Что такое первичный двигатель

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Первичный двигатель — генератор

Первичные двигатели генераторов подразделяются на: а) двигатели с равномерным ходом и б) двигатели с неравномерным ходом. К числу первых принадлежат паровые и водяные турбины, к числу вторых — все поршневые машины: паровые машины, двигатели внутреннего сгорания, газовые двигатели; в случае синхронных двигателей рабочей машиной с неравномерным ходом может быть, например, поршневой компрессор. [2]

Какую из мощностей приемников энергии в цепи переменного тока учитывают, выбирая мощность первичного двигателя генератора . [3]

Колебания синхронной машины могут возникать, например, под воздействием внешних моментов вращения, приложенных к валу со стороны первичного двигателя генератора или со стороны рабочей машины в случае двигателя. [5]

Реактивная мощность Q, потребление которой обусловлено наличием переменных магнитных полей, сама по себе не требует для ее покрытия увеличения мощности первичных двигателей генераторов электрических станций . Этим и объясняется возможность компенсировать потребление реактивной мощности с помощью источников реактивной мощности ( ИРМ), включаемых в сеть в местах ее потребления. Тем самым генераторы электростанций и все элементы сети разгружаются от прохождения реактивных токов. [7]

Под статической устойчивостью подразумевается устойчивая работа одиночного либо параллельно работающих синхронных генераторов при постоянной нагрузке, либо при медленном изменении нагрузки, когда системы регулирования первичных двигателей генераторов успевают подавать энергоноситель ( для турбины — пар, а для дизеля — топливо) по мере изменения нагрузки генераторов. [8]

Ток, отдаваемый генератором в сеть, проходя по обмотке якоря генератора и взаимодействуя с магнитным потоком полюсов, создает тормозной момент, противоположный моменту вращения первичного двигателя генератора . Поэтому с увеличением тока нагрузки механическая мощность первичного двигателя также должна увеличиваться. [9]

Регулирование возбуждения сильного действия эффективно устраняет колебания напряжения. Однако только регулирования возбуждения часто недостаточно и целесообразным может оказаться одновременное регулирование первичного двигателя генератора , например регулирование момента турбин одной из станций системы. [11]

Регулирование возбуждения сильного действия эффективно устраняет колебания напряжения. Однако только регулирования возбуждения часто недостаточно и целесообразным может оказаться одновременное регулирование возбуждения и первичного двигателя генератора , например регулирование момента турбин одной из станций системы. [13]

Генератор со смешанным возбуждением удобен в установках относительно небольшой мощности для предупреждения возникновения значительных изменений напряжения при отключениях отдельных потребителей. Но использование таких генераторов для параллельной работы обычно неудобно: случайное понижение частоты вращения первичного двигателя генератора может снизить ЭДС генератора до уровня, меньшего напряжения сети, из-за этого ток в якоре генератора и в его последовательной обмотке возбуждения изменит свое направление, что может вызвать перемагничивание генератора и тяжелую аварию установки. [14]

При параллельной работе нескольких генераторов нагрузку с одного генератора на другой переводят в следующем порядке. Активную нагрузку с одного генератора на другой переводят путем изменения механической мощности, развиваемой первичными двигателями генераторов : например, при турбогенераторах увеличивают впуск пара в турбину того генератора, который надо нагрузить, и уменьшают впуск пара в турбину того генератора, нагрузку которого надо уменьшить. На гидроэлектростанциях соответственно увеличивают и уменьшают впуск воды в гидротурбины. Нагрузку следует переводить постепенно, следя за тем, чтобы частота и напряжение на шинах оставались строго постоянными. [15]

Двигатель

ДВИГАТЕЛЬ, энергосиловая машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу, которая используется в рабочих и энергетических машинах. Различают двигатели первичные и вторичные. К первичным относятся двигатели, непосредственно преобразующие энергию природных ресурсов (воды, ветра, топлива и др.) в механическую энергию, например двигатель внутреннего сгорания (ДВС), гидравлическая турбина. Наибольшую группу среди первичных двигателей составляют тепловые двигатели, использующие твёрдое, жидкое и газообразное топливо или ядерную энергию. Вторичные двигатели (например, электродвигатель) получают энергию от первичных двигателей или от преобразователей и накопителей энергии (солнечных батарей, пружинных механизмов и др.). Различают двигатели стационарные (установленные неподвижно) и передвижные — перемещающиеся на транспортных средствах или работающие в их приводах. Двигатели характеризуются эффективной мощностью и коэффициентом полезного действия.

Первым в истории человечества двигателем было водяное колесо, применявшееся в древности для оросительных систем в Египте, Китае, Индии и других странах; в средние века получило распространение в Европе как энергетическая база мануфактурного производства. В тот же период широко применялись ветряные мельницы (смотри Ветроэнергетика). Примерно в 13 веке возникла идея создания вечного двигателя, однако предпринятые попытки не увенчались успехом.

