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柴油發(fā)電機的工作原理 工作原理 一、柴油發(fā)電機組生成機理： 柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步交流發(fā)電機，是以電磁感應為基礎的旋轉(zhuǎn)式機械。根據(jù)其結構特點可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。 在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)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(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。 柴油發(fā)電機組工作結構圖 二、交流發(fā)電機生成機理 以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機為例介紹柴油機組中發(fā)電機的工作原理。 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同，都是電磁感應現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點： （1）產(chǎn)生感應電流的方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應電流；旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產(chǎn)生感應電流。 （2）電力輸出方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電；而旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機。 1、電動勢的產(chǎn)生 ● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產(chǎn)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(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉(zhuǎn)，且相對位置和連接關系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動接觸關系不變。 ● 當電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)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(fā)電機、其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，在電樞繞組中產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布，則可產(chǎn)生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機、其各項繞組產(chǎn)生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機完全相同。 2、電動勢的大小 根據(jù)電磁感應定律,當導體與磁場發(fā)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(fā)電機轉(zhuǎn)速； ● K——發(fā)電機的結構常數(shù)。 同步交流發(fā)電機制成后，其結構常數(shù)K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)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(zhuǎn)速n成正比，所以發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此，主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小，達到調(diào)整其輸出電壓的目的。 3、電動勢的頻率 ● 當發(fā)電機磁極對數(shù)一定時(如P=1)，其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周，產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢，苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周，則產(chǎn)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(fā)電機轉(zhuǎn)速n成正比。 ● 當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)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(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)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(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機制成后，其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。 4、改善電動勢波形的措施 根據(jù)要求，同步交流發(fā)電機輸出電壓應為正弦波。但是，由于發(fā)電機定子鐵芯結構、磁極結構、電樞繞組結構、三相發(fā)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)同步交流發(fā)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(fā)電機采用星形接法。 （1）改善磁極形狀：磁極的分布規(guī)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(guī)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(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)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(fā)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(fā)電機采用星形接法：三相同步發(fā)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(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。 