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柴油發(fā)電機(jī)組的基本原理和結(jié)構(gòu)
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)其用途的不同,可分為陸用柴油發(fā)電機(jī)組及船用柴油發(fā)電機(jī)組;如果按品牌的不同,可分為國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組和進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組; 按轉(zhuǎn)速不同,可分為低速發(fā)電機(jī)組和高速發(fā)電機(jī)組。
基本原理
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣弗列加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(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)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(jīng)過連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、黑龍江牡丹江同城穩(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、黑龍江牡丹江同城保護(hù)器件和回路。
結(jié)構(gòu)分析
一臺(tái)普通型柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、黑龍江牡丹江同城發(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)三部分組成,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式,一為柔性連接,即用連軸器把兩部分對(duì)接起來,二為剛性連接,用高強(qiáng)度螺栓 將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛 連接而成,目前市場(chǎng)上的柴油發(fā)電機(jī)組使用剛性連接的比較 多一些,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好之后安裝在公共底架上,然后配上各種起保護(hù)作用的傳感器,如 水溫傳感器,通過這些傳感器,直觀地把柴油機(jī)的運(yùn)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(gè)上限,當(dāng)達(dá)到或超過這個(gè)限定值的時(shí)候控制系統(tǒng)會(huì)預(yù)先報(bào)警,這個(gè)時(shí)候如果操作 員沒有采取措施,控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將機(jī)組停掉,柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)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(hù)功能的是柴油發(fā)電機(jī)組 的控制系統(tǒng),控制屏一般安裝在發(fā)電機(jī)上,稱為背包式控制屏,也有部分是獨(dú)立一個(gè)屏放置在操 作室內(nèi),稱為分體式控制屏,控制屏通過電纜和發(fā)電機(jī)以及傳感器連接,分別顯示電參數(shù)和柴油
機(jī)運(yùn)行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機(jī)組還有底盤、黑龍江牡丹江同城聯(lián)軸器、黑龍江牡丹江同城散熱器、黑龍江牡丹江同城燃油箱 , 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。
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柴油發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu):由氣缸、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)鼗钊⒑邶埥档そ?dāng)?shù)貧飧咨w、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)剡M(jìn)氣門、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)嘏艢忾T、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)鼗钊N、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)剡B桿、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)厍S、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)剌S承和飛輪等構(gòu)件構(gòu)成。柴油發(fā)電機(jī)的柴油機(jī)一般是單缸或多缸四行程的柴油機(jī),下面我只說說單缸四行程柴油機(jī)的工作基本原理:柴油機(jī)起動(dòng)是通過人力或其它動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)柴油機(jī)曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞在運(yùn)動(dòng)中完成四個(gè)行程:進(jìn)氣行程、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)貕嚎s行程、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)厝紵妥鞴Γㄅ蛎洠┬谐碳芭艢庑谐獭.?dāng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)氣門打開,經(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣進(jìn)入氣缸完成進(jìn)氣行程。活塞由下向上運(yùn)動(dòng),進(jìn)排氣門都關(guān)閉,空氣被壓縮,溫度和壓力增高,完成壓縮過程。活塞將要到達(dá)頂點(diǎn)時(shí),噴油器把經(jīng)過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒,形成的高壓推動(dòng)活塞向下作功,推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移動(dòng),排氣門打開排氣,完成排氣行程。每個(gè)行程曲軸旋轉(zhuǎn)半圈。經(jīng)若干工作循環(huán)后,柴油機(jī)在飛輪的慣性下逐漸加速進(jìn)入工作。
直流發(fā)電機(jī)主要由發(fā)電機(jī)殼、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)卮艠O鐵芯、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)卮艌?chǎng)線圈、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)仉姌泻吞克⒌冉M成。工作發(fā)電原理:當(dāng)柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí),由于發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便在磁場(chǎng)中切割磁力線,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,由磁感應(yīng)產(chǎn)生電流并經(jīng)炭刷輸出電流。
交流發(fā)電機(jī)主要由磁性材料制造多個(gè)南北極交替排列的永磁鐵(稱為轉(zhuǎn)子)和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯(lián)線圈的電樞線圈(稱為定子)組成。工作發(fā)電原理:轉(zhuǎn)子由柴油機(jī)帶動(dòng)軸向切割磁力線,定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,磁通的方向和大小變換多次,由于磁場(chǎng)的變換作用,在線圈中將產(chǎn)生大小和方向都變化的感應(yīng)電流并由定子線圈輸送出電流。
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目前常用的柴油發(fā)電機(jī)電火線圈可分為哪兩種形式呢
點(diǎn)火線圈是用來將電源的低壓電轉(zhuǎn)變成高壓電的基本元件,它由一次繞組、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)囟卫@組和鐵芯等組成。常用的電火線圈可分為開磁路點(diǎn)火線圈和閉磁路點(diǎn)火線圈兩種形式。
(1)開磁路點(diǎn)火線圈
開磁路點(diǎn)火線圈的結(jié)構(gòu):點(diǎn)火線圈的鐵芯由若干片涂有絕緣漆的硅鋼片疊成,二次繞組和一次繞組都套在柱形鐵芯上。
點(diǎn)火線圈的二次繞組用直徑為0.06~0.10m的漆包線,在絕緣紙上繞11000~23000匝;一次繞組用直徑為0.5、黑龍江牡丹江當(dāng)?shù)?mm的漆包線,在二次繞組絕緣層的外側(cè)繞240~370匝。由于一次繞組中流過的電流較大"導(dǎo)致其發(fā)熱量也大,故繞在二次繞組之外,以利于散熱。兩個(gè)繞組的外面都包有絕緣紙層,在一次繞組之外還套裝一個(gè)導(dǎo)磁鋼套,以減小磁路的磁阻,膠狀絕緣物或變壓器油之后,用膠木蓋蓋好,并加以密封。
附加電阻接在兩個(gè)低壓接線柱和之間。在有些機(jī)型上使用的點(diǎn)火線圈不帶附加電阻,沒有接線柱,接線柱直接經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)接電源;還有些機(jī)型使用的點(diǎn)火線圈上雖然沒有附加電阻,但接線柱通過一根專用的附加電阻線接電源,在接線柱上還接有一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端接在啟動(dòng)機(jī)的附加電阻短路接線柱上,以便在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)將附加電阻短路,改善啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火性能。
(2)閉磁路點(diǎn)火線圈
開磁路點(diǎn)火線圈采用柱形鐵芯,一次繞組在鐵芯中產(chǎn)生的磁通,通過導(dǎo)磁鋼套形成磁回路,而鐵芯上部和下部的磁力線從空氣中穿過,磁路的磁阻大,泄漏的磁通量多,磁路損失大,轉(zhuǎn)化率低。閉磁路點(diǎn)火線圈,將一次繞組和二次繞組都繞在口字形或日字形鐵芯上。初級(jí)繞組在鐵芯中產(chǎn)生的磁通,通過鐵芯形成閉合磁路,因此泄漏的磁通量和磁路損失大大減小,點(diǎn)火線圈的轉(zhuǎn)換效率高。
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