柴油發(fā)電機的工作原理 工作原理 一、柴油發(fā)電機組生成機理： 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(chǔ)的旋轉(zhuǎn)式機械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。 在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)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(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 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(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。 柴油發(fā)電機組工作結(jié)構(gòu)圖 二、交流發(fā)電機生成機理 以旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁極式發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的原理與旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生感應電流的方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流；旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產(chǎn)生感應電流。 （2）電力輸出方式：旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生 ● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產(chǎn)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(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉(zhuǎn)，且相對位置和連接關(guān)系不隨轉(zhuǎn)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(guān)系不變。 ● 當電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，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(shè)此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，在電樞繞組中產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)速； ● K——發(fā)電機的結(jié)構(gòu)常數(shù)。 同步交流發(fā)電機制成后，其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)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(zhuǎn)速n成正比，所以發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此，主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小，達到調(diào)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(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周，產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢，苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周，則產(chǎn)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(zhuǎn)速n成正比。 ● 當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、磁極結(jié)構(gòu)、電樞繞組結(jié)構(gòu)、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(chǎn)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(shè)備的正常工作。因此，在設(shè)計、生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)：同步交流發(fā)電機通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu)，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(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(diào)整發(fā)電機的輸出電壓。

國內(nèi)柴油發(fā)電機組分類及選型概況 國內(nèi)柴油發(fā)電機組分類及選型概況，國內(nèi)柴油發(fā)電機組分為陸用型和船用型，是一種小型發(fā)電設(shè)備，是指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械設(shè)備。整套發(fā)電機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。另外還可根據(jù)不同需求定做低噪音發(fā)電機組和全自動型發(fā)電機組。盡管柴油發(fā)電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，因此在各個行業(yè)中都的到廣泛地應用。 經(jīng)過上文的介紹，在心里已經(jīng)對柴油發(fā)電機組有了深刻的認識，現(xiàn)在將進入主題：分析和介紹國內(nèi)市場上主要主流的柴油發(fā)電機組品牌。上文提過發(fā)電機組由柴油機和發(fā)電機等組成，而品牌發(fā)電機組主要是以柴油機的品牌命名；如：發(fā)電機組采用的動力是玉柴的（不管發(fā)電機等其它部件的品牌），該發(fā)電機組就稱作玉柴柴油發(fā)電機組。 國內(nèi)市場上主要流通的柴油發(fā)電機組品牌主要有九個，他們分別是：濰柴、上柴、玉柴、濟柴、巨友、卡得杰、康明斯、大宇和沃爾沃；其中康明斯是中美合資品牌，分別為東風康明斯和重慶康明斯，大宇（韓國）和沃爾沃（瑞典）是進口品牌，其余的5個品牌是純國產(chǎn)的。 其中濰柴主要針對小功率機組：25kw—130kw，由于其價格低廉，在市場上占有很大一部份額。另外我要給大家說明的是，所謂濰柴，在山東濰坊生產(chǎn)的柴油機都叫維柴，而濰坊生產(chǎn)柴油機的廠家數(shù)不勝數(shù)，而真正質(zhì)量過硬屬濰柴總廠（濰柴動力股份有限公司），其它的濰坊柴油機都統(tǒng)稱為分廠。分廠的柴油機維修率較高，所以就以更低的價格占有市場。機組在使用過程中如果經(jīng)常拋錨，會影響自己的工作進度等不便，所以寰宇網(wǎng)建議買濰柴的用戶，不要一味求低價格， 選擇濰柴總廠。 上柴股份主要做50kw—500kw發(fā)電機組，上柴是國內(nèi)老品牌之一，其機組性能和售后服務(wù)有保障，得到大家的認可，上柴我就不多說了。 玉柴是后起之秀，主要做25kw—400kw，玉柴發(fā)電機組性能穩(wěn)定可靠，相對比較省油，是國產(chǎn)品牌的 選擇！相對來說比上柴還更勝一籌。 山東濟柴動力總廠生產(chǎn)的濟柴主要針對大功率的動力：500kw—2000kw，是國產(chǎn) 做大功率的柴油機廠，其機組性能可靠主要用于油田、鉆井、勘測等。 巨友和卡得杰（主要功率：75kw—550kw）屬于同一等級（同行都一致認為巨友要優(yōu)于卡得杰）柴油機都是在上海生產(chǎn)，比上柴和玉柴都要低一個檔次，相對來說油耗也更大些。 康明斯（合資25kw—1200kw）、大宇（64kw—600kw）和沃爾沃(68kw—500kw)是國際上通用的品牌，其機組的質(zhì)量和性能相對國產(chǎn)品牌來說又了一個檔次。在國內(nèi)用的也比較多。其中只有康明斯是在國內(nèi)生產(chǎn)，大大的降低了成本，以及后期的售后和維護費用。而大宇和沃爾沃是進口的機組，后期起配件相對來說比較貴，也不容易購買。其中康明斯與大宇性能差不多，其價格也不會相差太多，而康明斯在國內(nèi)生產(chǎn)，其后期維護的費用相對更低，因此維曼這兩個品牌應擇優(yōu)選擇康明斯。而沃爾沃跟康明斯和大宇相比就又上了個臺階，如果對機組性能要求很高的，當然沃爾沃是 選擇！ 經(jīng)上文介紹，大家對發(fā)電機組品牌定位已有所了解，大家可根據(jù)自己的情況來選購哪種品牌的發(fā)電機，我們要再次提醒：發(fā)電機組的配置還須看重的就是發(fā)電機的選擇，我這里做簡要的敘述。一般來說發(fā)電機組選配英格發(fā)電機是 的，英格發(fā)電機是中英合資的，性能穩(wěn)定可靠，很少出現(xiàn)故障，其價格又比較適宜。如果對發(fā)電機要求很高，那就可以選配“斯坦福、馬拉松、西門子”。這四個品牌的發(fā)電機，性能有保障，而英格相對價格更低，性價比 ！