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電控型福建泉州柴油發電機維修技術探討
摘 要：隨著社會經濟科技的不斷發展，其中發電機組制造業也有很好的發展。從發電機組行業的發展中可以發現它存在各類的問題，這對于發電機組行業的繼續發展有一定的阻礙。發電機組的電控發電機有著操作方便的優勢，它可以提高福建泉州柴油發電機的性能。同時，電控福建泉州柴油發電機的構造是比較復雜的，這使得它在使用中存在一定的問題。本篇文章將對電控福建泉州柴油發電機系統故障診斷和維修的技術進行思考討論。
發電機組行業近幾年有著很好的發展勢頭，很多先進的技術都應用到發電機組行業之中，一方面可以提高發電機組的環保性，另一方面可以提高其經濟性。相比之下，現在的發電機組內部構造會比傳統的發電機組更加復雜，這使得發電機組在維修的過程中也存在一定的難度，這要求維修人員具備較高水平的技術。本篇文章將對電控福建泉州柴油發電機系統故障診斷和維修的技術進行思考討論。
一、電控福建泉州柴油發電機系統中的問題
發電機對于發電機組的發展而言是極為重要的，它對于發電機組的性和性能有著直接的影響。接下來就對電控福建泉州柴油發電機系統中的問題進行思考分析，主要有以下幾個方面：
1、 元件擊穿故障
發電機組的電控發電機內部構造十分復雜，內部有傳感器、執行器等電控元件。電控元件的運行可以使得控制活動順利完成，如果電控元件存在故障，這會對于整個發電機系統造成影響。電控元件的整體性能很高，但是它們十分脆弱，在運行的過程中，受到外界環境的影響會使其發生擊穿的故障。發動機在長時間的運作之后會產生很多的熱量，雖然它具有散熱的功能，但是并不能將全部的熱量排放出去。熱量無法排出的情況下會使得發電機的溫度上升，上升到一定程度會導致發電機出現短路情況，甚至會使發電機無法正常的啟動。
2、 元件老化故障
對于電控發電機來說，電控元件有著很重要的作用，它比較容易出現老化的故障。發電機的長時間運作以及外界環境的影響會使得其老化速度加快，從相關調查數據中可以發現大部分的電控元件都在未達到使用壽命的時候便失去功能，這對于工作的開展造成一定的影響。發電機組的發電機在運作的過程中，電壓和電流會發生一定的變化，這對于電控元件有一定的影響。如果電流的變化十分顯著，它對于電控元件的影響也會更加明顯。電控元件很容易受到電磁場的影響，這可能會導致電控元件出現損壞。同樣的，發電機運作過程中的灰塵對于電控元件也有一定的影響。
二、電控福建泉州柴油發電機系統的維修技術
上面的文章對于電控福建泉州柴油發電機系統中的問題進行思考分析，主要有元件擊穿故障和元件老化故障兩個方面。接下來根據這些信息并結合實際情況對發電機組電控發電系統的維修技術進行思考討論，主要有以下幾個方面：
1、 診斷和維修工具
對電控福建泉州柴油發電機系統進行診斷中，維修工具是必不可少的。對電控發電機進行故障診斷的工具主要有五個， 個是測試燈，它主要是對發動機的電路故障進行診斷和維修，工作人員通過觀察測試燈上指示燈的狀態來進行判斷;第二個是跨接線，它也是對發電機組發電機系統的電路故障進行診斷和維修，它與測試燈是存在差別的，它主要是利用發動機內部的電路跨接來對它的各個端頭進行區分的;第三個是萬用表，它主要是對發電機系統的電路和電控元件的阻抗性質進行檢測，這可以對發電機系統內的電路和元件的物理量有較好的掌握，這對于后期工作的開展奠定基礎;第四個是真空泵，它是將發動機內部產生的空氣抽離，這可以使得發電機在真空環境之中運作，在一定程度上可以減少發動機內產生混合氣體;第五個是燃油壓力表，它是對福建泉州柴油發電機系統的燃油壓力進行測量，通過測量可以確保燃油壓力是處于的狀態之中，這在一定程度上可以確保發電機組發電機系統的性。
2、診斷基本程序
電控福建泉州柴油發電機故障的診斷程序主要有三步。 步是向車主詢問，對于發電機組的故障基本情況進行了解，然后再對發電機組的故障進行診斷，將一些故障問題排除;第二步是對發動機系統的外部進行檢查，對它的情況進一步掌握;第三部是對福建泉州柴油發電機系統的故障碼調取，在這個過程中需要對發電機組進行多次檢測，對于故障的位置進一步化。
本篇文章對電控福建泉州柴油發電機系統的故障進行思考分析，對于維修的技術進行說明總結，發電機組維修人員要不斷提高專業技能，這可以更好保障電控發電機系統的正常運行。
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福建泉州柴油發電機的工作原理
工作原理
一、福建泉州柴油發電機組生成機理：
福建泉州柴油發電機組中常用的發電機為同步交流發電機，是以電磁感應為基礎的旋轉式機械。根據其結構特點可分為旋轉電樞式和旋轉磁極式兩種。
在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈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，經閉合的負載回路就能產生電流。
福建泉州柴油發電機組工作結構圖
二、交流發電機生成機理
以旋轉電樞式同步發電機為例介紹柴油機組中發電機的工作原理。
旋轉磁極式發電機產生電動勢的原理與旋轉電樞式相同，都是電磁感應現象。而主要區別有兩點：
（1）產生感應電流的方式：旋轉電樞式發電機通過電樞的旋轉使閉合線圈的磁通量變化，從而產生感應電流；旋轉磁極式發電機則通過磁極的旋轉使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產生感應電流。
（2）電力輸出方式：旋轉電樞式發電機通過電刷和集電環向外接電路供電；而旋轉磁極式發電機則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉電樞式、旋轉磁極式發電機可提供電高的電壓，適用于大型發電機。
1、電動勢的產生
● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產生感應電動勢。
