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柴油發(fā)電機(jī)組的基本原理和結(jié)構(gòu)
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)其用途的不同，可分為陸用柴油發(fā)電機(jī)組及船用柴油發(fā)電機(jī)組；如果按品牌的不同，可分為國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組和進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組； 按轉(zhuǎn)速不同，可分為低速發(fā)電機(jī)組和高速發(fā)電機(jī)組。
基本原理
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣弗列加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(dá)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(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。
結(jié)構(gòu)分析
一臺普通型柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)三部分組成，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強(qiáng)度螺栓 將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛 連接而成，目前市場上的柴油發(fā)電機(jī)組使用剛性連接的比較 多一些，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護(hù)作用的傳感器，如 水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器， 就可以設(shè)定一個上限，當(dāng)達(dá)到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預(yù)先報警，這個時候如果操作 員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機(jī)組停掉，柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用 的。傳感器起接收和反饋各種息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是柴油發(fā)電機(jī)組 的控制系統(tǒng)，控制屏一般安裝在發(fā)電機(jī)上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨立一個屏放置在操 作室內(nèi)，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發(fā)電機(jī)以及傳感器連接，分別顯示電參數(shù)和柴油
機(jī)運(yùn)行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機(jī)組還有底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱 , 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。
發(fā)電機(jī)的分類、原理、結(jié)構(gòu)、使用方法，告別小白，一文全明白
發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)電機(jī)是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動力機(jī)械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。
一、發(fā)電機(jī)的分類
柴油發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)是將柴油機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是電力的輸出部分。柴油發(fā)電機(jī)組的種類較多，通常可按以下方法進(jìn)行分類:
①按使用條件不同，柴油發(fā)電機(jī)組可分為陸用和船用兩大類，陸用機(jī)組又可分為固定式和移動式(拖車式)兩類。
②按陸用機(jī)組使用要求的不同，柴油發(fā)電機(jī)組可分為普通型、自動化型、低噪聲型和低噪聲自動化型。
③按發(fā)電機(jī)輸出電流性質(zhì)的不同，柴油發(fā)電機(jī)組可分為交流發(fā)電機(jī)組和直流發(fā)電機(jī)組。
④按交流同步發(fā)電機(jī)勵磁方式的不同，柴油發(fā)電機(jī)組可分為裝備旋轉(zhuǎn)交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的機(jī)組和裝備靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的機(jī)組;
⑤按柴油發(fā)電機(jī)組用途的不同，柴油發(fā)電機(jī)組可分為常用發(fā)電機(jī)組、備用發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組。
二、發(fā)電機(jī)的工作原理
1、柴油發(fā)電機(jī)
柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)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(dá)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’。
2、汽油發(fā)電機(jī)
汽油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在汽油機(jī)汽缸內(nèi)，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行作功。
無論是柴油發(fā)電機(jī)還是汽油發(fā)電機(jī)，都是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(jī)與動力機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用動力機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
三、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)
發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。
四、發(fā)電機(jī)的使用方法
發(fā)電機(jī)組的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負(fù)載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負(fù)載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負(fù)載，它是上升的，而在容性負(fù)載下，一般是下降的。
(1)機(jī)組啟動前的準(zhǔn)備：
1.檢查潤滑油的油位、冷卻液液位、燃油量;
2.檢查柴油機(jī)的供油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)各個管路及接頭有無漏油漏水現(xiàn)象;
3.檢查電氣線路有無破皮等漏電隱患，接地線電氣線路是否松動，機(jī)組與基礎(chǔ)的連接是否牢固;
4.若環(huán)境溫度低于零度時，須在散熱器內(nèi)添加一定比例的防凍劑;
5.柴油發(fā)電機(jī)組 次啟動或停機(jī)較長時間后再次啟動，應(yīng)先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。
(2)啟動：
1.合上控制箱內(nèi)的保險后，按啟動按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動不成功，應(yīng)等20s左右再次啟動。若多次啟動不成功，應(yīng)停止啟動操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數(shù)后，再次啟動;
2.啟動時應(yīng)觀察幾油壓力，若油壓無顯示或很低時，應(yīng)立即停車檢查。
(3)運(yùn)行：
1.機(jī)組啟動后，檢查控制箱模塊各項參數(shù);機(jī)油壓力、水溫、電壓、頻率等;
2.通常情況下，機(jī)組啟動后轉(zhuǎn)速直接達(dá)到額定轉(zhuǎn)速;有怠速要求的機(jī)組，怠速時間一般為3~5min，怠速時間不易過長，否則可能燒壞發(fā)電機(jī)相關(guān)元器件;
3.檢查機(jī)組油路、水路及電器的滲漏情況;
4.檢查機(jī)組各連接處的緊固情況，看有無松動和劇烈振動;
5.觀察機(jī)組各種保護(hù)和監(jiān)視裝置是否正常;
6.當(dāng)轉(zhuǎn)素達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，起空載運(yùn)行的各項參數(shù)穩(wěn)定后，合閘供電;
7.檢查確認(rèn)控制屏各項參數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，再次檢查機(jī)組的振動，有無三漏及其他故障;
8.機(jī)組運(yùn)行時嚴(yán)禁超載。
(4)正常停機(jī)：
停機(jī)前必須先分閘，一般情況卸載后需運(yùn)行3~5min停機(jī)。
(5)緊急停機(jī)：
1.發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時，必須立即停機(jī);
2.緊急停機(jī)時，按下急停按鈕或?qū)娪捅猛C(jī)控制手柄迅速推倒停車位置。
(6)保養(yǎng)事項：
1.柴油機(jī)濾芯更換時間為300H;空氣濾芯更換時間為每400H;機(jī)油濾芯 次更換時間為50H，以后為250H。
2.機(jī)油 次更換時間為50H，以后機(jī)油正常更換時間為每250H。
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柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油泵裝入機(jī)體時應(yīng)注意以下幾點 機(jī)油泵的裝配與試驗
(1)機(jī)油泵的裝配
①在泵軸上涂以適量機(jī)油，將主動齒輪裝在泵軸上，然后再裝被動齒輪。主被動齒輪裝好后，轉(zhuǎn)動泵軸時，它們應(yīng)能靈活地嚙合旋轉(zhuǎn)。
②裝泵蓋時，必須注意調(diào)整其間隙，若泵蓋已經(jīng)過研磨，則更要重視墊片厚度的調(diào)整，保證其間隙適當(dāng)。
③將傳動齒輪裝在軸上后，一定要確實將橫銷鉚好。
④裝好后，應(yīng)檢查各種螺釘是否上緊，并將限壓閥裝好。
（2）機(jī)油泵的試驗
其試驗方法是：將進(jìn)、出油孔都浸入機(jī)油盆中，待灌滿機(jī)油后，用拇指堵住出油孔，另一手轉(zhuǎn)動齒輪，以拇指感到有一定壓力為好。否則，應(yīng)查明原因，重新修配。
（3）裝入機(jī)體
機(jī)油泵裝入機(jī)體時，應(yīng)注意以下幾點：
①裝機(jī)前，將機(jī)油泵灌滿機(jī)油，以防泵內(nèi)有空氣，使機(jī)油泵不泵油而燒瓦。
②油泵與機(jī)體間的墊片應(yīng)墊好，以防漏油。
③柴油機(jī)機(jī)油泵與分電器有傳動關(guān)系時，應(yīng)正常嚙合，以免點火時間錯亂。
④進(jìn)行壓力試驗及調(diào)整。
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