關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)組的探討 　　一、發(fā)電機(jī)組主要參數(shù) 　　當(dāng)前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機(jī)是一個(gè)功能完善、功率容量范圍大、對(duì)環(huán)境和場(chǎng)地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。其使用相對(duì)廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。柴油發(fā)電機(jī)組主體主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)組配套的同步交流發(fā)電機(jī)由于性能及結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，普遍采用自勵(lì)恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機(jī)和PMG永磁式激勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)組包括以下幾項(xiàng)主要性能參數(shù)。 　　電壓調(diào)整率：在負(fù)載功率因數(shù)為0.8-1、負(fù)載空載至滿載變化、從冷機(jī)到滿機(jī)及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。 　　頻率調(diào)整率：負(fù)載從0-范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。 　　隨機(jī)頻率波動(dòng)：負(fù)載處于0-功率之間任何值,隨機(jī)頻率波動(dòng)率 值±0.25%。 　　電壓波形：電路開(kāi)路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負(fù)載 總波形畸變5%。 　　金融業(yè)機(jī)房一般采用“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”并機(jī)系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)的負(fù)載主要包括UPS、機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等,這些負(fù)載啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)都會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)時(shí),發(fā)電機(jī)的負(fù)載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實(shí)際情況中，市電中斷而發(fā)電機(jī)投人運(yùn)行過(guò)程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機(jī)——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。 　　1、負(fù)載反饋的波動(dòng)電壓造成發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定對(duì)其影響較小。 　　2、UPS整流器的輸人諧波造成多個(gè)過(guò)零點(diǎn)。 　　3、發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，由于負(fù)載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機(jī)組工作也忽強(qiáng)忽弱，加劇機(jī)組振動(dòng)，加速機(jī)械磨損,甚至引起機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。 　　　　4、工作不正?？照{(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)和電梯升降的瞬間會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機(jī)在無(wú)UPS負(fù)載時(shí)恢復(fù)正常，隨即UPS又自動(dòng)投人，這樣交錯(cuò)進(jìn)行。頻率漂移會(huì)對(duì)UPS正常運(yùn)行產(chǎn)生兩方面影響。一方面是不能旁路，另一方面是電池壽命縮短。 　　二、發(fā)電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定原因分析 　　在“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)中，UPS電路結(jié)構(gòu)決定了其輸人非線性的特性。典型的是傳統(tǒng)雙變換在線式UPS，由于其輸人端AC/DC變換器是整流濾波電路，它的輸入電流是脈動(dòng)電流，不僅輸入功率因數(shù)低（0.7一0.8），還包括大量的高次諧波電流（30%一40%）。低輸人功率因數(shù)和諧波電流都會(huì)通過(guò)發(fā)電機(jī)定子線圈的感性內(nèi)阻，由于發(fā)電機(jī)組定子線圈內(nèi)阻大于電力變壓器的短路阻抗，因此發(fā)電機(jī)更易受到非線性負(fù)載的影響,即在同樣的負(fù)載電流波形失真度（THDI）情況下，其電壓波形失真度（THDI）大于變壓器。同時(shí)的諧波電流使發(fā)電機(jī)損耗明顯增大（磁滯損耗正比于電流頻率,渦流損耗比于電流頻率的平方及導(dǎo)線的電流趨膚效應(yīng)），并使得發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形失真度明顯增大，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的正常工作。 　　此外，負(fù)載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機(jī)組不能正常工作的主要原因。 　　三、發(fā)電機(jī)組的使用與維護(hù) 　　為確保發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,日常運(yùn)行維護(hù)和快速的故障排除至關(guān)重要。根據(jù)發(fā)電機(jī)組的不同,維護(hù)和檢修的內(nèi)容、步驟、方法有所區(qū)別，一般應(yīng)按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行。 　　(1)定期檢查項(xiàng)目定期測(cè)量發(fā)電機(jī)電池組的電壓及內(nèi)阻情況,并進(jìn)行記錄定期檢查空氣過(guò)濾器、冷卻液位、驅(qū)動(dòng)皮帶、排煙系統(tǒng)、燃油液位、機(jī)油液位、各種控制器及工作環(huán)境等情況。 　　(2)須按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求及時(shí)更換機(jī)油、三濾、啟動(dòng)電池及冷卻液。 　　(3)定期由供應(yīng)商對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢測(cè),并出具報(bào)上口 　　(4)定期(至少一個(gè)季度一次)進(jìn)行發(fā)電機(jī)組空載、帶載測(cè)試。 　　針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的故障，應(yīng)該有步驟有目的地進(jìn)行檢查與分析，切不可盲目檢查，胡亂拆卸。應(yīng)根據(jù)故障的異常征兆、跡象、響聲、出現(xiàn)時(shí)機(jī)、變化規(guī)律來(lái)尋找故障產(chǎn)生的部位，從原理與結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行細(xì)致的分析推理，做出正確判斷來(lái)尋找產(chǎn)生故障原因。查找故障時(shí),應(yīng)從簡(jiǎn)到繁、由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進(jìn)行。

