關于柴油發(fā)電機組的探討 　　一、發(fā)電機組主要參數(shù) 　　當前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機是一個功能完善、功率容量范圍大、對環(huán)境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設備。其使用相對廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。柴油發(fā)電機組主體主要由發(fā)動機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機組配套的同步交流發(fā)電機由于性能及結構的特點，普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機和PMG永磁式激勵式同步交流發(fā)電機。發(fā)電機組包括以下幾項主要性能參數(shù)。 　　電壓調整率：在負載功率因數(shù)為0.8-1、負載空載至滿載變化、從冷機到滿機及轉速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調整率可以控制在±1%以內(nèi)。 　　頻率調整率：負載從0-范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。 　　隨機頻率波動：負載處于0-功率之間任何值,隨機頻率波動率 值±0.25%。 　　電壓波形：電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負載 總波形畸變5%。 　　金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——UPS”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機的負載主要包括UPS、機房專用空調、應急照明、消防電梯等,這些負載啟動或運行時都會對發(fā)電機產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)時,發(fā)電機的負載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實際情況中，市電中斷而發(fā)電機投人運行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。 　　1、負載反饋的波動電壓造成發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩現(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)電機的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。 　　2、UPS整流器的輸人諧波造成多個過零點。 　　3、發(fā)電機的頻率（轉速）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)，由于負載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機組工作也忽強忽弱，加劇機組振動，加速機械磨損,甚至引起機件嚴重損壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。 　　　　4、工作不正?？照{壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導致發(fā)電機發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機在無UPS負載時恢復正常，隨即UPS又自動投人，這樣交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產(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)電機運行不穩(wěn)定原因分析 　　在“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)中，UPS電路結構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)和諧波電流都會通過發(fā)電機定子線圈的感性內(nèi)阻，由于發(fā)電機組定子線圈內(nèi)阻大于電力變壓器的短路阻抗，因此發(fā)電機更易受到非線性負載的影響,即在同樣的負載電流波形失真度（THDI）情況下，其電壓波形失真度（THDI）大于變壓器。同時的諧波電流使發(fā)電機損耗明顯增大（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線的電流趨膚效應），并使得發(fā)電機的輸出電壓波形失真度明顯增大，嚴重影響發(fā)電機的正常工作。 　　此外，負載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機組不能正常工作的主要原因。 　　三、發(fā)電機組的使用與維護 　　為確保發(fā)電機組的運行,日常運行維護和快速的故障排除至關重要。