Развитие машинной техники с середины 18 века потребовало создания двигателей, не зависящих от местных источников энергии (воды, ветра и т.п.). Первым таким двигателем, в котором использовалась тепловая энергия пара, была поршневая пароатмосферная машина прерывного действия, появившаяся в конце 17 — начале 18 века (Франция, Англия, Швеция), не получившая распространения. Проект универсального парового двигателя был предложен в 1763 году И. И. Ползуновым, которому удалось создать двигатель непрерывного действия. В 1784 тепловой двигатель — паровую машину построил Дж. Уатт. Во 2-й половине 19 века появились два новых типа тепловых двигателя: паровая турбина и ДВС. Паровые турбины, получившие распространение в конце 1880-х годов, открыли широкие возможности для повышения мощности единичного агрегата и стали основными двигателями для электрогенераторов крупных электрических станций (например, на ТЭС), для привода центробежных воздуходувок, компрессоров и насосов. Были также созданы паровые двигатели для автомобилей, не получившие распространения из-за сложности конструктивного исполнения.

Читать еще: Электрические двигателя используемые как генераторы

Первый практически пригодный ДВС был сконструирован в 1860 году Э. Ленуаром. В 1876 Н. А. Отто создал более простой и компактный ДВС, который имел кпд 0,22. В 1897 Р. Дизель, работая над повышением эффективности двигателя, предложил ДВС с воспламенением от сжатия (смотри Дизель). Дальнейшее усовершенствование этого двигателя позволило применить в качестве дешёвого топлива нефть, а позднее различные нефтепродукты. Наибольшее распространение получили ДВС, имеющие кпд 0,25-0,45, в которых процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращением её в механическую работу происходит непосредственно в цилиндрах (смотри Автомобильный двигатель, Судовой двигатель). Такие двигатели используются также на небольших электростанциях, в качестве привода компрессоров и насосов для подачи газа, нефти, жидкого топлива и др. Параллельно с развитием тепловых двигателей совершенствовалась конструкция первичных гидравлических двигателей, применение которых позволило строить гидроэнергетические агрегаты большой мощности.

Важнейшие сдвиги в развитии энергетической базы промышленного производства связаны с изобретением и применением электродвигателей. В 1834 году Б. С. Якоби построил первый электрический двигатель, пригодный для практического применения. Однако широкое распространение получил созданный в 1889 М. О. Доливо-Добровольским трёхфазный электродвигатель, обладающий лучшими пусковыми и рабочими характеристиками (смотри Асинхронная электрическая машина). Электродвигатели, имеющие широкий диапазон мощностей — от долей Вт до десятков МВт (при кпд 0,8-0,96), позволили перейти к внедрению электропривода, ставшего с середины 20 века одним из распространённых типов привода машин. В дальнейшем первичные двигатели (например, для турбо и гидрогенераторов) стали использоваться преимущественно для выработки электроэнергии (на ТЭС и ГЭС), вторичные двигатели (электродвигатели) — в качестве конечных приёмников электрического тока на производственных предприятиях. Электрические двигатели получили также широкое применение в бытовой технике (швейные, стиральные, кухонные машины, холодильники, электробритвы и др.). В конце 20 века разработан новый тип бесколлекторного (brushless) электродвигателя, преимуществом которого является отсутствие основного источника потерь — вращающихся и переключающихся контактов, что обеспечивает увеличение ресурса использования механической части двигателя. Важнейшим направлением развития энергетической техники в конце 20 века стало преобразование химической энергии топлива при помощи топливных элементов непосредственно в электрический ток для питания двигателя.

В 20 веке были созданы новые типы тепловых двигателей: газотурбинный двигатель (ГТД), реактивный двигатель, ядерная энергетическая установка. ГТД стали основой авиационного двигателестроения (смотри Авиационный двигатель), получили распространение на железнодорожном транспорте (например, на газотурбовозах), устанавливаются на автомобилях, судах и др. Реактивные двигатели позволили реализовать огромные мощности в одном агрегате (например, двигательная установка ракеты-носителя «Протон» имеет мощность более 45 тысяч МВт). Использование тепловой энергии ядерного реактора с паро или газотурбинной установкой явилось основой строительства атомных электростанций, развития атомного флота.