柴油發(fā)電機(jī)組的直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)由操作人員通過(guò)踏板和杠桿操作啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，使電動(dòng)機(jī)的齒輪嚙入飛輪齒圈或者操作人員撳下啟動(dòng)按鈕，電磁開(kāi)關(guān)通電吸合，控制啟動(dòng)機(jī)和齒輪嚙入輪齒圈帶動(dòng)柴油機(jī)啟動(dòng)。 1．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的離合機(jī)構(gòu) 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸上的嚙合齒輪在啟動(dòng)時(shí)，才與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的飛輪齒圈相嚙合，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行后，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)立即與曲軸分。否則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，使啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)大大超速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生很大的離心力，造成損壞，甚至使啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電樞飛散。因此，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)必須裝離合機(jī)構(gòu)。啟動(dòng)時(shí)保證啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能傳遞給曲軸，啟動(dòng)后能切斷啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的聯(lián)系。 常用的離合機(jī)構(gòu)有以下幾種： (1)彈簧離合機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)套裝在啟動(dòng)機(jī)電樞軸上，驅(qū)動(dòng)齒輪的右端活套在花鍵套筒的左端的外圓上，兩個(gè)扇形塊裝入齒輪右端相應(yīng)缺口中并伸人花鍵套筒左端的環(huán)檜內(nèi)，這樣齒輪和花鍵套筒可一起作軸向移動(dòng)，兩者可相對(duì)滑轉(zhuǎn)。離合彈簧在自由狀態(tài)下的內(nèi)徑小于齒輪和套筒相應(yīng)外圓面的直徑，安裝時(shí)緊在外圓面上。啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)花鍵套筒旋轉(zhuǎn)，有使離合彈簧收縮的趨勢(shì)，由于離合彈簧被箍在相應(yīng)外圓面上，于是，啟動(dòng)機(jī)扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅(qū)動(dòng)齒輪，從而帶動(dòng)飛輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)啟動(dòng)后，齒輪有比套筒轉(zhuǎn)速快的趨勢(shì)，彈簧脹開(kāi)，離合齒輪在套簡(jiǎn)上滑動(dòng)，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開(kāi)。 該離合機(jī)構(gòu)較簡(jiǎn)單，所配用的ST614型啟動(dòng)機(jī)，其電壓為流24V、功率為5.3kW，操作方便，因而得到廣泛應(yīng)用。 （2）摩擦片式離合機(jī)構(gòu)摩擦片式離合機(jī)構(gòu)。這種離合結(jié)構(gòu)這樣裝配的，內(nèi)花鍵殼9裝在具有右旋外花鍵上，主動(dòng)片8套在內(nèi)花鍵殼9的導(dǎo)槽中，而從動(dòng)片6與主動(dòng)片8相間排列，旋裝在花鍵套10上的螺母2與摩擦片之間，裝有彈性3圈，壓環(huán)4和調(diào)整墊片5。驅(qū)動(dòng)齒輪右端的形部分有一個(gè)導(dǎo)槽，從動(dòng)片齒形凸緣裝入此導(dǎo)槽之中， 裝卡環(huán)7，以防止啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪1與從動(dòng)片松脫。離合結(jié)構(gòu)裝好后摩擦片之間無(wú)壓緊力。 啟動(dòng)時(shí)，花鍵套10按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，靠?jī)?nèi)花鍵殼9與花鍵套10之間的右旋花鍵，使內(nèi)花鍵殼在花鍵套上向左移動(dòng)將摩擦片壓緊，從而使離合機(jī)構(gòu)處于接合狀態(tài)，啟動(dòng)機(jī)的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅(qū)動(dòng)齒輪，帶動(dòng)飛輪齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)齒輪相對(duì)于花鍵套轉(zhuǎn)速加快，內(nèi)花鍵殼在花鍵套上右移，于是摩擦片便松開(kāi)，離合機(jī)構(gòu)處于分離狀態(tài)。 該離合機(jī)構(gòu)摩擦力矩的調(diào)整，即調(diào)整墊片5可改變內(nèi)花鍵殼端部與彈性墊圈之間的間隙，以控制彈性墊圈的變形量，從而調(diào)整離合機(jī)構(gòu)所能傳遞的 摩擦力矩。 摩擦片式的離合機(jī)構(gòu)由于可傳動(dòng)的扭矩較大。因此，通常用于較大啟動(dòng)扭矩的柴油機(jī)上。 2.啟動(dòng)機(jī)電嵫操機(jī)構(gòu) 為柴油機(jī)所用的ST614型啟動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。它由串激式直流電動(dòng)機(jī)作啟動(dòng)機(jī)，其功率為5.3kW，電壓為24V，此外，還有電磁開(kāi)關(guān)和離合機(jī)構(gòu)等部件組成。 為電磁操縱機(jī)構(gòu)啟動(dòng)機(jī)電氣接線圖。 啟動(dòng)時(shí)，打開(kāi)電路鎖鑰（即電路開(kāi)關(guān)），然后，撳下啟動(dòng)按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵兩個(gè)線圈：即牽引電磁鐵線圈和保持線圈，兩個(gè)線圈產(chǎn)生同一方向的磁場(chǎng)吸力，吸引鐵心左移，并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)杠桿8擺動(dòng)，使啟動(dòng)機(jī)的齒輪與飛輪齒圈進(jìn)行嚙合。鐵心1繼續(xù)向左移，于是，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)5觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)電路接通，直流電動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)工作，同時(shí)與啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與并聯(lián)的牽引線圈被短路失去作用，牽引繼電器由保持線圈所產(chǎn)生磁場(chǎng)吸力保持鐵心位置不動(dòng)。 啟動(dòng)后，應(yīng)及時(shí)松開(kāi)啟動(dòng)按鈕，使其回到斷開(kāi)位置，并轉(zhuǎn)動(dòng)電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動(dòng)按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續(xù)通電。此時(shí)，由于電路已切斷，保持線圈磁場(chǎng)消失，在復(fù)位彈簧的作用下，鐵心右移復(fù)原位，直流電動(dòng)機(jī)斷電停轉(zhuǎn)。同時(shí)，齒輪驅(qū)動(dòng)杠桿也在復(fù)位彈簧的作用下，使齒輪退出嚙合。