● 線圈abcd代表整個電傴繞組、其兩端分別固定在同一轉軸上的滑環1和2上，兩者同軸旋轉，且相對位置和連接關系不隨轉子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發電機的端蓋上、且與滑環1、2的滑動接觸關系不變。
● 當電樞沿順時針方向旋轉，ab邊處于N極下時、山邊的感應電動勢方向為由c至d，并設此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向，顯然此時電動勢為負值。
由上述過程可知，對于一對磁極的單向同步交流發電機、其轉子旋轉一周，在電樞繞組中產生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規律分布，則可產生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發電機、其各項繞組產生交流電動勢的原理與單項同步交流發電機完全相同。
2、電動勢的大小
根據電磁感應定律,當導體與磁場發生相對運動時、導體中的感應電動勢e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度；
● L——導體在磁場中的有效長度；
● V——導體垂直于磁場方向的運動速度。
而正弦交流電動勢的有效值E計算：
E=Kn
● 式中n——發電機轉速；
● K——發電機的結構常數。
同步交流發電機制成后，其結構常數K已成定值。因此，可通過改變發電機的轉速n或每極磁通來調整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動勢的頻率f恒定，而頻率f與轉速n成正比，所以發電機的轉速是不能隨便調整的。因此，主要通過調節同步交流發電機磁通量的大小，達到調整其輸出電壓的目的。
3、電動勢的頻率
● 當發電機磁極對數一定時(如P=1)，其轉子每旋轉一周，電樞繞組可產生一個周波的交流電動勢。轉子旋轉兩周，產生兩個周波的交流電動勢，苦轉子每秒旋轉n/60周，則產生n/60周/s的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f與發電機轉速n成正比。
● 當發電機的轉速一定時(如n=1周/s)，磁極對數P=1，轉子每旋轉一周產生一個周波的交流電動勢。磁極對數P=2，轉子每旋轉一周產生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉子每旋轉一周產生P個周波的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f還與磁極對數P成正比。
綜上所述，同步交流發電機電動勢的頻率f與其轉速n 和磁極對數P成正比，因此f的計算公式為：
F=P*n/60 (周/s)
改變同步交流發電機的轉速n或磁極對數P,均可改變其頻率f。但是，發電機制成后，其磁極對數P是不能改變的因此,只能通過改變轉速n來調整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉速n。
4、改善電動勢波形的措施
根據要求，同步交流發電機輸出電壓應為正弦波。但是，由于發電機定子鐵芯結構、磁極結構、電樞繞組結構、三相發電機電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動勢的波形會產生畸變，形成非正弦交流電動勢。
非正弦交流電動勢中除含有基波分量外，還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴重影響發電機的性能和工況，還影響用電設備的正常工作。因此，在設計、生產同步交流發電機時，采取了諸多方法，改善電動勢波形，使其成為正弦波。其具體方法有：改善磁極形狀、采用斜槽定子、改善定子繞組結構和三相發電機采用星形接法。
（1）改善磁極形狀：磁極的分布規律由磁極的形狀決定，將磁極尖削尖或采用扭斜磁極，使磁通密度B近似按正弦規律分布，進而使電動勢成為正弦波；
（2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置，使其成為斜糟定子，無論轉子旋轉至何種位置，磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變，這樣可齒諧波的影響；
（3）改善定子繞組結構：同步交流發電機通常采用短距分布式繞組結構，可或削弱許多高次諧波分量，使電動勢接近于正弦波；
（4）三相發電機采用星形接法：三相同步發電機的三相電樞繞組采用星形接法，其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數次諧波分量·改善線電壓的波形。
5、同步交流發電機勵磁方式
發電機勵磁功率的產生方式，稱為其勵磁方式。同步交流發電機的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。
（1）他勵式：勵磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發電機稱為:他勵式發電機。根據獲得勵磁功率形式的不同，他勵式交流發電機又有采用血流勵磁機勵磁和采用無刷交流勵磁機勵磁之分。其中、采用直流勵磁機勵磁是靠同軸轉動的并勵直流發電機供給勵磁功率的；采用無刷交流勵磁機勵磁是由同軸轉動的交流勵磁發電機供給勵磁功率的。
（2）自勵式：勵磁功率由本身供給的發電機稱為自勵式發電機。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得：直接從同步交流發電機輸出端取得，由安裝在同步交流發電機的定子槽中的副繞組供給；發電機電樞繞組為帶抽頭式的，由抽頭處引出部分電樞繞組供給。
綜上所述，無論是他勵式同步交流發電機，還是自勵式同步交流發電機，改變勵磁電流的大小，均可調整發電機的輸出電壓。
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