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柴油发电机的工作原理 工作原理 一、柴油发电机组生成机理： 柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机，是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 柴油发电机组工作结构图 二、交流发电机生成机理 以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。 旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同，都是电磁感应现象。而主要区别有两点： （1）产生感应电流的方式：旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化，从而产生感应电流；旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线，从而在定子线圈中产生感应电流。 （2）电力输出方式：旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电；而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路，因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压，适用于大型发电机。 1、电动势的产生 ● 当导体切割磁场的磁力线时，会在导体中产生感应电动势。 ● 线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上，两者同轴旋转，且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。 ● 当电枢沿顺时针方向旋转，ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d，并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下，cd边处于N极下，此时ab和cd边中的电动势均改变方向，显然此时电动势为负值。 由上述过程可知，对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周，在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布，则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。 2、电动势的大小 根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——导体在磁场中的有效长度； ● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。 而正弦交流电动势的有效值E计算： E=Kn ● 式中n——发电机转速； ● K——发电机的结构常数。 同步交流发电机制成后，其结构常数K已成定值。因此，可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是，通常情况下要求电动势的频率f恒定，而频率f与转速n成正比，所以发电机的转速是不能随便调整的。因此，主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小，达到调整其输出电压的目的。 3、电动势的频率 ● 当发电机磁极对数一定时(如P=1)，其转子每旋转一周，电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周，产生两个周波的交流电动势，苦转子每秒旋转n/60周，则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。 ● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s)，磁极对数P=1，转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2，转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极，转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。 综上所述，同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比，因此f的计算公式为： F=P*n/60 (周/s) 改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是，发电机制成后，其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后，就不能再随便改变转速n。 4、改善电动势波形的措施 根据要求，同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是，由于发电机定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响，电动势的波形会产生畸变，形成非正弦交流电动势。 非正弦交流电动势中除含有基波分量外，还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况，还影响用电设备的正常工作。因此，在设计、生产同步交流发电机时，采取了诸多方法，改善电动势波形，使其成为正弦波。其具体方法有：改善磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。 （1）改善磁极形状：磁极的分布规律由磁极的形状决定，将磁极尖削尖或采用扭斜磁极，使磁通密度B近似按正弦规律分布，进而使电动势成为正弦波； （2）采用斜槽定子：将定子铁芯扭斜一个槽距的位置，使其成为斜糟定子，无论转子旋转至何种位置，磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变，这样可齿谐波的影响； （3）改善定子绕组结构：同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构，可或削弱许多高次谐波分量，使电动势接近于正弦波； （4）三相发电机采用星形接法：三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法，其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。 5、同步交流发电机励磁方式 发电机励磁功率的产生方式，称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。 （1）他励式：励磁功率由本身以外的其他电源供给，这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同，他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的；采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。 （2）自励式：励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得：直接从同步交流发电机输出端取得，由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给；发电机电枢绕组为带抽头式的，由抽头处引出部分电枢绕组供给。 综上所述，无论是他励式同步交流发电机，还是自励式同步交流发电机，改变励磁电流的大小，均可调整发电机的输出电压。

良好的维护保养能保证发电机组可靠运行 正常使用情况下,保养工作应按规定的日保养、周保养、月保养要求进行。通过这些规定的保养,能及时发现机组是否存在声音异常、动作异常、外观异常、温度异常、压力异常和气味异常等故障现象,从而及时对机组进行检查和调整,进而有针对性的加以解决,确保机组运行在 状态。在这些保养要求中,要特别注意以下三个方面的检查和保养: (1)润滑系统的检查和保养。该种类型机组由于存在运转部件多,运转部件工作条件恶劣,大多处在高温、高冲击载荷状态下,需要润滑的部位较多,对润滑系统的可靠性要求较为苛刻,因此要注意检查润滑油系统的油质情况、油位情况、油温和油压情况,注意离心滤清器和机油滤清器的清洗,避免出现因润滑不良造成的机组零部件磨损加剧,缩短机组零部件的使用寿命,加大维护工作量; (2)空气过滤器的检查和保养。空气过滤器如果运转良好的话,将有效地避免因进气阻力大引起的增压压力下降过大,进而造成涡轮增压器出现漏油现象;还可避免因流量减少引起的涡轮增压器压气机喘振现象。因此要定期清理空气过滤器,必要时更换新滤芯。在潮湿地区可将纸质滤芯抽掉。 (3)相关间隙和角度的检查和调整。主要是火花塞间隙、气门间隙和配气定时等的检查和调整。

柴油发电机组的燃油系统维护 柴油发电机组燃油系统标准配置 机组的燃油系统包括的主要器件有：油箱、供油泵、燃油过滤器、手动油泵、喷油泵、喷油嘴及相关输油管等。 只能使用符合下列标准规定品质的燃油。在加油和对燃油系统作业时必须严格保持清洁。在对燃油系统作业时，必须确认发动机已经冷却下来。燃油溅到炽热表面或电器元件上可能会引起火灾。 ①燃油规格柴油的成分对柴油发动机的工作和使用寿命及排放物成分有非常重要的影响。为了获得规定的功率、燃油经济性和达到当地环保部门所规定的排放标准，应该只使用满足国际和 标准的洁净轻燃油。轻柴油是用于1000r/min 以上的高速柴油机中的燃料, 轻柴油产品目前执行的标准为GB252-2000 《轻柴油》标准，柴油的牌号划分依据是柴油的凝固点。客户应按工作地点的气温选用合适的柴油牌号 环境 温度( ℃) 轻柴油牌号 环境 温度( ℃) 轻柴油牌号 ﹥4 0 号 -14 ～-29 -35 号 ﹥-5 -10 号 -29 ～-44 -50 号 -5 ～-14 -20 号 ②注意事项 Ⅰ、必须使用操作手册中所使用的燃油。对于柴油发动机，使用低品质的燃油可致使控制杆粘固，及发动机超速旋转，造成机组损坏甚至严重的人身伤害，劣质燃油还会缩短维护周期、增加维护成本、减少机组正常的使用寿命。 Ⅱ、添加燃油时，通常存在着起火和爆炸的危险。加油时禁止吸烟。 Ⅲ、切不可使燃料油溢出油箱，油箱盖要封好。 Ⅳ、燃油中的水会导致燃油系统中的金属部件锈蚀，还容易使真菌和微生物在油箱中生长，从而阻塞滤清器。常用机组或当燃油含水量相对较大时，建议用户给机组加装油水分离器。一定要确保进入机体的燃油没有水或其它杂质。 ③更换燃油滤清器 Ⅰ、保持清洁，不要让任何污物进入燃油系统。 Ⅱ、为避免燃油溅到炽热面而引发火灾，更换燃油滤清器必须要在冷机状况下进行。 Ⅲ、拆下滤清器，在新滤清器的密封垫片上涂少许润滑油。用手拧上滤清器使其密封垫与座接触。然后再拧紧，不要多拧，排出燃油系统中的空气。 Ⅳ、启动机组，检查是否有泄漏。 ④喷油泵 Ⅰ、喷油泵由柴油机内定时齿轮传动机构驱动。泵的设置是通过特定曲轴角度的基圆上升时用升分表来测量的。⑤喷油嘴 Ⅰ、平均分配燃料油使其能可靠的点火和燃烧 Ⅱ、直接向燃烧室喷入燃料油，并提供燃料油及空气的 混合，喷油压力可以由弹簧预先调节。 ⑥系统排气 Ⅰ、如果燃油系统中混有气体， 可能会影响机组的正常启动和运行。燃油系统的排气可按下述方法进行： A 检查确保燃油管路接头没有松动。拧松燃油滤清器上的排气螺钉，按压手动油泵，直至所溢出的燃油中无气泡后拧紧排气螺钉。继续泵油15-20 次，检查是否泄漏。 B 一般经过低压油路的排除空气，机组就可启动。如还需要排除高压油管中的空气，松开高压油管在喷油器一端的螺帽，按压手动油泵，直至所溢出的燃油中无气泡后拧紧螺帽。如此逐缸进行，使各缸喷油器中充满燃油。 C在探摸燃料油是否泄漏时，请保护您的手指，高压下渗出的油液可浸入您的皮肤。 D如果充电发电机位于滤油器下部，请确保其遮掩好，溢落的油渍可能损坏电机。