5、同步交流發(fā)電機勵磁方式 發(fā)電機勵磁功率的產(chǎn)生方式，稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)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(fā)電機稱為:他勵式發(fā)電機。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同，他勵式交流發(fā)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(zhuǎn)動的并勵直流發(fā)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(zhuǎn)動的交流勵磁發(fā)電機供給勵磁功率的。 （2）自勵式：勵磁功率由本身供給的發(fā)電機稱為自勵式發(fā)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(fā)電機輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機的定子槽中的副繞組供給；發(fā)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(fā)電機，還是自勵式同步交流發(fā)電機，改變勵磁電流的大小，均可調(diào)整發(fā)電機的輸出電壓。
柴油發(fā)電機組在運行在為什么會熄火？ 在我國目前的能源消費結構下，柴油發(fā)電機組是時下 的發(fā)電機組，也確實給人們的生活和工作帶來了很大便利。夏季，一年中的用電高峰期，通常會出現(xiàn)地方性限電措施，用電較大的企業(yè)通常會交替限電，很多企業(yè)、單位、個人也準備好了柴油發(fā)電機組備用，柴油發(fā)電機組在使用過程中難免會發(fā)生故障，其中常見的故障“熄火”，柴油發(fā)電機在工作過程中突然熄火怎么處理?突然熄火是哪里發(fā)生了故障，我們根據(jù)故障的癥狀來分析原因： 1、柴油發(fā)電機組自動熄火時，轉(zhuǎn)速逐漸降低，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)，排氣冒白煙，這種現(xiàn)象表明柴油中有水，氣缸墊被沖壞，或自動減壓損壞等。 措施：更換缸墊，調(diào)整減壓機構。 2、排氣管冒黑煙，加油門也不能正常工作這種情況多為柴油發(fā)環(huán)保機中柴油燃燒不良造成的，其主要原因是空氣濾清器，進氣道被雜質(zhì)嚴重堵塞，導致進氣不足應清洗空氣濾清器，疏通進氣管道，保證空氣充足。 3、自動熄火時，運轉(zhuǎn)連續(xù)不穩(wěn)，并伴有異常敲擊聲，這種現(xiàn)象屬于突發(fā)性機械故障，其常見原因有：曲軸折斷，活塞銷斷裂，連桿螺栓松脫或折斷，氣門鎖片，氣門卡簧脫落，氣門彈簧折斷或氣門桿折斷，造成氣門脫落等。工作中一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機出現(xiàn)這種狀況時，應立即停機檢查，避免釀成重大機械事故，可送至專業(yè)維修點的檢查。 4、自動熄火時，轉(zhuǎn)速突然降低，排氣管嚴重冒黑煙，這種現(xiàn)象多為發(fā)動機運轉(zhuǎn)突然強烈受阻所致，其原因為：冷卻系缺水，發(fā)動機過熱，致使活塞在缸套內(nèi)拉傷，卡死，摩擦副潤滑不良，燒瓦抱軸或配氣機構零件咬死等，使發(fā)動機被憋熄火。應加強對潤滑系，冷卻系維護保養(yǎng)，加足潤滑油和冷卻水。 5、自動熄火時柴油機聲音發(fā)悶，運轉(zhuǎn)吃力，冒黑煙。這就表明了柴油機超負荷了。 6、自動熄火前無異常，突然熄火，這種情況表明噴油泵或噴油器突然停止供油。原因有：柱塞彈簧折斷，柱塞被雜質(zhì)卡死，噴油器針閥卡死，壓彈簧折斷，噴油泵操縱拉桿及其連接銷脫落，噴油泵驅(qū)動軸與主動盤的固定螺栓松脫后，軸上的鍵由于松曠而被剪平，致使驅(qū)動軸或主動盤發(fā)生滑動，因而驅(qū)動軸不能帶動噴油泵工作等。 7、發(fā)生自動熄火時，轉(zhuǎn)速逐漸降低柴油機運轉(zhuǎn)聲音和排氣煙色無異常現(xiàn)象。 這說明單杠柴油機應不上，原因是油箱內(nèi)的柴油用完，或油箱開關為打開，或油箱通氣孔，燃油濾清器和輸油泵堵塞，或油路不密封進了空氣，產(chǎn)生“氣阻”(熄火前伴有轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象) 措施：應對低壓油路進行檢查，首先檢查油箱，油箱開關，濾清器，輸油泵是否缺油，堵塞或開關未打開等，其次擰松噴油泵上的放氣螺釘，按下燃油泵按鈕，觀察放氣螺釘處的流油情況，如無油流出就是油路堵塞，如流油中有氣泡，就是油路中進了空氣，應逐段檢查排除。
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柴油發(fā)電機廠家講述供油提前角的調(diào)整 柴油發(fā)電機廠家講述供油提前角的調(diào)整，為取得經(jīng)濟的燃油消耗率，在柴油機運轉(zhuǎn)500h后或噴油泵一調(diào)速器總成經(jīng)校正重新裝配時，一般都要對供油提前角進行校正。供油提前角的調(diào)整方法如下： 一、拆下噴油泵一調(diào)速器總成 缸的高壓油管，把調(diào)速器上的手柄鎖定在柴油機 供油量位置上 二、按柴油機的運轉(zhuǎn)方向扳動飛輪，在轉(zhuǎn)動過程中觀察噴油泵 缸的供油情況，當發(fā)現(xiàn) 缸的油面剛剛波動時停止轉(zhuǎn)動曲軸 三、若飛輪殼上的指針所對應飛輪上的供油度數(shù)與該型柴油機規(guī)定的供油角度不符時，可松開噴油泵結合盤上的兩個鎖緊螺釘，然后轉(zhuǎn)動曲軸，使指針對準規(guī)定范圍內(nèi)的角度，緊固兩個固定螺釘即可。 調(diào)整供油提前角的注意事項如下： 一、調(diào)整供油提前角之間，要排除噴油泵低壓油腔內(nèi)部的空氣，否則，所調(diào)整的噴油提前角就會有一定的誤差。135系列柴油機的供油提前角一般為28°～31°，具體可查看柴油機附帶的說明書。 二、在校正噴油泵之前， 在拆解時給噴油泵結合盤做個記號。若沒有做記號，則裝配時首先應確定柴油機 缸或 一缸是不是在壓縮沖程的上止點附近。如果沒有在上止點附近，可用一字螺絲刀扳動柴油機飛輪，使 缸或 一缸處于壓縮沖程的上止點附近，然后取下噴油泵側(cè)蓋板并轉(zhuǎn)動噴油泵的傳動軸。
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