Для повышения мощности оборудования, обеспечения работы в сложных условиях в энергетические установки включают двигатели различных типов (например, паровая турбина совместно с ДВС или газовой турбиной); разрабатываются проекты комбинированных ракетных двигателей, в которых объединены реактивные и жидкостно-ракетные двигатели (например, турборакетные или ракетно-прямоточные). Для расширения космических исследований требуется дальнейшее совершенствование и создание новых типов ракетных двигателей (ионных, плазменных, фотонных и др.). В 21 веке развитие транспортного двигателестроения связано с созданием экономичных роторных беспоршневых и роторно-поршневых ДВС (смотри Ванкеля двигатель), с работами по применению двигателя внешнего сгорания (смотри Стирлинга двигатель) в комбинации с электрическим двигателем на автомобильном транспорте.

Лит. смотри при статьях об отдельных видах двигателей.

Что такое первичный и вторичный баланс двигателя?

Я немного растерялся, когда речь заходит об этой теме. Я думаю, что я вроде понимаю первичный баланс. Что является вращением поршней назад и вперед. Но я не совсем понимаю или даже не получаю вторичного баланса двигателя вообще.

Самый простой способ объяснить это — сказать, что первичный баланс первого порядка связан с вещами, которые вибрируют двигатель на частоте, равной частоте вращения двигателя (например, 1000 Гц при 1000 об / мин). Вторичный баланс второго порядка связан с вещами, которые имеют частоту, в два раза превышающую частоту вращения двигателя, и так далее.

Читать еще: Что такое двигатель bxe

В общем использовании первичные обычно относятся к синусоидальным и вторичным несинусоидальным колебаниям. Конечно, все это ставит вопрос о том, что вызывает различные типы вибраций .

Представьте себе типичный двигатель с поршнями, соединенными с коленвалом шатунами. Во время работы поршни приводят в движение коленчатый вал, может быть легче понять, что происходит, если подумать о том, что происходит при вращении коленчатого вала — мы увидим, что вертикальное движение поршня не равно, поскольку поршень перемещается на 180º от 90º после верхней мертвой точки (ATDC) до 90º до верхней мертвой точки (BTDC), как это происходит при перемещении на 180º от 90ª BTDC до 90ª ATDC. Эта разница создает неравные скорости движущихся масс и, следовательно, неравные вибрации. Вторичный баланс связан с этими вибрациями.

Один из способов доказать это самому себе — вернуться к геометрии средней школы и теореме Пифагора ( a 2 + b 2 = c 2, где a и b — короткие стороны прямоугольного треугольника, а c — гипотенуза (длинная сторона). ). Размышляя о том, что происходит при поворотах кривошипа, рассматривайте шатун как c , ход кривошипа — как a, а смещение поршня — как b . Мы можем использовать 3-4-5 прямоугольных треугольника, чтобы нам было легче думать об этом:

При 90º BTDC или ATDC мы имеем прямоугольный треугольник , образованный горизонтальной броском кривошипа ( , который мы можем приписать 3 в этом случае), вертикальное перемещение поршня от центра кривошипа ( б , который является 4), и сам шатун ( с, который будет 5). Таким образом, поршень находится на 4 единицы выше центра кривошипа.

В нижней мертвой точке (BDC), где кривошип кривошипа направлен прямо вниз, смещение поршня равно 2 (длина шатуна за вычетом кривошипа кривошипа). Поршень сместился вниз на две единицы из положения 90 ° в 4.

В верхней мертвой точке (ВМТ) ход кривошипа теперь прямо вверх, а смещение поршня равно 8 (длина шатуна плюс ход кривошипа). Поршень сместился вверх на четыре единицы из положения 90 ° из четырех.

Неравное расстояние в двух половинах вращения кривошипа приводит к неравномерной скорости поршня и, следовательно, к неравной инерции и вибрациям.

ПЕРВИЧНЫЙ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ДВУМЯ ЦИКЛОННЫМИ ФИЛЬТРАМИ

1. Устройство первичного воздухоочистителя для двигателя внутреннего сгорания, имеющее впускное и выпускное отверстия для воздуха, устройство первичного воздухоочистителя, содержащее

сетчатый фильтр, имеющий проницаемые для воздуха отверстия с размером, позволяющим задерживать грязь, при этом сетчатый фильтр имеет выходную поверхность и входную поверхность;

кожух у выходной поверхности сетчатого фильтра;

вентилятор, установленный в кожухе и выполненный с возможностью обеспечения потока воздуха через отверстия сетчатого фильтра;

первый циклонный фильтр, имеющий впускное отверстие для воздуха, выпускное отверстие для воздуха и продувочный канал; в котором впускное отверстие для воздуха первого циклонного фильтра расположено у выходной поверхности сетчатого фильтра, а продувочный канал соединен с кожухом;

второй циклонный фильтр, имеющий впускное отверстие для воздуха, выпускное отверстие для воздуха и продувочный канал, причем впускное отверстие для воздуха второго циклонного фильтра соединено с выпускным отверстием для воздуха первого циклонного фильтра, а выпускное отверстие для воздуха второго циклонного фильтра соединено с впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

