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有谁知道热偶发电机的原理吗?小弟不胜感激!谢了

来源:新能源网
时间:2024-08-17 15:33:28
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有谁知道热偶发电机的原理吗?小弟不胜感激!谢了热心网友:在车辆和建筑物中,直接利用废热发电的可行性变得越来越大。   位于德国慕尼黑的宝马公司是世界知名的汽车制造商,在该公司一个研

热心网友:在车辆和建筑物中,直接利用废热发电的可行性变得越来越大。   位于德国慕尼黑的宝马公司是世界知名的汽车制造商,在该公司一个研究小组组长莱纳·里克特博士所驾驶的试验汽车上,排气管有点与众不同。这辆车安装了一个特殊装置,用于获取正常情况下通过排气装置流失的部分热量,并将其转化成电能。   汽车发动机浪费大量的热能,据估计,汽油中所含的势能,60%都会由发动机以热能的形式排放或辐射掉。虽然这其中的一部分可以被吹回汽车里,用于在寒冷的天气里供驾乘人员取暖,但是大部分热能都流失了。这也是宝马公司在试验汽车的排气系统上安装热电发电机的原因。   发电机利用塞贝克效应将热能转化为电能,塞贝克效应是以物理学家托马斯·约翰·塞贝克的名字命名的,他在1821年发现在两块邻接的金属上加上温差时,产生了小的电压。这导致了热电偶的产生,热电偶是现在广泛用于测量温差的装置。但是,这种效应也可以应用于发电机,这种想法可以追溯到20世纪50年代,当时将热偶发电机放在煤油灯上,用于为远距离无电地区的无线电装置供电。最近,从钚放射性衰变获得热能的热偶发电机已经用于太空船上,例如“旅行者”空间探测器。钚动力热偶发电机也已经用于为偏远地区的灯塔和无线电导航台供电。   虽然热偶发电机的原理相当简单,并且几乎不需要维护,但是其生产能力并不是很高。里克特博士说,在汽车发动机温度下,热偶发电机只能将6%-8%的热能转化为电能,不过他深信新材料将会使热电发电机的效率大大提高。为了做好准备,他已经开始研发可以内置在排气装置内部但是不会影响发动机性能的系统。   在试验汽车的这个系统中有一个箱子,热的气体在箱子里被分割,流过一系列的管子,这一系列管子的内部涂上了一种热电半导体——碲化铅。在管子的外面,用一些由发动机促成循环的冷却剂进行冷却。里克特博士说,当汽车以大约130公里每小时(80英里每小时)的速度行驶时,这个系统的工作情况最好。在这一速度下,仪表板上的仪表显示该发电机产生150瓦的电力,这足以点亮几个家用灯泡,但是远低于一辆现代汽车所需要的600-700瓦的电力。   但是,使用能产生更多电能的更好的热电材料,有可能在某个时间停用汽车的交流发电机(这一装置由发动机驱动,产生电能)。里克特博士认为使用这种方法进行热电发电可以减少大约5%的燃料消耗,他希望在2013年之前能将此技术应用于生产线的汽车中。   可以实现这项新技术的新材料已经出现在研究工作实验室中,例如俄亥俄州立大学的约瑟夫·赫里曼斯博士和他的同事最近完成了一项研究,他们通过在碲化铅中掺入铊,使碲化铅的能量转化翻了一番。这种新材料在典型的汽车发动机温度范围内特别有效。   不只是汽车才可以从这项技术中受益,赫里曼斯博士认为,热电发电机将会应用于任何有热损失的地方,例如住家、办公室或者工厂的烟囱中。热电发电机也可以用于发展中国家,通过炉子或明火发电。

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热心网友:同步发电机为了实现能量的转换,需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流,称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式,凡是从其它电源获得励磁电流的发电机,称为他励发电机,从发电机本身获得励磁电源的,则称为自励发电机。 一、发电机获得励磁电流的几种方式 1、直流发电机供电的励磁方式:这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢,维护工作量大,故在10mw以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式,现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上,它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采用静止的整流装置,故又称为他励静止励磁,交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度,交流励磁机通常采用100——200hz的中频发电机,而交流副励磁机则采用400——500hz的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触部件,具有工作可靠,结构简单,制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大,交流电势的谐波分量也较大。 3、无励磁机的励磁方式: 在励磁方式中不设置专门的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供给发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供给发电机励磁,这种 励磁方式具有结简单,设备少,投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时,给发电机提供较大的励磁电流,以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。 二、发电机与励磁电流的有关特性 1、电压的调节 自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因,当励磁电流不变时,发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求,发电机的端电压应基本保持不变,实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。 2、无功功率的调节: 发电机与系统并联运行时,可以认为是与无限大容量电源的母线运行,要改变发电机励磁电流,感应电势和定子电流也跟着变化,此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时,为了改变发电机的无功功率,必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”,而是只是改变了送入系统的无功功率。 3、无功负荷的分配: 并联运行的发电机根据各自的额定容量,按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷,而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配,可以通过自动高压调节的励磁装置,改变发电机励磁电流维持其端电压不变,还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整,以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。 三、自动调节励磁电流的方法 在改变发电机的励磁电流中,一般不直接在其转子回路中进行,因为该回路中电流很大,不便于进行直接调节,通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流,以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电阻,改变励磁机的附加励磁电流,改变 可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法,它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化,相应地改变可控硅整流器的导通角,于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管,可控硅电子元件构成,具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由家用电器上“好店123”呀!