柴油發(fā)電機(jī)的工作原理 工作原理 一、柴油發(fā)電機(jī)組生成機(jī)理： 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。 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。

柴油發(fā)電機(jī)更換黏度高的機(jī)油成為夏季養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)之一 隨著柴油發(fā)電機(jī)使用時(shí)間的延長(zhǎng)，柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油質(zhì)量也逐漸降低。因此，必須定期檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合使用要求時(shí)，應(yīng)立即更換。機(jī)油品質(zhì)的好壞對(duì)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有看非常重要的影響。如果選擇不當(dāng)或只圖一時(shí)便宜購(gòu)買(mǎi)品質(zhì)低劣的產(chǎn)品，會(huì)造成發(fā)電機(jī)早期磨損、降低發(fā)電機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成“拉缸、抱瓦”等惡性事故。炎炎夏日，換季更換黏度高的機(jī)油成為了廣大柴油發(fā)電機(jī)用戶夏季養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)之一。 到底夏季該如何選用機(jī)油？在保證潤(rùn)滑的條件下，根據(jù)使用時(shí)的氣溫范圍、發(fā)電機(jī)溫度以及實(shí)際機(jī)況，盡可能選用黏度小的機(jī)油。對(duì)機(jī)況好、磨損比較小的發(fā)電機(jī)，則可以選擇黏度小的機(jī)油，而對(duì)磨損已比嚴(yán)重、間隙已比大的發(fā)電機(jī)，可適當(dāng)選用黏度稍大的機(jī)油。此外，中于夏冬溫差比大，夏天油壓表普遍偏低。如果油壓表離奇偏高或偏低，比正常情況偏離太多或者不在含理范圍之內(nèi)，那么就要徹底襝查一下，看看是不是發(fā)電機(jī)出了什么問(wèn)顆，比如說(shuō)傳感器壞了、油路堵了等。切忌看到油壓表偏低，就拼命選用極高黏度的機(jī)油。一船情況下，好的機(jī)油隨看溫度的廾高，黏度的變化會(huì)比平緩，而且不會(huì)迅變稀。如某知名品牌，雖然表面“看”起來(lái)黏度并不是非常高，但是使用起來(lái)黏度表現(xiàn)非常突出而有些品牌則表面“看”起來(lái)非常“黏”，但使用起來(lái)卻不盡如此，出現(xiàn)強(qiáng)烈的反差?？磥?lái)，廣大柴油發(fā)電機(jī)用戶選用機(jī)油還是得認(rèn)牌子。一般知名的機(jī)油廠家都會(huì)提供產(chǎn)品比齊全的、不同黏度別的機(jī)油供各種用戶選用，只要按照正常的使用習(xí)慣選擇適當(dāng)質(zhì)量級(jí)別和黏度級(jí)別的潤(rùn)滑油品即可。 對(duì)機(jī)油的檢查，通常是觀察機(jī)油外觀和油斑痕跡來(lái)確定機(jī)油能否繼續(xù)使用。判斷機(jī)油好壞的方法主要有以下兩種(1)直觀法。憑經(jīng)驗(yàn)觀察機(jī)油是否變質(zhì)。如從外觀上發(fā)現(xiàn)機(jī)油中呈白色乳化油膜，說(shuō)明機(jī)油中已混有大量水分，使添加劑遭到了破壞，并己使黏度降低。(2)試驗(yàn)法。把機(jī)油尺擦凈后插入曲軸箱再取出，把黏附在油標(biāo)尺上的機(jī)油滴落在白色濾紙上，觀察油滴擴(kuò)散情況和油斑核心部分的顏色，以判明機(jī)油品質(zhì)。如油滴擴(kuò)散范圍較大，且外圍的顏色較淺，既機(jī)油已被燃油稀釋如果油滴核心部分是黑色，表明機(jī)油已變質(zhì)。柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油使用過(guò)久，由于金屬屑和外界雜質(zhì)的混入以及機(jī)油本身理化性質(zhì)的變化，會(huì)逐漸失去潤(rùn)滑作用，必須及時(shí)更換。廠牌不同的汽車(chē)，對(duì)于換油周期的規(guī)定常有差異。機(jī)油更換不應(yīng)以使用時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)衡量，而應(yīng)以機(jī)油品質(zhì)來(lái)確定。更換機(jī)油時(shí)，應(yīng)趁熱車(chē)放出油底殼和粗、細(xì)弗列加濾清器內(nèi)的機(jī)油。嚴(yán)格按柴油發(fā)電機(jī)的使用要求、工作環(huán)境選用規(guī)定牌號(hào)的機(jī)油，嚴(yán)禁使用劣質(zhì)機(jī)油男外，使用機(jī)油時(shí)，應(yīng)選用同一牌號(hào)的機(jī)油，在選用非同一牌號(hào)機(jī)油時(shí)，應(yīng)將柴油發(fā)電機(jī)內(nèi)的機(jī)油放盡，并用柴油清洗干凈柴油發(fā)電機(jī)后，方可換用其他牌號(hào)的機(jī)油。同時(shí)，要清洗機(jī)油弗列加濾清器，并更換濾芯，清潔曲軸箱通風(fēng)裝置，拆下通風(fēng)管和閥門(mén)，清洗后用壓縮空氣吹凈。裝復(fù)后檢查各接頭有無(wú)漏氣現(xiàn)象。 柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油使用中變質(zhì)的原因：柴油發(fā)電機(jī)油底殼里的機(jī)油，在使用中由于空氣接觸及因柴油發(fā)電機(jī)壓縮比較大，受熱程度高于柴油發(fā)電機(jī)中的機(jī)油，易被氧化。隨著油中的酸性物質(zhì)、膠質(zhì)、鐵屑、瀝青等增多，機(jī)油的顏色變黑，黏度也會(huì)變化，因而到了規(guī)定的換油期，需換新油。但有時(shí)換油不久，機(jī)油很快變質(zhì)，顏色由深藍(lán)變黃，或是先變黑，后突然變灰。造成這種情況的原因多是機(jī)油中滲進(jìn)了水分。油底殼中的機(jī)油滲入水后，由于機(jī)器的振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)機(jī)件的攪拌及發(fā)熱等因素，會(huì)由機(jī)油和水溶合而變質(zhì)，降低其潤(rùn)滑性。實(shí)踐證明，當(dāng)水分達(dá)到1％時(shí)，機(jī)件磨損率提高2.5倍。 除了混入水分外，機(jī)油早期變質(zhì)的原因還有以下幾個(gè)方面： (1) 曲軸箱通氣性差，使機(jī)油散熱不良?；钊滋字g雖有活塞環(huán)使之配合密封。但工作時(shí)難免會(huì)有一些燃燒氣體進(jìn)入曲軸箱內(nèi)。若活塞環(huán)嚴(yán)重磨損，則此現(xiàn)象更為嚴(yán)重。這樣一來(lái)，曲軸箱內(nèi)的氣壓會(huì)升高。若曲軸箱內(nèi)壓力高于外界大氣壓力，會(huì)對(duì)活塞運(yùn)行有一定阻力，且會(huì)使機(jī)油從油底殼與汽缸體結(jié)合處向外滲漏。另外，由于泄漏到曲軸箱的氣體中含有Z-氧化硫。故易使機(jī)油變質(zhì)。要防止上述情況的發(fā)生，只有使曲軸箱內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等。 (2) 維護(hù)不當(dāng)。在清洗曲軸箱的過(guò)程中，如果機(jī)油弗列加濾清器或散熱器清洗不夠徹底，或漏裝弗列加濾清器的密封墊圈，則在加入新機(jī)油后，即使使用時(shí)間只有幾個(gè)小時(shí)，也會(huì)使機(jī)油變得又黑又臟。此外，若機(jī)油弗列加濾清器的濾芯堵塞或損壞。又不及時(shí)加以清洗或更換，也會(huì)因?yàn)V清能力減弱而使機(jī)油變質(zhì)。 (3) 機(jī)油牌號(hào)選用不對(duì)。