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发电机的分类、原理、结构、使用方法,告别小白,一文全明白 发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。 一、发电机的分类 柴油发电机组中的发电机是将柴油机的机械能转变为电能的装置,是电力的输出部分。柴油发电机组的种类较多,通常可按以下方法进行分类: ①按使用条件不同,柴油发电机组可分为陆用和船用两大类,陆用机组又可分为固定式和移动式(拖车式)两类。 ②按陆用机组使用要求的不同,柴油发电机组可分为普通型、自动化型、低噪声型和低噪声自动化型。 ③按发电机输出电流性质的不同,柴油发电机组可分为交流发电机组和直流发电机组。 ④按交流同步发电机励磁方式的不同,柴油发电机组可分为装备旋转交流励磁机励磁系统的机组和装备静止励磁机励磁系统的机组; ⑤按柴油发电机组用途的不同,柴油发电机组可分为常用发电机组、备用发电机组、应急发电机组。 二、发电机的工作原理 1、柴油发电机 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。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’。 2、汽油发电机 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。 无论是柴油发电机还是汽油发电机,都是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动力机曲轴同轴安装,就可以利用动力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。 三、发电机的结构 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 四、发电机的使用方法 发电机组的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。 (1)机组启动前的准备: 1.检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量; 2.检查柴油机的供油、润滑、冷却等系统各个管路及接头有无漏油漏水现象; 3.检查电气线路有无破皮等漏电隐患,接地线电气线路是否松动,机组与基础的连接是否牢固; 4.若环境温度低于零度时,须在散热器内添加一定比例的防冻剂; 5.柴油发电机组 次启动或停机较长时间后再次启动,应先用手压泵排尽燃油系统内的空气。 (2)启动: 1.合上控制箱内的保险后,按启动按钮,按下按钮3~5s,若启动不成功,应等20s左右再次启动。若多次启动不成功,应停止启动操作,排除电瓶电压或油路等故障因数后,再次启动; 2.启动时应观察几油压力,若油压无显示或很低时,应立即停车检查。 (3)运行: 1.机组启动后,检查控制箱模块各项参数;机油压力、水温、电压、频率等; 2.通常情况下,机组启动后转速直接达到额定转速;有怠速要求的机组,怠速时间一般为3~5min,怠速时间不易过长,否则可能烧坏发电机相关元器件; 3.检查机组油路、水路及电器的渗漏情况; 4.检查机组各连接处的紧固情况,看有无松动和剧烈振动; 5.观察机组各种保护和监视装置是否正常; 6.当转素达到额定转速,起空载运行的各项参数稳定后,合闸供电; 7.检查确认控制屏各项参数是否在允许的范围内,再次检查机组的振动,有无三漏及其他故障; 8.机组运行时严禁超载。 (4)正常停机: 停机前必须先分闸,一般情况卸载后需运行3~5min停机。 (5)紧急停机: 1.发电机组运转出现异常情况时,必须立即停机; 2.紧急停机时,按下急停按钮或将喷油泵停机控制手柄迅速推倒停车位置。 (6)保养事项: 1.柴油机滤芯更换时间为300H;空气滤芯更换时间为每400H;机油滤芯 次更换时间为50H,以后为250H。 2.机油 次更换时间为50H,以后机油正常更换时间为每250H。
发电机组的日常维修需要结合当地气候 柴油发电机润滑、液压系统的维修 (1) 在所有的加油口和通气孔上加防沙罩。有条件的情况下,在机油滤清器到涡轮增压器的油管上加一个滤清器,使进入涡轮增压器的润滑油更加清洁,保证涡轮增压器的正常工作。 (2) 在液压系统的进油管上,可增设一套滤油装置, 设备管理维修技术定期用滤油机将液压油、传动油各进行一次过滤。 (3) 定期清洗液压油箱,定期清洗或更换液压油、润滑油及滤芯。 柴油发电机冷却系统的维修 西北地区水质硬、碱性大,发动机水箱必须加入性能好的防冻液。严禁加水,否则对缸体、缸套腐蚀很大,特别是对斯太尔发动机尤为重要。曾有1台斯太尔自卸车,头几年发动机水箱一直是用防冻液,后因水管接头破裂,防冻液漏失而临时加入了水,结果工作不到1个星期,发动机出现高温、翻水现象。拆卸机体后看到缸套已蚀穿,其他部位水垢也较厚。 柴油发电机绞接销套部位的维修 (1) 康明斯发电机组的绞接销套大都是半开式、采用润滑脂润滑的,沙尘极易黏附在销套上,加速其磨损。故应加强对销套的润滑,应该用耐高温、耐水、耐腐蚀的润滑脂,如二硫化钼。用清洁的润滑脂将受沙尘污染的润滑脂挤出,减少磨损。 (2) 对销套的两端用粗的O形圈或耐油橡胶垫进行密封,减少沙粒的侵入。 