發電機的分類、原理、結構、使用方法，告別小白，一文全明白 　　發電機在工農業生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。 　　發電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機，再由發電機轉換為電能。 　　一、發電機的分類 　　柴油發電機組中的發電機是將柴油機的機械能轉變為電能的裝置，是電力的輸出部分。柴油發電機組的種類較多，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按發電機輸出電流性質的不同，柴油發電機組可分為交流發電機組和直流發電機組。 　　④按交流同步發電機勵磁方式的不同，柴油發電機組可分為裝備旋轉交流勵磁機勵磁系統的機組和裝備靜止勵磁機勵磁系統的機組; 　　⑤按柴油發電機組用途的不同，柴油發電機組可分為常用發電機組、備用發電機組、應急發電機組。 　　二、發電機的工作原理 　　1、柴油發電機 　　柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能。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’。 　　2、汽油發電機 　　汽油機驅動發電機運轉，將汽油的能量轉化為電能。在汽油機汽缸內，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行作功。 　　無論是柴油發電機還是汽油發電機，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動力機曲軸同軸安裝，就可以利用動力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。 　　三、發電機的結構 　　發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。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構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。 　　四、發電機的使用方法 　　發電機組的電壓變化率約為20～40%。一般工業和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負載電流的增大,必須相應地調整勵磁電流。雖然調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載，它是上升的，而在容性負載下，一般是下降的。 　　(1)機組啟動前的準備： 　　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、冷卻等系統各個管路及接頭有無漏油漏水現象; 　　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，機組與基礎的連接是否牢固; 　　4.若環境溫度低于零度時，須在散熱器內添加一定比例的防凍劑; 　　5.柴油發電機組 次啟動或停機較長時間后再次啟動，應先用手壓泵排盡燃油系統內的空氣。 　　(2)啟動： 　　1.合上控制箱內的保險后，按啟動按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動不成功，應等20s左右再次啟動。若多次啟動不成功，應停止啟動操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數后，再次啟動; 　　2.啟動時應觀察幾油壓力，若油壓無顯示或很低時，應立即停車檢查。 　　(3)運行： 　　1.機組啟動后，檢查控制箱模塊各項參數;機油壓力、水溫、電壓、頻率等; 　　2.通常情況下，機組啟動后轉速直接達到額定轉速;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，否則可能燒壞發電機相關元器件; 　　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視裝置是否正常; 　　6.當轉素達到額定轉速，起空載運行的各項參數穩定后，合閘供電; 　　7.檢查確認控制屏各項參數是否在允許的范圍內，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.發電機組運轉出現異常情況時，必須立即停機; 　　2.緊急停機時，按下急停按鈕或將噴油泵停機控制手柄迅速推倒停車位置。 　　(6)保養事項： 　　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。

發電機管理中的3個有用細節 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發生點火故障，于是發電機換用輕柴油。換油后不久，發現發電機上的燃油管有滴漏，當時忙于處理鍋爐問題，為減少柴油損失，當即關閉了停車狀態的一號和三號發電機燃油進出管路的相關閥門。 　　故障現象：第二天船舶離港時，當班輪機員凌晨4點打給我，說一號發電機不能并車，三號發電機能并車但只能承擔150 KW，再加負荷就加不上去。我立即下機艙，檢查發電機相關情況，滑油、冷卻水各項參數未見明顯異常。我嘗試向三號發電機手動轉移負載，多次手動調節調速器以增加燃油供油量，但負荷沒有變化。嘗試一號發電機并車，自動與手動并車都未成功，一號發電機顯示頻率過高。 　　打開三號發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，再檢查相關管路，發現有個進油閥處于關閉狀態，當即慢慢全開燃油閥，三號發電機立即加載到500KW，負荷轉移正常。 　　注意力再轉向一號發電機，發現一號發電機類似的進油閥也未打開，當即打開進油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時一號發電機是正常使用的，頻率、轉速，負荷的轉移各項指標都正常，怎么突然就轉速過高了呢? 　　故障措施：三號發電機正常之后，我全部精力集中在一號發電機不能并車的問題上，之前發電機轉速感應器出現過速度顯示的問題，所以首先還是考慮轉速感應器故障，懷疑有可能是感應器臟了或者跟飛輪的間隙超標。該發電機有兩個pick-up(轉速感應器)，一個用于機旁控制屏顯示，一個用于發電機控制系統。當即取出兩個感應器，其中一個確實臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應器的阻值，確認正常，重新裝回，調整好間隙，重新啟動發電機，轉速還是過高--950RPM。 　　排除了轉速感應器的問題，那么故障就應該在機械部分。檢查高壓油泵，調節拉桿活動正常;檢查調速器，該調速器品牌是Regulateurs Europa，型號1102V-4G-25R。發現調速器上的手動速度調節旋鈕卡住了，很難轉動，聯想到二管輪的交接班記錄，提示該調速器的同步馬達(下圖中的021)不是原裝備件，當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，發現兩個同步馬達參數不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進一步拆開非原裝同步馬達，發現馬達的塑料齒輪磨損，不能轉動。 　　換上新的同步馬達，啟動發電機，調節手動轉速旋鈕，使轉速達到916RPM, 待發電機轉速穩定后嘗試并車，發電機可以成功并車。但是又出現個新問題，并車后一號發電機功率并未提高，相反地，出現逆功率跳閘的現象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機員在發電機旁觀察，雙方用對講機聯系，發現當發電機并車成功后，調速器速度控制旋鈕被同步馬達向逆時針方向旋轉導致柴油機減速，這與并車后調速器的正確動作恰恰相反，正常情況下，調速器速度控制旋鈕應該順時針方向旋轉使柴油機加速從而增加本機承載負荷能力，維持轉速穩定。查找到問題癥結后，我們再對比同步發電機馬達的電壓與電流情況、查找相關發電機電線接線圖紙，發現一號發電機相關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，再次啟動發電機，并車成功，負荷轉移順暢，問題解決。 　　經過該事件，發現以下幾點在未來的輪機管理工作中值得引起注意： 　　啟動發電機之前，一定要檢查相關管路系統，之前做出過狀態改變的相關閥門，一定要及時設置好。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電機之前沒有將關閉的燃油閥打開，該輪經過幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關時仍然存在些許燃油泄漏，造成一號發電機啟動時，能正常啟動，調速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉速，但同步馬達因為調速器不正常動作導致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達卡死，以至于發電機轉速達到950RPM 后不能減速。這一點在發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途徑不一樣，存在大量第三方生產的備件，與原廠備件相比，有些參數都不一致，有些即使銘牌上參數一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機員維護保養時帶來了諸多不便。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，電器要考慮正負極性，機械要考慮左旋右旋。