湖南益陽柴油發(fā)電機的工作原理 工作原理 一、湖南益陽柴油發(fā)電機組生成機理： 湖南益陽柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步交流發(fā)電機，是以電磁感應為基礎的旋轉式機械。根據(jù)其結構特點可分為旋轉電樞式和旋轉磁極式兩種。 在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。 湖南益陽柴油發(fā)電機組工作結構圖 二、交流發(fā)電機生成機理 以旋轉電樞式同步發(fā)電機為例介紹柴油機組中發(fā)電機的工作原理。 旋轉磁極式發(fā)電機產生電動勢的原理與旋轉電樞式相同，都是電磁感應現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點： （1）產生感應電流的方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉使閉合線圈的磁通量變化，從而產生感應電流；旋轉磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產生感應電流。 （2）電力輸出方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電；而旋轉磁極式發(fā)電機則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉電樞式、旋轉磁極式發(fā)電機可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機。 1、電動勢的產生 ● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產生感應電動勢。 ● 線圈abcd代表整個電傴繞組、其兩端分別固定在同一轉軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉，且相對位置和連接關系不隨轉子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動接觸關系不變。 ● 當電樞沿順時針方向旋轉，ab邊處于N極下時、山邊的感應電動勢方向為由c至d，并設此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向，顯然此時電動勢為負值。 由上述過程可知，對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機、其轉子旋轉一周，在電樞繞組中產生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布，則可產生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機、其各項繞組產生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機完全相同。 2、電動勢的大小 根據(jù)電磁感應定律,當導體與磁場發(fā)生相對運動時、導體中的感應電動勢e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——導體在磁場中的有效長度； ● V——導體垂直于磁場方向的運動速度。 而正弦交流電動勢的有效值E計算： E=Kn ● 式中n——發(fā)電機轉速； ● K——發(fā)電機的結構常數(shù)。 同步交流發(fā)電機制成后，其結構常數(shù)K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機的轉速n或每極磁通來調整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動勢的頻率f恒定，而頻率f與轉速n成正比，所以發(fā)電機的轉速是不能隨便調整的。因此，主要通過調節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小，達到調整其輸出電壓的目的。 3、電動勢的頻率 ● 當發(fā)電機磁極對數(shù)一定時(如P=1)，其轉子每旋轉一周，電樞繞組可產生一個周波的交流電動勢。轉子旋轉兩周，產生兩個周波的交流電動勢，苦轉子每秒旋轉n/60周，則產生n/60周/s的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f與發(fā)電機轉速n成正比。 ● 當發(fā)電機的轉速一定時(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉子每旋轉一周產生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2，轉子每旋轉一周產生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉子每旋轉一周產生P個周波的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉速n 和磁極對數(shù)P成正比，因此f的計算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機的轉速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機制成后，其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉速n來調整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉速n。 4、改善電動勢波形的措施 根據(jù)要求，同步交流發(fā)電機輸出電壓應為正弦波。但是，由于發(fā)電機定子鐵芯結構、磁極結構、電樞繞組結構、三相發(fā)電機電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動勢的波形會產生畸變，形成非正弦交流電動勢。 非正弦交流電動勢中除含有基波分量外，還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴重影響發(fā)電機的性能和工況，還影響用電設備的正常工作。因此，在設計、生產同步交流發(fā)電機時，采取了諸多方法，改善電動勢波形，使其成為正弦波。其具體方法有：改善磁極形狀、采用斜槽定子、改善定子繞組結構和三相發(fā)電機采用星形接法。 （1）改善磁極形狀：磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定，將磁極尖削尖或采用扭斜磁極，使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布，進而使電動勢成為正弦波； （2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置，使其成為斜糟定子，無論轉子旋轉至何種位置，磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變，這樣可齒諧波的影響； （3）改善定子繞組結構：同步交流發(fā)電機通常采用短距分布式繞組結構，可或削弱許多高次諧波分量，使電動勢接近于正弦波； （4）三相發(fā)電機采用星形接法：三相同步發(fā)電機的三相電樞繞組采用星形接法，其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。 5、同步交流發(fā)電機勵磁方式 發(fā)電機勵磁功率的產生方式，稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。 （1）他勵式：勵磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發(fā)電機稱為:他勵式發(fā)電機。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同，他勵式交流發(fā)電機又有采用血流勵磁機勵磁和采用無刷交流勵磁機勵磁之分。其中、采用直流勵磁機勵磁是靠同軸轉動的并勵直流發(fā)電機供給勵磁功率的；采用無刷交流勵磁機勵磁是由同軸轉動的交流勵磁發(fā)電機供給勵磁功率的。 （2）自勵式：勵磁功率由本身供給的發(fā)電機稱為自勵式發(fā)電機。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得：直接從同步交流發(fā)電機輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機的定子槽中的副繞組供給；發(fā)電機電樞繞組為帶抽頭式的，由抽頭處引出部分電樞繞組供給。 綜上所述，無論是他勵式同步交流發(fā)電機，還是自勵式同步交流發(fā)電機，改變勵磁電流的大小，均可調整發(fā)電機的輸出電壓。

影響湖南益陽柴油發(fā)電機燃油消耗率的5點因素與對應措施 湖南益陽柴油發(fā)電機以其熱效率高、結構緊湊、機動性強、運行維護簡便等優(yōu)點成為了重要的動力機械。這一熱能機械，既使節(jié)約百分之一的燃料也會帶來巨大的經濟效益。因此，降低湖南益陽柴油發(fā)電機的燃油消耗一直是企業(yè)追求的目標。本公司根據(jù)這一問題重點分析了影響湖南益陽柴油發(fā)電機燃油消耗率的原因，提出了降低燃油消耗率的措施。 影響湖南益陽柴油發(fā)電機燃油消耗率的因素與措施： 1.湖南益陽柴油發(fā)電機運行組織是否合理對湖南益陽柴油發(fā)電機的燃油消耗有很大影響，運行組織不合理能造成湖南益陽柴油發(fā)電機周轉率低，有火停留時間長，燃油的無功消耗占總清耗量的比重大，顯然不合理的湖南益陽柴油發(fā)電機運用方式是燃油無功消耗的根源。措施：完善運行方式合理調配和使用湖南益陽柴油發(fā)電機減少待發(fā)時間和單機走行時間提高湖南益陽柴油發(fā)電機利用率減少無功消耗。 2.值機人員操縱水平不但是湖南益陽柴油發(fā)電機正點運行的有力保證，同時對湖南益陽柴油發(fā)電機的功率發(fā)揮燃油消耗的經濟性有較大影響。不同的操縱方法將導致不同的燃油消耗，熟悉線路縱斷面、準確掌握湖南益陽柴油發(fā)電機運行速度及區(qū)間運行時分、操縱平穩(wěn)、制動時機恰當?shù)闹禉C人員的操縱，燃油消耗就少，反之燃油消耗就會增加單耗上升。 3.燃油供應系統(tǒng)中，噴油泵及噴油器的質量直接決定湖南益陽柴油發(fā)電機燃燒狀態(tài)。噴油泵流量不符合規(guī)定噴油器提前度偏大或偏小化不良是造成燃燒不良的主要原因。噴油泵壓力不夠，噴油器檢修不好或檢修不及時會造成柴油霧化不良，燃燒不干凈，將產生大量的燃油滴漏浪費。這些滴漏的燃油不但造成浪費，而且還會在湖南益陽柴油發(fā)電機燃燒部位產生大雖的積碳，影響湖南益陽柴油發(fā)電機和增壓器工作的效率，進一步降低了湖南益陽柴油發(fā)電機的輸出功率增加了燃油的消耗。可見對噴油器檢修的及時性對節(jié)約燃油有重要的意義。措施：（1）提高備品檢修質量，完善檢修工藝，按范圍對噴油泵、噴油器定期互換，上試驗臺檢測、及時發(fā)現(xiàn)狀態(tài)不良的噴油泵、噴油器及時檢修。（2）對噴油器針閥偶件、彈簧、支座板等賣行壽命管理（3）盡可能使用長效噴油器 4.增壓器、中冷器、空氣弗列加濾清器工作狀態(tài)不良、均會造成湖南益陽柴油發(fā)電機的工作質量下降。增壓空氣的壓力、溫度與進氣量直接影響燃油在氣缸里能否有效、充分地燃燒?？諝飧チ屑訛V清器堵塞、中冷器冷卻效率過低、增壓器空氣壓力不足都會減少進入氣缸的空氣量，造成燃燒不充分而使油的消耗增大。措施：（1）對增壓器的真空度進行檢測，檢測不良時及時拆下檢修或者更換。（2）定期清洗空氣弗列加濾清器根據(jù)狀態(tài)及時更挨弗列加濾清器，確保進氣的通與足量（3）適時檢測中冷器的進氣壓力、溫度、出口壓力、中冷水溫等指標、對中冷器的性能進行評定，發(fā)現(xiàn)不良及時更換。 5.功率調整：湖南益陽柴油發(fā)電機功率受諸多因素影響。如果湖南益陽柴油發(fā)電機主發(fā)電機外特性調整點偏離曲線過多，湖南益陽柴油發(fā)電機功率就不能正常發(fā)揮。當電功率高于湖南益陽柴油發(fā)電機功率時，湖南益陽柴油發(fā)電機就會出現(xiàn)壓轉速的現(xiàn)象。此時燃燒條件就會惡化，燃油燃燒就會不充分產生浪費。措施：定期上水阻進行功率調整，保證湖南益陽柴油發(fā)電機良好的牽引特性。 通過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)影響湖南益陽柴油發(fā)電機燃油消耗的因素主要有湖南益陽柴油發(fā)電機運行編排的因素，湖南益陽柴油發(fā)電機自身質量狀態(tài)完好情況的因素，操縱方面的因素，燃油品質以及線路質量方面的因素，通過以上的原因分析與對策研究。綜合來看，只要采取的對策適當，那么降低湖南益陽柴油發(fā)電機燃油消耗并維持在較低水平是沒有任何問題的。