柴油發(fā)電機(jī)組工作原理及應(yīng)用

1、柴油發(fā)電機(jī)組工作原理及應(yīng)用張振毅2007.6柴油發(fā)電機(jī)組工作原理及應(yīng)用1油機(jī)發(fā)電機(jī)組概述2柴油機(jī)工作原理2.1 柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2.2 工作保障系統(tǒng)2.3 柴油機(jī)總成2.4 常用柴油機(jī)性能參數(shù)3。同步發(fā)電機(jī)工作原理3.1 同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)3.2 工作原理3.3 勵(lì)磁系統(tǒng)4。柴油發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成及特點(diǎn)4.1 機(jī)組的構(gòu)成4.2 柴油發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)5柴油發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)5.1 柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的功能 6柴油發(fā)電機(jī)組的分類6.1 柴油發(fā)電機(jī)組的類型 7柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)性能指標(biāo)7.1 機(jī)組的工作條件7.2電氣性能技術(shù)指標(biāo)7.3 其他常用指標(biāo) 8柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用選型8.1 柴油發(fā)電機(jī)組選型的分析條

2、件9柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行及維護(hù)9.1 運(yùn)行前的準(zhǔn)備9.2 柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行9.3 機(jī)組的保養(yǎng)和維修制度1油機(jī)發(fā)電機(jī)組概述 以燃油內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的技術(shù)已有一百多年的歷史。 油機(jī)發(fā)電機(jī)組是國(guó)家電力網(wǎng)的好助手。常用油機(jī)發(fā)電機(jī)組分為：汽油發(fā)電機(jī)組0.5KW 20KW 左右柴油發(fā)電機(jī)組10KW 3000KW 左右2 柴油機(jī)工作原理 將燃燒柴油產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能2.1 柴油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)氣缸頂部 : 進(jìn)氣門、排氣門、噴油嘴活塞有活塞環(huán)和刮油環(huán)下部連接油底殼連桿上連活塞下接曲軸 運(yùn)動(dòng)范圍；上至點(diǎn)、下至點(diǎn) 曲軸每個(gè)缸對(duì)應(yīng)一個(gè)彎曲，是精密、復(fù)雜的部件 飛輪慣性作用支持工作2.2 工作原理（1） 進(jìn)

3、氣沖程（a）活塞下沖，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓：負(fù)68 93KPa（101KPa約為1個(gè)大氣壓）進(jìn)氣門打開， 新鮮空氣進(jìn)入。（2） 壓縮沖程（b）活塞由下至點(diǎn)上沖，空氣被壓縮，接近上至點(diǎn)時(shí)氣溫到600C左右，壓力 5000KPa左 右。（3） 做功沖程（c）噴油嘴噴入柴油霧氣并立即爆燃，2000 C左右高溫8000KPa左右壓力氣體推動(dòng)活塞下沖，帶動(dòng)曲軸做功。柴油機(jī)油氣自燃，汽油機(jī)必須用火花塞點(diǎn)燃。（4）排氣沖程（d）活塞由下至點(diǎn)慣性上沖，排氣門打開，廢氣被推岀。 這四個(gè)連續(xù)的工作過程叫做一個(gè)工作循環(huán)。之中活塞要上下沖擊四次飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈。2.3 柴油機(jī)的工作保障系統(tǒng)供油 供氣 散熱 潤(rùn)滑 啟動(dòng)（ 1 ）

4、燃油供給系統(tǒng)油箱一一輸油泵一一燃油濾清器（粗濾）一一燃油濾清器（細(xì)濾）一一噴油泵一一集合管、燃油軌電噴嘴溢流管油溫、油壓、轉(zhuǎn)速等輸入電子調(diào)節(jié)器一一控制噴油泵、集合管、燃油軌、電噴嘴 燃油系統(tǒng)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、轉(zhuǎn)速、燃油充分燃燒的調(diào)控中心。（ 2）供氣機(jī)構(gòu)A 進(jìn)氣機(jī)構(gòu)：空氣濾清器進(jìn)氣增壓器中間冷卻器進(jìn)氣門空氣密度與壓力成正比與溫度成反比一一提高進(jìn)入氣缸的空氣密度（含氧量）可以增加輸岀功率30 90%以上。B.排氣機(jī)構(gòu)：排氣閥一一廢氣渦輪增壓器一一消聲器（ 3）冷卻機(jī)構(gòu)A. 風(fēng)冷：風(fēng)扇吹氣缸B. 水冷：水泵一一循環(huán)冷卻水一一氣缸外壁、上蓋，機(jī)油冷卻器一一回水管一一散熱水箱柴油機(jī)最合適的工作溫度是

5、65 85 °C（ 4）潤(rùn)滑系統(tǒng)油底殼 機(jī)油泵 潤(rùn)滑油（機(jī)油）粗濾器和精濾器冷卻器曲軸、連桿、活塞、氣門、齒輪回油管（ 5）啟動(dòng)裝置人力小汽油機(jī)電啟動(dòng)蓄電池、電動(dòng)機(jī)( 6)柴油內(nèi)燃機(jī)總成010內(nèi)燃機(jī)機(jī)箱和臨時(shí)安裝的構(gòu)架020傳動(dòng)齒輪030活塞和曲軸的傳動(dòng)連接040氣缸上蓋050閥門連桿凸輪070高壓燃油裝置（高壓油軌）080低壓燃油裝置（燃油回流管）100廢氣渦輪增壓器110冷卻器（水冷進(jìn)入氣缸的氣體）120空氣濾清器和空氣導(dǎo)管140排氣管及彈性噴口170啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)180潤(rùn)滑油冷卻器200氣缸冷卻水的循環(huán)裝置220冷卻空氣循環(huán)裝置230機(jī)座可調(diào)支撐墊250飛輪及動(dòng)力輸岀裝置500電子

