發(fā)電機的分類、原理、結(jié)構(gòu)、使用方法，告別小白，一文全明白 　　發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達到能量轉(zhuǎn)換的目的。 　　發(fā)電機是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設(shè)備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。 　　一、發(fā)電機的分類 　　柴油發(fā)電機組中的發(fā)電機是將柴油機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是電力的輸出部分。柴油發(fā)電機組的種類較多，通常可按以下方法進行分類: 　　①按使用條件不同，柴油發(fā)電機組可分為陸用和船用兩大類，陸用機組又可分為固定式和移動式(拖車式)兩類。 　　②按陸用機組使用要求的不同，柴油發(fā)電機組可分為普通型、自動化型、低噪聲型和低噪聲自動化型。 　　③按發(fā)電機輸出電流性質(zhì)的不同，柴油發(fā)電機組可分為交流發(fā)電機組和直流發(fā)電機組。 　　④按交流同步發(fā)電機勵磁方式的不同，柴油發(fā)電機組可分為裝備旋轉(zhuǎn)交流勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組和裝備靜止勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組; 　　⑤按柴油發(fā)電機組用途的不同，柴油發(fā)電機組可分為常用發(fā)電機組、備用發(fā)電機組、應(yīng)急發(fā)電機組。 　　二、發(fā)電機的工作原理 　　1、柴油發(fā)電機 　　柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。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’。 　　2、汽油發(fā)電機 　　汽油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在汽油機汽缸內(nèi)，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行作功。 　　無論是柴油發(fā)電機還是汽油發(fā)電機，都是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)電機與動力機曲軸同軸安裝，就可以利用動力機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 　　三、發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 　　發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構(gòu)成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。 　　四、發(fā)電機的使用方法 　　發(fā)電機組的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負(fù)載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負(fù)載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負(fù)載，它是上升的，而在容性負(fù)載下，一般是下降的。 　　(1)機組啟動前的準(zhǔn)備： 　　1.檢查潤滑油的油位、冷卻液液位、燃油量; 　　2.檢查柴油機的供油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)各個管路及接頭有無漏油漏水現(xiàn)象; 　　3.檢查電氣線路有無破皮等漏電隱患，接地線電氣線路是否松動，機組與基礎(chǔ)的連接是否牢固; 　　4.若環(huán)境溫度低于零度時，須在散熱器內(nèi)添加一定比例的防凍劑; 　　5.柴油發(fā)電機組 次啟動或停機較長時間后再次啟動，應(yīng)先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。 　　(2)啟動： 　　1.合上控制箱內(nèi)的保險后，按啟動按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動不成功，應(yīng)等20s左右再次啟動。若多次啟動不成功，應(yīng)停止啟動操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數(shù)后，再次啟動; 　　2.啟動時應(yīng)觀察幾油壓力，若油壓無顯示或很低時，應(yīng)立即停車檢查。 　　(3)運行： 　　1.機組啟動后，檢查控制箱模塊各項參數(shù);機油壓力、水溫、電壓、頻率等; 　　2.通常情況下，機組啟動后轉(zhuǎn)速直接達到額定轉(zhuǎn)速;有怠速要求的機組，怠速時間一般為3~5min，怠速時間不易過長，否則可能燒壞發(fā)電機相關(guān)元器件; 　　3.檢查機組油路、水路及電器的滲漏情況; 　　4.檢查機組各連接處的緊固情況，看有無松動和劇烈振動; 　　5.觀察機組各種保護和監(jiān)視裝置是否正常; 　　6.當(dāng)轉(zhuǎn)素達到額定轉(zhuǎn)速，起空載運行的各項參數(shù)穩(wěn)定后，合閘供電; 　　7.檢查確認(rèn)控制屏各項參數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，再次檢查機組的振動，有無三漏及其他故障; 　　8.機組運行時嚴(yán)禁超載。 　　(4)正常停機： 　　停機前必須先分閘，一般情況卸載后需運行3~5min停機。 　　(5)緊急停機： 　　1.發(fā)電機組運轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時，必須立即停機; 　　2.緊急停機時，按下急停按鈕或?qū)娪捅猛C控制手柄迅速推倒停車位置。 　　(6)保養(yǎng)事項： 　　1.柴油機濾芯更換時間為300H;空氣濾芯更換時間為每400H;機油濾芯 次更換時間為50H，以后為250H。 　　2.機油 次更換時間為50H，以后機油正常更換時間為每250H。

