廣東廣州柴油發電機的工作原理 工作原理 一、廣東廣州柴油發電機組生成機理： 廣東廣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。 廣東廣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。

廣東廣州柴油發電機組發生故障拉缸了怎么處理 廣東廣州柴油發電機組拉缸故障的表現特征： 1、廣東廣州柴油發電機組發生拉缸后的外部特征是聲音發生變化，排氣冒黑煙。 2、活塞、活塞環及氣缸套工作表面被破壞，氣體密封失效，機油的消耗量及竄氣量迅速增加，使發動機不能正常運轉，甚至在很短的時間內，由于活塞、活塞環與缸套咬死而停車。 廣東廣州柴油發電機組拉缸故障的原因： 1、拉缸的主要原因實際上是活塞、活塞環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，并將附近的金屬質點扯斷。 2.廣東廣州柴油發電機組拉缸的根本的原因是油膜中斷。根據氣體密封的要求，活塞環與氣缸套之間的間隙應盡可能小，這就使它們的潤滑條件十分不利。當由于接觸表面超負荷，使氣缸套表面與活塞環工作面之間由于直接接觸而劇烈磨擦，產生大量的磨擦熱，使工作表面的溫度急劇上升，其后果是兩個磨擦表面熔接粘附而造成拉傷。 　　由此可見，供油狀況不良，竄氣嚴重，零件過大的接觸應力破壞油膜，是造成拉缸的主要原因。除了潤滑、配合間隙、零件制造質量外，使用不當也可能造成廣東廣州柴油發電機組拉缸故障，具體地說有如下幾點： 　　1.活塞與氣缸套配合間隙過小，或在正式帶負荷工作以前沒有經過良好的磨合。 　　2.潤滑不良，如間隙小、機油稀或在裝配時未涂油等。 　　3.柴油機過熱。 　　4.裝配時機體不清潔或活塞裝得太死。 　　5.活塞及活塞環質量差。 　　從使用的角度講，還要注意盡量避免突然增加負荷或緊急停車，起動前 用搖把將曲軸轉動幾圈，使磨擦表面保持一定的潤滑油。 6.機組拉缸的表現油路、電路和氣管密封性，供油不足是很常見的表現，電路的原因需要檢查手動調速或者電子調速是否過高，密封性要檢查氣管卡箍是否密封良好。 廣東廣州柴油發電機組是機動性強的特色供電設備。因其使用基本不受場所的限制，且能夠連續、穩定、地提供電能，因而被廣泛地引用于應急供電設備。作為應急電源，在使用、管理方面有著特殊的要求，避免故障的發生，使供電的保障受影響，甚至導致整機的報廢，造成重大的損失。本文以某單位采用的12V135AJZD高速柴油機配以上海電機（集團）公司革新電機廠生產的T2XU-250-4三相同步發電機作為應急電源，在使用過程中，出現嚴重“拉缸”、活塞燒熔等，導致整機報廢的事故進行分析，探討其故障的原因及避免再次發生此類故障現象的日常管理應注意的問題。 　 故障分析 　　上述現象是一起因拉缸導致柴油機報廢的重大事故。從發動機的工作原理可知，引起柴油機產生“拉缸”的原因有很多，如：活塞—連桿組變形，發動機不完全燃燒或后燃，超負荷運轉，冷卻水溫度過高，潤滑油溫度過高或壓力過低等等。這些都可引起柴油機在工作過程中，使活塞與缸套之間因為缺乏一層潤滑油膜的潤滑作用而導致活塞（環）與缸套內壁的直接接觸，在相對的運動過程中，接觸的金屬表面氧化層被磨掉后，金屬原子間的吸引力大，且熔點又相對減低；加上在相對運動過程因摩檫產生大量的熱量沒有及時地被帶走，引起極部高溫，溫度的積累達到一定的值，使兩金屬熔焊在一起。隨著活塞上、下往復運動的撕（推）拉作用，使缸套上的材料比較薄弱部分出現細小裂紋，極少量潤滑油的進入裂紋處后，由于活塞的推壓，裂紋部分形成一個密閉的空間，油壓劇增，裂紋進一步擴張深入，終可使裂紋透過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，使吸入的空氣渦動效果變差，噴入燃油的霧化質量變差，引起后燃嚴重，且“拉缸”產生的熱量沒有及時散出去，缸內的溫度上升過高，進而引起活塞頭部的熔化、燒塌等現象。海鋒廣東廣州柴油發電機組提供技術支持。 　　從上面分析可見，造成上述嚴重事故的根本原因是潤滑不良引起的。該機潤滑系統采用飛濺潤滑的形式，其潤滑油路是這樣：潤滑油從油底殼→粗濾器→潤滑油泵→細濾器→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。而引起潤滑不良的原因有：潤滑油的氧化粘度大），潤滑油溫度高，潤滑油壓力低或流量小等。因該柴油機發電機組不久前曾對發電機進行大修，同時更換潤滑油，排除潤滑油氧化導致粘度大，但在更換潤滑油之前，沒有對潤滑系統進行清洗，使冷卻效果變差是可能的。在試車過程中，從儀表板的指示值可知，潤滑油的壓力為３．２ｋｇ／ｃｍ２，而潤滑油溫度達到９０~９５℃、冷卻水溫度達到８５℃左右，溫度偏高，從量油孔可見明顯的油氣冒出（當時已發出警告并提出溫度過高處理的處理意見），導致潤滑油的潤滑性能變差的原因是溫度問題。 　　而潤滑油冷卻器的冷卻介質是來自發動機冷卻水箱的冷卻水；冷卻水箱采用風冷式，由發動機通過皮帶輪帶動風扇轉動；發動機艙的通風條件差，發動機工作時，室內溫度可達４０℃以上。海鋒廣東廣州柴油發電機組提供技術支持。正是由于周圍冷卻介質的溫度高，潤滑油冷卻器臟，使潤滑油冷卻器的冷卻效果變差，潤滑油的溫度偏高，粘度下降，油膜難于形成，運動副間的磨損加劇，磨掉的金屬碎屑掉在油底殼中，被潤滑油泵吸出，細小的金屬碎屑隨潤滑油循環而增加磨料磨損，大顆粒的金屬碎屑堵在濾器中，使進入系統的潤滑油量大大下降，進一步加劇磨損，這就是為什么后來打開的潤滑油細濾器中能發現大量金屬碎屑。終潤滑油濾器的全堵塞，造成斷油，運動副的摩擦熱來不及帶走，使主軸承熔化、拉缸等事故。導致柴油機突然停機。