6、調(diào)速器3。同步發(fā)電機(jī)工作原理3.1同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)法拉第電磁感應(yīng)定律圖一：原線圈 A 運(yùn)動(dòng)時(shí)在副線圈 B 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 發(fā)電機(jī) ; 定子繞組電樞線圈 轉(zhuǎn)子繞組勵(lì)磁機(jī)供給直流電3.2 工作原理轉(zhuǎn)子繞組直流電旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)或主磁場(chǎng)切割定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電流形 成定子磁場(chǎng)或電樞磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子磁場(chǎng)同相同步同步發(fā)電機(jī)3.3 勵(lì)磁系統(tǒng)給轉(zhuǎn)子繞組提供直流電并反饋調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓 定子繞組取部分電壓電流負(fù)反饋調(diào)制成直流電送入勵(lì)磁機(jī)定子產(chǎn)生直流磁場(chǎng) 勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)生成電壓電流，它們與主發(fā)動(dòng)機(jī)定子電壓電流的變化成反比同 步整流器變成直流送入主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生與主發(fā)電機(jī)輸出電壓變化規(guī)律相反 的轉(zhuǎn)子

7、磁場(chǎng)4 柴油發(fā)電機(jī)組的構(gòu)成及特點(diǎn)4.1 機(jī)組的構(gòu)成 柴油機(jī)曲軸端的飛輪及殼體圓柱形彈性連接器發(fā)電機(jī)軸前端凸肩定位裝置4.2 柴油發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)自啟動(dòng)制造精良調(diào)速性能好每分鐘 1500 轉(zhuǎn)，油耗低每 KWH 小于 200 克，廢氣中的 NO 含量 低于每立方米 2000毫克，可在-20 C下啟動(dòng)。5 柴油發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng) 控制核心是 16-32 位的單片機(jī)或可編程控制器5.1 控制系統(tǒng)的功能（ 1） 控制啟動(dòng)，三次限制，關(guān)機(jī)（ 2） 測(cè)量測(cè)量并顯示電壓、電流、頻率、油壓、油溫、水溫、轉(zhuǎn)速等（ 3） 保護(hù)過壓、過流、欠壓、短路、油壓低、水溫高、超速等現(xiàn)象報(bào)警或關(guān)機(jī)6柴油發(fā)電機(jī)組的分類（1）普通型

8、機(jī)組（ 2 ）移動(dòng)型機(jī)組（3）靜音型機(jī)組7柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)性能指標(biāo)我國(guó)柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際上一致，常用的技術(shù)性能指標(biāo)有；7.1 機(jī)組的工作條件A 類；海拔1000米，氣溫40C，濕度60%環(huán)境下能額定工作B 類；海拔0米，氣溫20C，濕度60%環(huán)境下能額定工作7.2 電氣性能指標(biāo)1 ）穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率：S U=(U1-U ) - UX 100%U發(fā)電機(jī)空載電壓U1帶載后的穩(wěn)定電壓1 3 類機(jī)組；± 1-3 %4（ 2 ）穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率：f21 3 類機(jī)組； 0.5-3 %4類機(jī)組；± 5%S f=(f1-f2 ) - f X 100% fl類機(jī)組； 5% f負(fù)載漸變

9、后的穩(wěn)態(tài)頻率最大或最小值額定負(fù)載后的穩(wěn)定頻率額定頻率3）電壓穩(wěn)定時(shí)間：負(fù)載從； 0-100 %突變到電壓穩(wěn)定的時(shí)間1 3 類機(jī)組； 0.5-1 秒 4 類機(jī)組； 3 秒（4）頻率穩(wěn)定時(shí)間： 13類機(jī)組； 2-5 秒 4 類機(jī)組； 7 秒（5）并機(jī)性能 :多臺(tái)機(jī)組在額定功率因數(shù)時(shí)，能在20-100%額定功率范圍內(nèi)并聯(lián)穩(wěn)定運(yùn)行7.3 其它常用指標(biāo)（1） 燃油消耗； 189-272g/KWH（2）普通機(jī)組7米處噪聲v 100db,靜音機(jī)組v 56db3）自啟動(dòng)后 1 0秒內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行8柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用選型現(xiàn)有設(shè)備狀況比 UPS 的額定容量大 1.6-3 倍運(yùn)行及控制方式使用環(huán)境狀況 技術(shù)支持及服務(wù)9柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行及維護(hù)9.1 運(yùn)行前的準(zhǔn)備： 檢查供氣機(jī)構(gòu)各部件柴油、機(jī)油、冷卻水液位閥門、管頭、氣門間隙各 顯示儀表蓄電池9.2 運(yùn)行： 啟動(dòng)不超過三次查水溫、油溫、轉(zhuǎn)速、電壓頻率查有無漏氣、水、油現(xiàn)象9.3 機(jī)組的保養(yǎng)和維護(hù) （1）建立日常操作規(guī)程和保養(yǎng)維修制度，確保待機(jī)狀態(tài)良好。 （2）分級(jí)保養(yǎng)及維護(hù)：A. 一級(jí)技術(shù)保養(yǎng)查機(jī)組外部的緊固螺栓、螺母，柴油、機(jī)油、冷