柴油發(fā)電機工作原理

【專家解說】：柴油發(fā)電機 基本信息 由內(nèi)燃機驅(qū)動的發(fā)電機。它起動迅速，操作方便。但內(nèi)燃機發(fā)電成本較高，所以柴油發(fā)電機組主要用作應(yīng)急備用電源，或在流動電站和一些大電網(wǎng)還沒有到達的地區(qū)使用。柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速通常在1000轉(zhuǎn)/分以下,容量在幾千瓦到幾千千瓦之間，尤以200千瓦以下的機組應(yīng)用較多。它制造比較簡單。柴油機軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動，所以發(fā)電機是在劇烈振動的條件下工作。因此,柴油發(fā)電機的結(jié)構(gòu)部件,特別是轉(zhuǎn)軸要有足夠的強度和剛度，以防止這些部件因振動而斷裂。此外，為防止因轉(zhuǎn)矩脈動而引起發(fā)電機旋轉(zhuǎn)角速度不均勻，造成電壓波動,引起燈光閃爍,柴油發(fā)電機的轉(zhuǎn)子也要求有較大的轉(zhuǎn)動慣量，而且應(yīng)使軸系的固有扭振頻率與柴油機的轉(zhuǎn)矩脈動中任一交變分量的頻率相差20%以上，以免發(fā)生共振，造成斷軸事故。 柴油發(fā)電機組 主要由柴油機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)組成，柴油機和發(fā)電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓將發(fā)電機鋼性連接片和柴油機飛輪盤連接而成，目前使用剛性連接比較多一些，柴油機和發(fā)電機連接好后安裝在公共底架上，然后配上各種傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，把柴油機的運行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設(shè)定一個上限，當達到或超過這個限定值時控制系統(tǒng)會預先報警，這個時候如果操作員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機組停掉，柴油發(fā)電機組就是采取這種方式起自我保護作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護功能的是機組本身的控制系統(tǒng)。 柴油發(fā)電機型號含義 柴油機發(fā)電機組是以柴油機作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用，國家對柴油機發(fā)電機組的名稱和型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，機組的型號排列和符號含義如下圖 1 2 3 4 5 ---- 6 7 柴油發(fā)電機組的型號 其中符號和數(shù)字代表的型號含義如下: 1---輸出額定功率(KW)，用數(shù)字表示。 2---輸出電壓種類G代表交流工頻;P代表交流中頻;S代表交流雙頻;Z代表直流。 3---發(fā)電機組類型;F代表陸用;FC代表船用;Q代表汽車用;T代表掛車用。 4---控制特征，缺位為手動(普通型)機組;Z代表自動化機組;S代表低噪聲機組;SZ代表低噪音自動化機組。 5---設(shè)計序號，用數(shù)字表示。 6---變型代號，用數(shù)字表示。 7---環(huán)境特征，缺位普通型;TH代表濕熱型。 柴油發(fā)電機組含義的實例 (5)120GFSZ1代表輸出額定功率120KW、交流工頻、陸用、低噪聲、設(shè)計序列號為1的自動化柴油發(fā)電機組。 (6)200GFC1代表輸出額定功率200KW、交流工頻、船用、設(shè)計序列號為1柴油發(fā)電機組。 (7)120GT6代表輸出額定功率120KW、交流工頻、掛車式(即拖車式)、設(shè)計序列號為1設(shè)計序列號為6的柴油發(fā)電機組。 (8)90GQ1代表輸出額定功率為90KW、交流工頻、汽車式、設(shè)計序列號為1的柴油發(fā)電機組。 (9)17ZQ1代表輸出額定功率17KW、直流、汽車式、設(shè)計序列號為1的柴油發(fā)電機組。 有的國產(chǎn)柴油發(fā)電機組系列型號是由機組生產(chǎn)廠自行確定的，與上述型號含義不同。 柴油發(fā)電機原理 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’。各汽缸按一定 柴油發(fā)電機 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)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(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)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。 柴油發(fā)電機組是一種獨立的發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。 柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。 盡管柴油發(fā)電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用電源或臨時電源。同時這種小型的發(fā)電機組也可以作為小型的移動電站使用，成為很多企業(yè)的后備電源使用。