河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)的工作原理 工作原理 一、河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組生成機(jī)理： 河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步交流發(fā)電機(jī)，是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)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(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)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(guò)連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組工作結(jié)構(gòu)圖 二、交流發(fā)電機(jī)生成機(jī)理 以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)為例介紹柴油機(jī)組中發(fā)電機(jī)的工作原理。 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同，都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點(diǎn)： （1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過(guò)電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則通過(guò)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(yīng)電流。 （2）電力輸出方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過(guò)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(jī)則直接將電力送往外接電路，因此相對(duì)于旋轉(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機(jī)。 1、電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 ● 當(dāng)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)的磁力線時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 ● 線圈abcd代表整個(gè)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(duì)位置和連接關(guān)系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過(guò)刷架固定在發(fā)電機(jī)的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動(dòng)接觸關(guān)系不變。 ● 當(dāng)電樞沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，ab邊處于N極下時(shí)、山邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)橛蒫至d，并設(shè)此時(shí)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)檎较?當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時(shí)ab和cd邊中的電動(dòng)勢(shì)均改變方向，顯然此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為負(fù)值。 由上述過(guò)程可知，對(duì)于一對(duì)磁極的單向同步交流發(fā)電機(jī)、其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，在電樞繞組中產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)。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(dòng)勢(shì)。而對(duì)于三相同步交流發(fā)電機(jī)、其各項(xiàng)繞組產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)的原理與單項(xiàng)同步交流發(fā)電機(jī)完全相同。 2、電動(dòng)勢(shì)的大小 根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)、導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度； ● V——導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)速度。 而正弦交流電動(dòng)勢(shì)的有效值E計(jì)算： E=Kn ● 式中n——發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速； ● K——發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)。 同步交流發(fā)電機(jī)制成后，其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此，可通過(guò)改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來(lái)調(diào)整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動(dòng)勢(shì)的頻率f恒定，而頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比，所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此，主要通過(guò)調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機(jī)磁通量的大小，達(dá)到調(diào)整其輸出電壓的目的。 3、電動(dòng)勢(shì)的頻率 ● 當(dāng)發(fā)電機(jī)磁極對(duì)數(shù)一定時(shí)(如P=1)，其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，電樞繞組可產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周，產(chǎn)生兩個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)，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(dòng)勢(shì)。由此可知，交流電動(dòng)勢(shì)的頻率f與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比。 ● 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí)(如n=1周/s)，磁極對(duì)數(shù)P=1，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)。磁極對(duì)數(shù)P=2，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)。