柴油發電機組的工作原理及結構

2021-03-04 09:29:51 字數 3591 閱讀 5539

同步發電機按所用原動機的不同分為汽輪發電機、水輪發電機和柴油發電機 3種。它們結構上的共同點是除了小型電機有用永久磁鐵產生磁場以外,一般的磁場都是由通直流電的勵磁線圈產生,而且勵磁線圈放在轉子上,電樞繞組放在定子上。因為勵磁線圈的電壓較低,功率較小,又只有兩個出線頭,容易通過滑環引出;而電樞繞組電壓較高,功率又大,多用三相繞組,有3個或4個引出頭,放在定子上比較方便。

發電機的電樞(定子)鐵心用矽鋼片疊成,以減少鐵耗。轉子鐵心由於通過的磁通不變,可以用整體的鋼塊製成。在大型電機中,由於轉子承受著強大的離心力,製造轉子的材料必須選用優質鋼材。

型別:由於一次能源形態的不同,可以製成不同的發電機。

用水利資源和水輪機配合,可以製成水輪發電機;由於水庫容量和水頭落差高低不同,可以製成容量和轉速各異的水輪發電機。

利用煤、石油等資源,和鍋爐,渦輪蒸汽機配合,可以製成汽輪發電機,這種發電機多為高速電機(3000rpm)。

此外還有利用風能、原子能、地熱、潮汐等能量的各類發電機。

此外,由於發電機工作原理不同又分作直流發電機,非同步發電機和同步發電機。目前在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。

水輪發電機:由水輪機驅動的發電機。

水利發電機是將水的動能和重力勢能轉換為機械功的動力機械。我國的三峽就是很好的例子。在發電這一塊最好要數核能發電了,不過相對核能汙染較大。

所以我國現在廣泛還是用煤炭發電。目前我國煤炭資源吃緊,煤炭**一直在漲,這也是為什麼現在會有電荒的出現的主要原因。

由於水電站自然條件的不同,水輪發電機組的容量和轉速的變化範圍很大。通常小型水輪發電機和衝擊式水輪機驅動的高速水輪發電機多採用臥式結構,而大、中型代速發電機多採用立式結構(見圖)。由於水電站多數處在遠離城市的地方,通常需要經過較長輸電線路向負載供電,因此,電力系統對水輪發電機的執行穩定性提出了較高的要求:

電機引數需要仔細選擇;對轉子的轉動慣量要求較大。所以,水輪發電機的外型與汽輪發電機不同,它的轉子直徑大而長度短。水輪發電機組起動、並網所需時間較短,執行排程靈活,它除了一般發電以外,特別適宜於作為調峰機組和事故備用機組。

水輪發電機組的最大容量已達70萬千瓦。

柴油發電機

柴油機驅動發電機運轉,將柴油的能量轉化為電能。

在柴油機汽缸內,經過空氣濾清器過濾後的潔淨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,溫度迅速公升高,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過連桿變成了推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉。

將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子,利用『電磁感應』原理,發電機就會輸出感應電動勢,經閉合的負載迴路就能產生電流。

柴油發電機由內燃機驅動的發電機。它起動迅速,操作方便。但內燃機發電成本較高,所以柴油發電機組主要用作應急備用電源,或在流動電站和一些大電網還沒有到達的地區使用。

柴油發電機轉速通常在1000轉/分以下,容量在幾千瓦到幾千千瓦之間,尤以200千瓦以下的機組應用較多。它製造比較簡單。柴油機軸上輸出的轉矩呈週期性脈動,所以發電機是在劇烈振動的條件下工作。

因此,柴油發電機的結構部件,特別是轉軸要有足夠的強度和剛度,以防止這些部件因振動而斷裂。此外,為防止因轉矩脈動而引起發電機旋轉角速度不均勻,造成電壓波動,引起燈光閃爍,柴油發電機的轉子也要求有較大的轉動慣量,而且應使軸系的固有扭振頻率與柴油機的轉矩脈動中任一交變分量的頻率相差20%以上,以免發生共振,造成斷軸事故。

柴油發電機組主要由柴油機、發電機和控制系統組成,柴油機和發電機有兩種連線方式,一為柔性連線,即用連軸器把兩部分對接起來,二為剛性連線,用高強度螺栓將發電機鋼性連線片和柴油機飛輪盤連線而成,目前使用剛性連線比較多一些,柴油機和發電機連線好後安裝在公共底架上,然後配上各種感測器,如水溫感測器,通過這些感測器,把柴油機的執行狀態顯示給操作員,而且有了這些感測器,就可以設定乙個上限,當達到或超過這個限定值時控制系統會預先報警,這個時候如果操作員沒有採取措施,控制系統會自動將機組停掉,柴油發電機組就是採取這種方式起自我保護作用的。感測器起接收和反饋各種資訊的作用,真正顯示這些資料和執行保護功能的是機組本身的控制系統。

風力發電機

是將風能轉換為機械功的動力機械,又稱風車。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發動機。風力發電利用的是自然能源。

相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話,還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源,但是卻可以長期利用。

