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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。

柴油发电机组的停车注意事项 1.停车前柴油机要怠速运转几分钟 停车前使柴油机怠速运转3～5min，让润滑油和冷却液带走燃烧室、轴承和轴等部件的热量，这是很重要的。这对涡轮增压式柴油机尤为重要。 涡轮增压器中的轴承和油封，均要受到排气高温的影响。柴油机在运转时，这些热量由循环的机油带走，但是，如果柴油机突然停车，增压器温度可能升高56℃（100 °F）之多。过热的结果将会使轴承咬死或油封失效。 2.不要使柴油机过于长时间急速运转 长时间怠速运转对柴油机是不利的，因为燃烧室温度过低，使燃油不可能完全燃烧。这将引起积炭，从而堵塞了喷油嘴喷孔和活塞环，并可能造成气门卡位。 如果柴油机冷却液的温度变得太低，一些未燃烧的柴油将冲刷气缸壁上的润滑油并稀释曲轴箱中的机油，使柴油机中的所有运动零件受到润滑不良之害。 如果柴油机不使用，就应停车。 3.将钥匙开关转至“关”（OFF）的位置来关掉柴油机 对装有电动截流阀的柴油机，通过关掉钥匙开关或者通过转动手动截流阀均可使柴油机完全停熄。只要截流阀上的控制旋钮不是锁在开启位置，关掉钥匙开关就可以使柴油机停车。如果使用电动截流阀上的控制旋钮，按逆时针方向将旋钮转到头可使柴油机停车。柴油机完全停车以前不能用钥匙开关再将截流阀重新打开。 注意：当柴油机停车时决不要将钥匙开关或控制旋钮放在使阀打开的位置或在运转位置上，否则高位油箱将会使柴油流入气缸，从而引起液力锁紧。 4.不要用减压杆使柴油机停车 一些柴油机上装有减压杆。拉起减压杆将顶起进气门或排气门（根据柴油机型号）推杆而使气门打开。由于使用减压杆停车而将推杆顶离推杆座，这样将会使推杆上球座和球头产生很大的磨损。 减压杆只能在起动前作为转动柴油机的辅助手段，或者在调整喷油嘴和气门时使用，而不能用来停止柴油机。 5.任何零件有故障应立即停下柴油机 实际上，在零件出现故障和柴油机损坏前，所有故障现象总会给操作者一些警告的，如机油压力突然下降、声音不正常等。

柴油发电机组的如何避震 震动包括设备本身的震动外，周边环境的震动、不稳定也会对设备带来影响。研究柴油发电机组磨损原因的，震动是很大的一个原因。下面就给大家介绍一下如何避免这些震动。 一，安装柴油发电机组时，建议使用减震器，用户根据机组底盘上的安装孔，将机组通过减震器置于平整坚固的基础上，减震器仪需用膨胀螺栓紧固在混凝土基础上；这样可以有效地减少机组运行时对建筑物产生的震动及冲击，所以在无特殊要求时，不建议再在基础上作另外的减震处理措施。 二，除机组与基础通过减震器安装外，机组其他部件与外部的连接亦应通过柔性连接。比如，排烟管使用波纹减震管连接；排气道、燃油进油管、回油管、配电电缆等亦要通过柔性连接，这样才能 限度地减少因机组运行而对周围物体产生的震动。 三，设备内部的零部件之间也需要防震，措施就是润滑保养，零部件之间的摩擦，对于设备本身的震动也要找出故障进行及时的检修，这有这样才能有效降低磨损，柴油发电机组的性和使用寿命也当然能得到保障。