若為P對(duì)磁極，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個(gè)周波的交流電動(dòng)勢(shì)。由此可知，交流電動(dòng)勢(shì)的頻率f還與磁極對(duì)數(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對(duì)數(shù)P成正比，因此f的計(jì)算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或磁極對(duì)數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機(jī)制成后，其磁極對(duì)數(shù)P是不能改變的因此,只能通過(guò)改變轉(zhuǎn)速n來(lái)調(diào)整頻率f。一旦頻率f達(dá)到額定值后，就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。 4、改善電動(dòng)勢(shì)波形的措施 根據(jù)要求，同步交流發(fā)電機(jī)輸出電壓應(yīng)為正弦波。但是，由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯結(jié)構(gòu)、磁極結(jié)構(gòu)、電樞繞組結(jié)構(gòu)、三相發(fā)電機(jī)電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動(dòng)勢(shì)的波形會(huì)產(chǎn)生畸變，形成非正弦交流電動(dòng)勢(shì)。 非正弦交流電動(dòng)勢(shì)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(yán)重影響發(fā)電機(jī)的性能和工況，還影響用電設(shè)備的正常工作。因此，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)同步交流發(fā)電機(jī)時(shí)，采取了諸多方法，改善電動(dòng)勢(shì)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(jié)構(gòu)和三相發(fā)電機(jī)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(jìn)而使電動(dòng)勢(shì)成為正弦波； （2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個(gè)槽距的位置，使其成為斜糟定子，無(wú)論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至何種位置，磁極端畫(huà)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(jié)構(gòu)：同步交流發(fā)電機(jī)通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu)，可或削弱許多高次諧波分量，使電動(dòng)勢(shì)接近于正弦波； （4）三相發(fā)電機(jī)采用星形接法：三相同步發(fā)電機(jī)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(jī)勵(lì)磁方式 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率的產(chǎn)生方式，稱為其勵(lì)磁方式。同步交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有他勵(lì)式和自勵(lì)式兩種。 （1）他勵(lì)式：勵(lì)磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發(fā)電機(jī)稱為:他勵(lì)式發(fā)電機(jī)。根據(jù)獲得勵(lì)磁功率形式的不同，他勵(lì)式交流發(fā)電機(jī)又有采用血流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁和采用無(wú)刷交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁之分。其中、采用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁是靠同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁功率的；采用無(wú)刷交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁是由同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁功率的。 （2）自勵(lì)式：勵(lì)磁功率由本身供給的發(fā)電機(jī)稱為自勵(lì)式發(fā)電機(jī)。其勵(lì)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(jī)輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機(jī)的定子槽中的副繞組供給；發(fā)電機(jī)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(wú)論是他勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)，還是自勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)，改變勵(lì)磁電流的大小，均可調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。

河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障拉缸了怎么處理 河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組拉缸故障的表現(xiàn)特征： 1、河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生拉缸后的外部特征是聲音發(fā)生變化，排氣冒黑煙。 2、活塞、活塞環(huán)及氣缸套工作表面被破壞，氣體密封失效，機(jī)油的消耗量及竄氣量迅速增加，使發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至在很短的時(shí)間內(nèi)，由于活塞、活塞環(huán)與缸套咬死而停車(chē)。 河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組拉缸故障的原因： 1、拉缸的主要原因?qū)嶋H上是活塞、活塞環(huán)與氣缸套表明由于高溫而‘熔接’拉傷，即活塞不與氣缸套之間由于油膜中斷產(chǎn)生干磨擦，熾熱的磨擦熱引起金屬的顯微熔化而粘著，并將附近的金屬質(zhì)點(diǎn)扯斷。 2.河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組拉缸的根本的原因是油膜中斷。根據(jù)氣體密封的要求，活塞環(huán)與氣缸套之間的間隙應(yīng)盡可能小，這就使它們的潤(rùn)滑條件十分不利。當(dāng)由于接觸表面超負(fù)荷，使氣缸套表面與活塞環(huán)工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦，產(chǎn)生大量的磨擦熱，使工作表面的溫度急劇上升，其后果是兩個(gè)磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。 　　由此可見(jiàn)，供油狀況不良，竄氣嚴(yán)重，零件過(guò)大的接觸應(yīng)力破壞油膜，是造成拉缸的主要原因。