根據(jù)發(fā)電機組的不同,維護和檢修的內(nèi)容、步驟、方法有所區(qū)別，一般應按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護計劃進行。 　　(1)定期檢查項目定期測量發(fā)電機電池組的電壓及內(nèi)阻情況,并進行記錄定期檢查空氣過濾器、冷卻液位、驅動皮帶、排煙系統(tǒng)、燃油液位、機油液位、各種控制器及工作環(huán)境等情況。 　　(2)須按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求及時更換機油、三濾、啟動電池及冷卻液。 　　(3)定期由供應商對發(fā)電機組進行檢測,并出具報上口 　　(4)定期(至少一個季度一次)進行發(fā)電機組空載、帶載測試。 　　針對柴油發(fā)電機組出現(xiàn)的故障，應該有步驟有目的地進行檢查與分析，切不可盲目檢查，胡亂拆卸。應根據(jù)故障的異常征兆、跡象、響聲、出現(xiàn)時機、變化規(guī)律來尋找故障產(chǎn)生的部位，從原理與結構層面進行細致的分析推理，做出正確判斷來尋找產(chǎn)生故障原因。查找故障時,應從簡到繁、由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進行。

柴油發(fā)電機組的直流電動機啟動 電動機啟動系統(tǒng)由操作人員通過踏板和杠桿操作啟動開關，使電動機的齒輪嚙入飛輪齒圈或者操作人員撳下啟動按鈕，電磁開關通電吸合，控制啟動機和齒輪嚙入輪齒圈帶動柴油機啟動。 1．啟動電動機的離合機構 啟動電動機軸上的嚙合齒輪在啟動時，才與發(fā)動機曲軸上的飛輪齒圈相嚙合，而當發(fā)動機開始運行后，啟動電動機應立即與曲軸分。否則當發(fā)動機轉速升高，使啟動電動機大大超速旋轉，產(chǎn)生很大的離心力，造成損壞，甚至使啟動電動機電樞飛散。因此，啟動電動機必須裝離合機構。啟動時保證啟動電動機的動力能傳遞給曲軸，啟動后能切斷啟動電動機與發(fā)動機曲軸的聯(lián)系。 常用的離合機構有以下幾種： (1)彈簧離合機構這種機構套裝在啟動機電樞軸上，驅動齒輪的右端活套在花鍵套筒的左端的外圓上，兩個扇形塊裝入齒輪右端相應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，兩者可相對滑轉。離合彈簧在自由狀態(tài)下的內(nèi)徑小于齒輪和套筒相應外圓面的直徑，安裝時緊在外圓面上。啟動機帶動花鍵套筒旋轉，有使離合彈簧收縮的趨勢，由于離合彈簧被箍在相應外圓面上，于是，啟動機扭矩靠彈簧與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪圈轉動。當機啟動后，齒輪有比套筒轉速快的趨勢，彈簧脹開，離合齒輪在套簡上滑動，從而使齒輪與飛輪齒圈脫開。 該離合機構較簡單，所配用的ST614型啟動機，其電壓為流24V、功率為5.3kW，操作方便，因而得到廣泛應用。 （2）摩擦片式離合機構摩擦片式離合機構。這種離合結構這樣裝配的，內(nèi)花鍵殼9裝在具有右旋外花鍵上，主動片8套在內(nèi)花鍵殼9的導槽中，而從動片6與主動片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和調整墊片5。驅動齒輪右端的形部分有一個導槽，從動片齒形凸緣裝入此導槽之中， 裝卡環(huán)7，以防止啟動機驅動齒輪1與從動片松脫。離合結構裝好后摩擦片之間無壓緊力。 啟動時，花鍵套10按順時針方向轉動，靠內(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將摩擦片壓緊，從而使離合機構處于接合狀態(tài)，啟動機的扭矩靠摩擦片之間的摩擦傳給驅動齒輪，帶動飛輪齒圈轉動。發(fā)動機啟動后，驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快，內(nèi)花鍵殼在花鍵套上右移，于是摩擦片便松開，離合機構處于分離狀態(tài)。 該離合機構摩擦力矩的調整，即調整墊片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，從而調整離合機構所能傳遞的 摩擦力矩。 摩擦片式的離合機構由于可傳動的扭矩較大。因此，通常用于較大啟動扭矩的柴油機上。 2.啟動機電嵫操機構 為柴油機所用的ST614型啟動機的結構圖。它由串激式直流電動機作啟動機，其功率為5.3kW，電壓為24V，此外，還有電磁開關和離合機構等部件組成。 為電磁操縱機構啟動機電氣接線圖。 啟動時，打開電路鎖鑰（即電路開關），然后，撳下啟動按鈕4，電路接通，于是電流通入牽引電磁鐵兩個線圈：即牽引電磁鐵線圈和保持線圈，兩個線圈產(chǎn)生同一方向的磁場吸力，吸引鐵心左移，并帶動驅動杠桿8擺動，使啟動機的齒輪與飛輪齒圈進行嚙合。鐵心1繼續(xù)向左移，于是，啟動開關5觸點閉合，啟動直流電動機電路接通，直流電動機開始運轉工作，同時與啟動開關與并聯(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)生磁場吸力保持鐵心位置不動。 啟動后，應及時松開啟動按鈕，使其回到斷開位置，并轉動電路鎖鑰，切斷電源，以防啟動按鈕卡住，電路切不斷，牽引繼電器繼續(xù)通電。此時，由于電路已切斷，保持線圈磁場消失，在復位彈簧的作用下，鐵心右移復原位，直流電動機斷電停轉。同時，齒輪驅動杠桿也在復位彈簧的作用下，使齒輪退出嚙合。