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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??砂匆韵路椒ㄟM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。
?、郯窗l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;
?、莅床裼桶l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。
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西藏大古水電站大壩施工達到國際領先水平
近日,中國水利水電第九工程局有限公司在西藏大古水電站成功取出一根直徑200毫米、長度26.2米的混凝土芯樣。
據水電九局介紹,取芯部位在水電站的右岸擋水壩段,取出的芯樣表面光滑致密,骨料分布均勻,層間結合良好,反映了大古水電站大壩碾壓混凝土高水平的施工質量,標志著大壩施工質量和工藝達到了國際領先水平。
總投資122億元的大古水電站是西藏在建規模 的內需水電項目,計劃2021年首臺機組投產發電,2022年全部完工。
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柴油發電機組的調解方式有電噴和電子調速
電噴技術即內燃機燃料系統的電子噴射供給技術,為了嚴格控制發電機尾氣對環境的嚴重污染,要求汽車用汽油發動機必須實施電噴技術,對非電噴汽車采取了非準入的措施。
柴油機由于燃料供給系統的特殊性,即燃料在供給氣缸時是采取高壓(10~120MPa)噴射的方式,技術上改變原有的供油方式與汽油機相比具有較大的難度。實際上,柴油機的污染有時比汽油機更嚴重,特別是排煙、碳氧化合物等。
柴油發電機組要求柴油機只有具有運行速度穩定、動態性能好,才能輸出高品質的電能,同時具有轉速調整的自動化,才能真正實現備(主)用電源的自動化、智能化。因此柴油發電機組配套的柴油機近年來已有一部分實現了電子調速,但對環境污染的控制措施無所作為.
柴油發電機組用柴油機是車輛、船舶及工程機械用柴油機的變型產品,因而電控技術的發展必然受到主要產品的影響。進入20世紀后期,由于柴油車廢氣污染物排放法規和汽油車一樣日趨嚴格,同時改善柴油機經濟性的要求也進一步提高,因此在汽油機電控技術飛速發展的基礎上,一些發達 開始對柴油機電控技術——電子噴射進行了開發和研究,并初步投入使用。電子噴射技術與電子調速技術既有相同點(即控制柴油機的噴油量),又具有根本的區別,即電子噴射還具有用電信號控制噴油時刻、噴射壓力,完全取消了燃油系統中的機械結構。
電噴柴油發電機組,改變了原有發電機組控制的范疇,是柴油發電機向綠色機組邁進的開端,因為在現代社會發展的今天,人們已經重視環境對社會、經濟可持續發展的影響,已經非常重視交通工具,特別是汽油發動機汽車的污染控制,強調電子噴射控制發動機的必要性,因而采取了強制普及。相信在不遠的將來,柴油機電噴技術的普及也為日不遠,電噴柴油發電機組的普遍應用也將引起廣泛的重視。
綜上所述,未來柴油發電機組的發展趨勢已經逐漸向電噴式發電機進化,特別是機械調速式的發電機組將會逐漸淡出市場,轉而改用電子調速及電噴式發電機組。