除了潤(rùn)滑、配合間隙、零件制造質(zhì)量外，使用不當(dāng)也可能造成河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組拉缸故障，具體地說(shuō)有如下幾點(diǎn)： 　　1.活塞與氣缸套配合間隙過(guò)小，或在正式帶負(fù)荷工作以前沒(méi)有經(jīng)過(guò)良好的磨合。 　　2.潤(rùn)滑不良，如間隙小、機(jī)油稀或在裝配時(shí)未涂油等。 　　3.柴油機(jī)過(guò)熱。 　　4.裝配時(shí)機(jī)體不清潔或活塞裝得太死。 　　5.活塞及活塞環(huán)質(zhì)量差。 　　從使用的角度講，還要注意盡量避免突然增加負(fù)荷或緊急停車(chē)，起動(dòng)前 用搖把將曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈，使磨擦表面保持一定的潤(rùn)滑油。 6.機(jī)組拉缸的表現(xiàn)油路、電路和氣管密封性，供油不足是很常見(jiàn)的表現(xiàn)，電路的原因需要檢查手動(dòng)調(diào)速或者電子調(diào)速是否過(guò)高，密封性要檢查氣管卡箍是否密封良好。 河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組是機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特色供電設(shè)備。因其使用基本不受場(chǎng)所的限制，且能夠連續(xù)、穩(wěn)定、地提供電能，因而被廣泛地引用于應(yīng)急供電設(shè)備。作為應(yīng)急電源，在使用、管理方面有著特殊的要求，避免故障的發(fā)生，使供電的保障受影響，甚至導(dǎo)致整機(jī)的報(bào)廢，造成重大的損失。本文以某單位采用的12V135AJZD高速柴油機(jī)配以上海電機(jī)（集團(tuán)）公司革新電機(jī)廠生產(chǎn)的T2XU-250-4三相同步發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源，在使用過(guò)程中，出現(xiàn)嚴(yán)重“拉缸”、活塞燒熔等，導(dǎo)致整機(jī)報(bào)廢的事故進(jìn)行分析，探討其故障的原因及避免再次發(fā)生此類故障現(xiàn)象的日常管理應(yīng)注意的問(wèn)題。 　 故障分析 　　上述現(xiàn)象是一起因拉缸導(dǎo)致柴油機(jī)報(bào)廢的重大事故。從發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理可知，引起柴油機(jī)產(chǎn)生“拉缸”的原因有很多，如：活塞—連桿組變形，發(fā)動(dòng)機(jī)不完全燃燒或后燃，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻水溫度過(guò)高，潤(rùn)滑油溫度過(guò)高或壓力過(guò)低等等。這些都可引起柴油機(jī)在工作過(guò)程中，使活塞與缸套之間因?yàn)槿狈σ粚訚?rùn)滑油膜的潤(rùn)滑作用而導(dǎo)致活塞（環(huán)）與缸套內(nèi)壁的直接接觸，在相對(duì)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，接觸的金屬表面氧化層被磨掉后，金屬原子間的吸引力大，且熔點(diǎn)又相對(duì)減低；加上在相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程因摩檫產(chǎn)生大量的熱量沒(méi)有及時(shí)地被帶走，引起極部高溫，溫度的積累達(dá)到一定的值，使兩金屬熔焊在一起。隨著活塞上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的撕（推）拉作用，使缸套上的材料比較薄弱部分出現(xiàn)細(xì)小裂紋，極少量潤(rùn)滑油的進(jìn)入裂紋處后，由于活塞的推壓，裂紋部分形成一個(gè)密閉的空間，油壓劇增，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)張深入，終可使裂紋透過(guò)缸套或是撕下金屬碎屑。造成缸套冷卻水漏入油底殼或引起潤(rùn)滑油濾器的堵塞等事故。另外，由于“拉缸”破壞了原有的活塞與缸套的配合間隙，使吸入的空氣渦動(dòng)效果變差，噴入燃油的霧化質(zhì)量變差，引起后燃嚴(yán)重，且“拉缸”產(chǎn)生的熱量沒(méi)有及時(shí)散出去，缸內(nèi)的溫度上升過(guò)高，進(jìn)而引起活塞頭部的熔化、燒塌等現(xiàn)象。海鋒河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組提供技術(shù)支持。 　　從上面分析可見(jiàn)，造成上述嚴(yán)重事故的根本原因是潤(rùn)滑不良引起的。該機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)采用飛濺潤(rùn)滑的形式，其潤(rùn)滑油路是這樣：潤(rùn)滑油從油底殼→粗濾器→潤(rùn)滑油泵→細(xì)濾器→冷卻器，分三路： （1）主軸承→連桿大端軸承→連桿→連桿小端軸承→活塞→油底殼； （2）搖臂軸→凸輪軸→油底殼； （3）蝸輪增壓器，回油底殼。而引起潤(rùn)滑不良的原因有：潤(rùn)滑油的氧化粘度大），潤(rùn)滑油溫度高，潤(rùn)滑油壓力低或流量小等。因該柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組不久前曾對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行大修，同時(shí)更換潤(rùn)滑油，排除潤(rùn)滑油氧化導(dǎo)致粘度大，但在更換潤(rùn)滑油之前，沒(méi)有對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行清洗，使冷卻效果變差是可能的。在試車(chē)過(guò)程中，從儀表板的指示值可知，潤(rùn)滑油的壓力為３．２ｋｇ／ｃｍ２，而潤(rùn)滑油溫度達(dá)到９０~９５℃、冷卻水溫度達(dá)到８５℃左右，溫度偏高，從量油孔可見(jiàn)明顯的油氣冒出（當(dāng)時(shí)已發(fā)出警告并提出溫度過(guò)高處理的處理意見(jiàn)），導(dǎo)致潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能變差的原因是溫度問(wèn)題。 　　而潤(rùn)滑油冷卻器的冷卻介質(zhì)是來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水箱的冷卻水；冷卻水箱采用風(fēng)冷式，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)艙的通風(fēng)條件差，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，室內(nèi)溫度可達(dá)４０℃以上。海鋒河南鄭州柴油發(fā)電機(jī)組提供技術(shù)支持。正是由于周?chē)鋮s介質(zhì)的溫度高，潤(rùn)滑油冷卻器臟，使?jié)櫥屠鋮s器的冷卻效果變差，潤(rùn)滑油的溫度偏高，粘度下降，油膜難于形成，運(yùn)動(dòng)副間的磨損加劇，磨掉的金屬碎屑掉在油底殼中，被潤(rùn)滑油泵吸出，細(xì)小的金屬碎屑隨潤(rùn)滑油循環(huán)而增加磨料磨損，大顆粒的金屬碎屑堵在濾器中，使進(jìn)入系統(tǒng)的潤(rùn)滑油量大大下降，進(jìn)一步加劇磨損，這就是為什么后來(lái)打開(kāi)的潤(rùn)滑油細(xì)濾器中能發(fā)現(xiàn)大量金屬碎屑。終潤(rùn)滑油濾器的全堵塞，造成斷油，運(yùn)動(dòng)副的摩擦熱來(lái)不及帶走，使主軸承熔化、拉缸等事故。導(dǎo)致柴油機(jī)突然停機(jī)。