发电机组日常维修 (1) 在沙漠地区,一般情况下,对康明斯发电机组只进行日常保养和小修。对拆下的油管或部件要用干净、厚实的塑料布包好。严禁拆卸和修理发动机、液压系统,确要修理应送至远离风沙的场所进行,以防沙尘进入,使修理工作前功尽弃。 (2) 风冷发动机若出现冒黑烟、功率不足时,要配套更换新件,不能仍用肉眼和手感来判断活塞缸套有无磨损。如有1台FL912风冷发动机的振动碾,一加负荷便出现冒黑烟、工作无力的现象,经拆检观察、触摸缸套活塞均无明显磨损,油泵、进气系统也未发现问题。为降低成本,只换了一套新活塞,可装好后试机问题仍然存在。经再次分析判断,是活塞缸套间隙问题,遂更换了一组新的活塞缸套,试机后工作正常。 结语 发电机组在新疆沙漠地区作业时要结合当地的气候、自然条件的特点,注意采用正确合理的使用、维护措施,综合考虑各种因素的影响, 程度地提高机械 作业效率,以保证企业经济效益的不断增长。
发电机组的基本设备包括哪些系统? 答:柴油发电机组主要包括六大系统,分别是:(1)机油润滑系统;(2)燃油系统;(3)控制保护系统;(4)冷却散热系统;(5)排气系统;(6)起动系统。 二、柴油发电机组视在功率、有功功率、额定功率、大功率、经济功率之间的关系? 答:1.视在功率的单位为KVA,我国习惯用于表达变压器及UPS(UPS是英语UninterruptiablePowerSupply的缩写,译为不间断电源。)其基本功能是:市电中断供电时,能不间断供电的容量。 2.有功功率为视在功率的0.8倍,单位是KW,我国习惯用于发电设备和用电设备。 3.柴油发电机组的额定功率是指12小时可连续运行的功率。 4.大功率是额定功率的1.1倍,但12小时内仅容许使用1小时。 5.经济功率是额定功率的0.75倍,是柴油发电机组不受时间限制可长期运行的输出功率。在该功率运行时,燃油省、故障率低。 三、发电机组的良好使用功率(经济功率)如何计算? 答:P良好=3/4*P额定(即0.75倍额定功率) 四、三相发电机的功率因数是多少?为提高功率因素可以加功率补偿器吗? 答:功率因素为0.8。不可以,因为电容器的充放电会导致小电源的波动及机组振荡。 五、为什么新机使用一段时间后需要更换机油及机油滤清器? 答:因为新机在磨合期中难免有杂质进入机油底壳内,使机油及机油滤清器发生物理质变或化学质变。 六、为什么安装柴油发电机组时,排烟管要向下倾斜5-10度? 答:主要是防止雨水进入排烟管,导致重大事故发生。 七、为什么要求柴油发电机组的使用场地必须空气流畅? 答:柴油机的出力直接受吸入的空气数量和空气质量的影响,发电机又必须有充足的空气给予冷却。所以使用场地必须空气流畅。 八、怎样鉴别伪劣假冒国产柴油机? 答:先查有无出厂合格证和产品证明书,它们是柴油机出厂的"身份证明",是必须有的。再查证明书上的三大编号 1.铭牌编号; 2.机体编号(实物上一般在飞轮端机械切削加工过的平面上,字体为凸体); 3.油泵铭牌编号。将这三大编号与柴油机上的实际编号核对,必须准确无误。如发现有疑点可将这三大编号报制造厂核实。 九、为什么不允许柴油发电机组在低于额定功率50%的情况下长期运行。 答:因为如果低于额定功率50%的情况下运行时,柴油发电机组机油消耗加大、柴油机容易结炭、增大故障率、缩短大修周期。
柴油发电机如何延长发电机组的使用寿命 发电机组的寿命长短取决于在平常如何正确地去使用它,如果按照使用的技巧来维护使用,会直接增加其寿命时间。 首先的弄清楚的是,发电机组的易损件中包含空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器,要延长柴油发电机组的使用寿命,在使用过程中,就要加强空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和柴油弗列加滤清器这三滤的保养,充分发挥它们的作用。 空气弗列加滤清器在安装时不可漏装、反装或错装各密封垫圈及橡胶连接管,并保证各按嵌处的严密性。使用的纸质集尘杯空气弗列加滤清器,每工作50-100小时,要尘土1次,可用软毛刷将表面尘土刷掉,若工作时间超过500小时或已损坏,就应及时更换。使用油浴式空气弗列加滤清器,每工作100-200小时,应用清洁的柴油清洗滤芯,并更换其中的机油,若滤芯已破碎,就需立即更换,并注意在使用中,按规定添加机油。 机油弗列加滤清器在柴油发电机组使用中如不及时保养,滤芯堵塞、机油压力增加,阀打开,润滑油直接流入主油道,会加剧润滑表面的磨损,影响柴油发电机组的使用寿命。因此,机油弗列加滤清器每工作180-200小时,就要清洗1次,发现破损,应立即更换,以防止杂质进入润滑表面。 发电机组换季使用,还应清洗曲轴箱和各润滑表面,方法是用机油、煤油和柴油混合后作洗涤油,可在机油放出后加入洗涤油清洗,然后,柴油发电机组低速运转3-5分钟,再放尽洗涤油,加入新机油。 燃油供给系统中的各种燃油弗列加滤清器,每工作100-200小时,就应杂物1次,并对油箱和各输油管道进行清洗。在清洗滤芯和密封件时,应特别仔细,发现破损,需及时更换。在季节过渡换油时,应对整个燃油供给系统的各零部件进行清洗。使用的柴油,应符合季节要求,并需经48小时的沉淀净化处理。 注:空气弗列加滤清器、机油弗列加滤清器和燃油弗列加滤清器这三种弗列加滤清器为易损件,当使用超过500小时,必须要更换新的。这样才能更好的延长柴油发电机组的使用寿命。