 10 20 进气压力 0 35 to 0 35 barg 5 to 5 psig 燃油流量418 MJ hr 396 000 BTU hr 发电机传热率13 4 MJ kWh 12 700 BTU kWh 排气特性排气特性 氮氧化物排放量 含有 15 氧气时 35 ppmvd 氮氧化物 发电量0 846 g bhp hr 2 5 lb MWh 排气流量 0 31 kg s 0 69 lb sec 排气温度 275 C 530 F 尺寸和重量尺寸和重量 宽度 长度 高度 参考 700mm 1100mm 1280mm 重量 并网型400 kg 重量 双模式型 500 kg 噪声水平噪声水平 全负荷时噪声 距微燃机 10 米 33 英尺 处公称值 60dBA 10M 33 英尺 四 车载式机动电源 车载式机动电源 发电机定子绕组是 Y 接法 是三相四