滾筒直流發電機使用注意事項

1、購買和使用發電機,應當符合銘牌上的技術要求,如電壓,功率和額定輸出電流等。例如用於豐收—27型拖拉機,東方紅—40型拖拉機等,常用150瓦發電機,額定輸出電流為13安;用於鐵牛—55型拖拉機常用220瓦發電機,額定輸出電流為18安。

2、用於拖拉機上的發電機通常為並激式,也就是說發電機激磁線圈是併聯的,所以,總要有一端通過機殼與電樞線圈是併聯的,所以,總要有一端通過機殼與電樞線圈相接。若激磁線圈在發電機內通過機殼與電樞線圈相接叫內搭鐵(圖5—1),即叫「內搭鐵發電機」;若激磁線圈在發電機外通過調節器搭鐵(圖5—2),即叫「外搭鐵發電機」。國產拖拉機目前使用的直流發電機均為內搭鐵。

在接線時,一定要將激磁線圈的引出線與搭鐵的碳刷架相接,激磁線圈便無電流通過,發電機不會發電。另外有些進口的拖拉機上使用外搭鐵發電機,如果改為內搭鐵發電機,只要調換發電機激磁線圈抽頭接線即可。

3、發電機殼上兩個接線柱,一般均有「電樞」「磁場」字樣註明。如文字標註不清,可用下述方法識別。

1) 電樞接線柱:直徑較粗;是接在絕緣的刷架上。

2) 磁場接線柱:直徑較細;磁場線圈乙個端頭就按在上面。

4 、在拖拉機上的發電機組是由發動機帶動的,所以轉動方向是一定的,在檢修時若將發電機反向旋轉就不發電,這是因為正轉時電樞線圈在磁場的作用下感應出的電流經調節器與激磁線圈相通。激磁線圈通電後的磁場方向與鐵芯剩磁方向相同,因而磁場不斷增強,電壓迅速公升高。反轉時電流方向與正轉時相反,使激磁線圈通電後的磁場方向與鐵芯剩磁方向相反,磁場越來越弱,使發電機不能發電。

5、當發電機電樞不經負載短路時,發電楊是不會燒壞的。這是因為拖拉機上使用的直流發電機均為並激式。發電機於額定功率下工作時,電樞繞組產生的電流大部分輸向外電路,小部分輸入激磁繞組產生磁場。

當電樞接線柱與機殼短路時,發電機電流迅速增大,此時在電機內產生很大的壓降和強烈的電樞反應,使輸出的電壓急劇下降,激磁電流迅速消失,發電機電壓趨近於零。因此,當電樞接線柱與機殼短路時不會燒壞發電機。

6、在使用中有時發現發電機極性突然改變的現象(即發出的電流方向改變)。這是因為輸出電流驟然增大時,電機內部強烈的電樞反應使鐵芯剩磁方向改變而引起。遇到這種情況必須將其改變過來,才能使充電電路正常工作。

改變的方法是:將蓄電池正極與機殼連線,負極與磁場接線柱相觸2—3秒,即能改變磁極鐵芯的剩磁方向。(在正極搭鐵的系統中)。

有時,在檢修中用蓄電池做電源,用跳火花法檢查激磁線圈故障時,如不注意連線的極性,把蓄電池負極當成搭鐵極,改變了激磁線圈的電流方向,從而使鐵芯剩磁方向改變了。由於剩磁方向的改變,則發電機電壓極性也隨之改變。這是應當注意的。

7、一般的直流柴油發電機組整流子銅片間的雲母片都低於銅片。這是因為銅片比雲母片磨損速度快,使用一段時間雲母片就會高出整流子銅片,使碳刷懸空。這樣整流子和碳刷之間就會出現強烈火花。

為避免此現象,整流子車光後應用鋸片將雲母割低於整流子銅片0.8公釐左右。但有的直流發電機如zf—28型和zf—33型,整流子銅片間採用人工雲母,它與銅片磨損速度相近,故出廠時未將雲母片割低,檢修這種發電機就不需割低。

柴油發電機組

柴油機機不能超過標定功率使用,否則會縮短其使用壽命,甚至可能造成事故。1 柴油機的標定功率 國家標準規定,在柴油機銘牌上的標定功率分為以下四類 1 15min功率 即柴油機允許執行15min的最大功率。短時間內可能超負荷執行和要求具有加速效能的標定功率,如汽車 電單車等柴油機的標定功率。2 1h功率...

柴油發電機組保養流程

1 確定購買的耗材與機組現有的耗材型號與數量一致。2 把機組置關閉模式,斷開給控制屏的交流電,在電池上拆下負極線並用絕緣膠布包好。3 開啟油底殼放油閥門,同時用軟管將機油排放乾淨。用專用工具將機油濾清器卸下來,把新機油濾清器注滿乾淨的機油,在濾清器的膠密封圈上均勻塗上機油後擰到機器上,先用手擰到擰不...

柴油發電機組保養標準

1.0 適用範圍 適用於作為大廈 小區應急備用電源的柴油發電機組。2.0 引用標準 康明斯使用者使用手冊。3.0 日常保養 3.1 週期 月 3.2 對柴油發電機組進行整機保潔除塵,觀察有無滲油 滲水情況。3.3 檢查電源指示燈是否處於正常狀態。直流電壓表指示值是否在正常範圍內。3.4 檢查蓄電池是...