2. Устройство по п.1, в котором вентилятор выполнен с возможностью обеспечения воздушного потока через отверстия сетчатого фильтра, который задерживает крупные частицы грязи, при этом воздух сгорания для двигателя поступает из воздушного потока после сетчатого фильтра и проходит во впускное отверстие для воздуха первого вихревого фильтра, отделяющего из воздуха более тяжелые частицы, которые отсасываются через продувочный канал первого вихревого фильтра во внутреннюю часть кожуха посредством вакуума, создаваемого вентилятором, а воздух из выпускного отверстия для воздуха первого вихревого фильтра поступает во впускное отверстие для воздуха второго вихревого фильтра, удаляющего мелкую пыль из воздуха, который из выпускного отверстия для воздуха второго вихревого фильтра подается во впускное отверстие для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

3. Устройство по п.1, в котором продувочный канал второго циклонного фильтра соединен с трубой Вентури, которая присоединена к выхлопному каналу двигателя.

4. Устройство по п.1, в котором второй циклонный фильтр содержит множество циклонных фильтров, установленных параллельно.

5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее пористый воздушный фильтр, установленный между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

6. Устройство по п.1, дополнительно содержащее турбонагнетатель, установленный между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

7. Устройство по п.6, дополнительно содержащее охладитель нагнетаемого воздуха, установленный между турбонагнетателем и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

Читать еще: Характеристики двигателей хундай соляриса

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее пористый воздушный фильтр, установленный между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и турбонагнетателем.

9. Устройство по п.1, в котором первый вихревой фильтр содержит цилиндрический корпус с тангенциально и в осевом направлении ориентированным впускным отверстием для воздуха, проходящим по осевой длине кожуха, радиально расширяющуюся трубу, установленную соосно внутри корпуса, определяя выпускное отверстие для воздуха первого вихревого фильтра, и тангенциально и в осевом направлении ориентированный продувочный канал, расположенный диаметрально напротив впускного отверстия для воздуха и проходящий по части осевой длины корпуса.

10. Устройство двигателя внутреннего сгорания, содержащее

двигатель внутреннего сгорания с впускным отверстием для воздуха и выхлопным каналом;

кожух у выходной поверхности сетчатого фильтра;

первый циклонный фильтр, имеющий впускное отверстие для воздуха, выпускное отверстие для воздуха и продувочный канал, в котором впускное отверстие для воздуха первого циклонного фильтра расположено у выходной поверхности сетчатого фильтра, а продувочный канал открыт в направлении кожуха;

11. Устройство по п.10, в котором во время работы вентилятор обеспечивает воздушный поток через отверстия сетчатого фильтра, который задерживает крупные частицы грязи, при этом воздух сгорания для двигателя поступает из воздушного потока после сетчатого фильтра и проходит во впускное отверстие для воздуха первого вихревого фильтра, отделяющего из воздуха более тяжелые частицы, которые отсасываются через продувочный канал первого вихревого фильтра во внутреннюю часть кожуха посредством вакуума, создаваемого вентилятором, а воздух из выпускного отверстия для воздуха первого вихревого фильтра поступает во впускное отверстие для воздуха второго вихревого фильтра, удаляющего мелкую пыль из воздуха, который из выпускного отверстия для воздуха второго вихревого фильтра подается во впускное отверстие для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

12. Устройство по п.10, в котором продувочный канал второго циклонного фильтра соединен с трубой Вентури, которая соединена с выхлопным каналом двигателя.

13. Устройство по п.10, в котором второй циклонный фильтр содержит множество циклонных фильтров, установленных параллельно.

14. Устройство по п.10, в котором пористый воздушный фильтр установлен между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

15. Устройство по п.10, в котором турбонагнетатель установлен между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

16. Устройство по п.15, в котором охладитель нагнетаемого воздуха установлен между турбонагнетателем и впускным отверстием для воздуха двигателя внутреннего сгорания.

17. Устройство по п.16, в котором пористый воздушный фильтр установлен между выпускным отверстием для воздуха второго циклонного фильтра и турбонагнетателем.

18. Устройство по п.10, в котором первый вихревой фильтр содержит цилиндрический корпус с тангенциально и в осевом направлении ориентированным впускным отверстием для воздуха, проходящим по осевой длине корпуса, радиально расширяющуюся трубу, установленную соосно внутри корпуса, определяя выпускное отверстие для воздуха первого вихревого фильтра, и тангенциально и в осевом направлении ориентированный продувочный канал, расположенный диаметрально против впускного отверстия для воздуха и проходящий по части осевой длины корпуса.

19. Сельскохозяйственная уборочная машина, содержащая

двигатель внутреннего сгорания с впускным отверстием для воздуха и выхлопным каналом;

кожух у выходной поверхности сетчатого фильтра;