柴油发电机简单结构介绍
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柴油发电机组的组成
(全世界的发电机组均由发动机、发电机和控制系统组装而成,没有任何一家厂家既生产发动机,又生产发电机和控制系统,同时组装生产发电机组.所以严格来讲,所有发电机组均为组装机)
• 原装机:国内习惯理解为在非中国境内组装的机组;
• 组装机:国内习惯理解为在中国境内的以进口发动机组装的机组;
• 国产机:以国产发动机及发电机组装的机组。
发电机组结构及基本原理
柴油发电机组由柴油机、发电机、控制系统三大部分及其他辅助设备组成。常规机组结构图如上。
柴油发电机工作原理
简而言之,就是柴油机驱动发电机运转。
在汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
1、柴油机:
(1)柴油机分类:
(a)按冷却系统分:风冷、水冷、开式、闭式
(b)按调速方式分:机械离心、机械液压、电子调速、电子燃油喷射
(c)按结构分:直列式、V形
2、发电机
(1)、构成:定子、转子、励磁系统、自动电压调节等
(2)、类型:
按有无电刷分:有刷;无刷; 按励磁系统分:相复励;可控相复励;三次谐波可控硅励磁;基波(辅绕组)可控硅励磁;脉宽调制;永磁机可控硅励磁;
目前,无刷发电机,基波(辅绕组)可控硅励磁是主流产品。近年来,永磁机可控硅励磁开始受到市场的接受。
3、控制系统
柴油发电机组的工作原理及结构
发电机组的工作原理及结构:
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。汽轮发电机与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为1500转/分(频率为50赫)或1800转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。
将机械能转变成电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围,只能较多地应用于小型自动化。城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源,在20世纪50年代以前多采用直流发电机。但是直流发电机有换向器,结构复杂,制造费时,价格较贵,且易出故障,维护困难,效率也不如交流发电机。故大功率可控整流器问世以来,有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。
电控式大型柴油发电机面板介绍
柴油机的基本组成、各部件作用及原理
1.机体组件与曲轴连杆机构
图4.2柴油机机体结构
(1)柴油机的机体(如图4.2)主要由气缸体-曲轴箱、气缸套、气缸盖、气缸垫、油底壳以及齿轮室和飞轮壳等组成。机体是柴油机的骨架,柴油机的所有运动机件和辅助系统都安装在机体组件上。气缸体是气缸的主体,曲轴箱分上下两部分,气缸体与上曲轴箱常铸成一体,下曲轴箱的主要作用是贮存机油。气缸套对活塞起导向作用,气缸盖装在气缸的上部,用于密封气缸上部,构成燃烧室。为保证气缸盖的密封性,在缸盖与缸体之间加装气缸垫,气缸垫对于防止漏气、漏油和漏水具有重要作用。
(2)曲轴连杆机构
曲轴连杆机构包括活塞组(活塞、活塞环、活塞销)、连杆组(连杆、连杆螺栓、连杆轴承)、曲轴飞轮组(曲轴、飞轮、扭转减振器)等主要零件。曲轴连杆机构的作用是将燃料燃烧时产生的热能转化为机械能,即把作功冲程中活塞顶上承受的燃气压力传给曲轴,将活塞的高速直线往复运动转变为曲轴的旋转运动。活塞、连杆结构如图4.3所示。
1-连杆总成;2-活塞;3-连杆;4-连杆盖;5-活塞销轴衬(连杆衬套)
6-连螺杆螺钉;7-多孔镀铬压缩环;8-压缩环;9-油环;
10-活塞销;11-活塞销卡;12-连杆轴瓦;13-定位套筒
图4.3活塞、连杆结构图
① 活塞
活塞顶部与气缸盖组成燃烧室,直接承受气缸中的燃气压力,并将此压力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转。油机在工作时,活塞承受很高的温度和很大的压力,而且运动速度极快,惯性很大。因此活塞必须具有良好的机械强度和导热性能。
② 活塞环
为了使活塞与气缸之间紧密接触,活塞的上部还装有活塞环。活塞环有气环和油环两种。气环的主要作用是密封活塞和气缸之间的间隙,防止燃烧室中的高温、高压燃气窜入曲轴箱,同时将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁及冷却介质。油环的主要作用是刮除气缸壁上多余的润滑油,防止机油窜入燃烧室,并使润滑油油膜沿气缸壁均匀分布,以减少活塞环与气缸的磨损及摩擦阻力。
柴油发电机
一、介绍
柴油发电机是一种利用柴油引擎驱动发电机组,将化学能转化为电能的装置。本文档将介绍柴油发电机的工作原理、结构组成、运行维护以及相关安全知识。
二、工作原理
⒈ 燃烧原理:解释柴油机燃烧的基本原理,并介绍燃烧产物和燃烧室的设计。
⒉ 发电原理:阐述柴油发电机的发电原理,包括柴油机驱动发电机旋转、磁场产生、感应电流等过程。
三、结构组成
⒈ 柴油机部分:详细描述柴油机的结构组成,包括柴油机缸体、活塞、曲轴、进气和排气系统等。
⒉ 发电机部分:介绍发电机的结构组成,包括定子、转子、电磁铁、滑环等关键组件。
四、运行维护
⒈ 操作规程:列出柴油发电机的操作步骤,包括启动、运行和停止等操作要点。 ⒉ 维护保养:详细说明柴油发电机的常规维护工作,包括机油更换、清洗空滤器、清理冷却系统等。
五、相关安全知识
⒈ 安全操作:强调柴油发电机的安全操作要求,包括注意事项、避免火灾和电击等危险。
⒉ 应急处理:介绍柴油发电机的常见故障及应急处理方法,包括漏油、无法启动等情况。
附件:
本文档包含以下附件:
⒈ 柴油发电机的示意图
⒉ 柴油发电机的技术参数表
⒊ 柴油发电机的维修手册
法律名词及注释:
⒈ 制造商:指柴油发电机的生产商或供应商。
⒉ 安全操作规程:指使用柴油发电机时应严格遵守的安全操作规范。
⒊ 维护保养要求:指对柴油发电机进行定期维护和保养的规定。