發(fā)電機管理中的3個有用細節(jié) 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發(fā)生點火故障，于是發(fā)電機換用輕柴油。換油后不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機上的燃油管有滴漏，當(dāng)時忙于處理鍋爐問題，為減少柴油損失，當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號和三號發(fā)電機燃油進出管路的相關(guān)閥門。 　　故障現(xiàn)象：第二天船舶離港時，當(dāng)班輪機員凌晨4點打給我，說一號發(fā)電機不能并車，三號發(fā)電機能并車但只能承擔(dān)150 KW，再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機艙，檢查發(fā)電機相關(guān)情況，滑油、冷卻水各項參數(shù)未見明顯異常。我嘗試向三號發(fā)電機手動轉(zhuǎn)移負(fù)載，多次手動調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量，但負(fù)荷沒有變化。嘗試一號發(fā)電機并車，自動與手動并車都未成功，一號發(fā)電機顯示頻率過高。 　　打開三號發(fā)電機保護蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問題，再檢查相關(guān)管路，發(fā)現(xiàn)有個進油閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)即慢慢全開燃油閥，三號發(fā)電機立即加載到500KW，負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。 　　注意力再轉(zhuǎn)向一號發(fā)電機，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機類似的進油閥也未打開，當(dāng)即打開進油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時一號發(fā)電機是正常使用的，頻率、轉(zhuǎn)速，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項指標(biāo)都正常，怎么突然就轉(zhuǎn)速過高了呢? 　　故障措施：三號發(fā)電機正常之后，我全部精力集中在一號發(fā)電機不能并車的問題上，之前發(fā)電機轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過速度顯示的問題，所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障，懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機有兩個pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器)，一個用于機旁控制屏顯示，一個用于發(fā)電機控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個感應(yīng)器，其中一個確實臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應(yīng)器的阻值，確認(rèn)正常，重新裝回，調(diào)整好間隙，重新啟動發(fā)電機，轉(zhuǎn)速還是過高--950RPM。 　　排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問題，那么故障就應(yīng)該在機械部分。檢查高壓油泵，調(diào)節(jié)拉桿活動正常;檢查調(diào)速器，該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa，型號1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了，很難轉(zhuǎn)動，聯(lián)想到二管輪的交接班記錄，提示該調(diào)速器的同步馬達(下圖中的021)不是原裝備件，當(dāng)時由于缺少原裝備件，用的是上個管理公司遺留下來的其他制造商備件。拆下同步馬達，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對比，發(fā)現(xiàn)兩個同步馬達參數(shù)不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉(zhuǎn)速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進一步拆開非原裝同步馬達，發(fā)現(xiàn)馬達的塑料齒輪磨損，不能轉(zhuǎn)動。 　　換上新的同步馬達，啟動發(fā)電機，調(diào)節(jié)手動轉(zhuǎn)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速達到916RPM, 待發(fā)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后嘗試并車，發(fā)電機可以成功并車。但是又出現(xiàn)個新問題，并車后一號發(fā)電機功率并未提高，相反地，出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機員在發(fā)電機旁觀察，雙方用對講機聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機并車成功后，調(diào)速器速度控制旋鈕被同步馬達向逆時針方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致柴油機減速，這與并車后調(diào)速器的正確動作恰恰相反，正常情況下，調(diào)速器速度控制旋鈕應(yīng)該順時針方向旋轉(zhuǎn)使柴油機加速從而增加本機承載負(fù)荷能力，維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。查找到問題癥結(jié)后，我們再對比同步發(fā)電機馬達的電壓與電流情況、查找相關(guān)發(fā)電機電線接線圖紙，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機相關(guān)接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說明接線未曾改動過。于是我們改變同步馬達背后的接線，將其對調(diào)，再次啟動發(fā)電機，并車成功，負(fù)荷轉(zhuǎn)移順暢，問題解決。 　　經(jīng)過該事件，發(fā)現(xiàn)以下幾點在未來的輪機管理工作中值得引起注意： 　　啟動發(fā)電機之前，一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng)，之前做出過狀態(tài)改變的相關(guān)閥門，一定要及時設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏; 　　該事件的起因在于啟動發(fā)電機之前沒有將關(guān)閉的燃油閥打開，該輪經(jīng)過幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關(guān)時仍然存在些許燃油泄漏，造成一號發(fā)電機啟動時，能正常啟動，調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉(zhuǎn)速，但同步馬達因為調(diào)速器不正常動作導(dǎo)致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達卡死，以至于發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到950RPM 后不能減速。這一點在發(fā)電機的管理工作中一定要考慮到; 　　不同管理公司的備件采購?fù)緩讲灰粯樱嬖诖罅康谌缴a(chǎn)的備件，與原廠備件相比，有些參數(shù)都不一致，有些即使銘牌上參數(shù)一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機員維護保養(yǎng)時帶來了諸多不便。主管輪機員在接受備件時一定要仔細核對，避免到使用時陷入被動;即使是原裝件，電器要考慮正負(fù)極性，機械要考慮左旋右旋。