柴油發(fā)電機組原理

1、 第 1 頁概述 在通信系統(tǒng)中，一旦市電中斷，一般都是靠蓄電池放電來保證整流器或者UPS等設備不間斷供電。但是電池的容量是有限的，如果停電時間較長，勢必會有掉電的危險，所以要提供一些后備電源，以保證供電安全。目前，最常用的后備電源是柴油發(fā)電機組。 第 2 頁柴油發(fā)電機組4柴油發(fā)電機簡而言之，就是由柴油發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，從而輸出電能的設備。 第 3 頁4柴油發(fā)動機4發(fā)電機 第 4 頁柴油發(fā)動機一、柴油發(fā)動機原理4在汽缸內(nèi)，潔凈空氣與高壓霧化柴油 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

2、定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 第 5 頁四沖程的工作過程4進氣沖程：活塞從上止點向下止點移動，目的是吸入新鮮空氣為燃燒作好準備， 此時進氣門打開，排氣門關閉?；钊竭_下止點時進氣門關閉，進氣沖程結(jié)束。4壓縮沖程：活塞從下止點向上止點移動，此時上下氣門關閉，氣缸內(nèi)空氣受壓縮，溫度、壓力提高，為燃燒提供條件，活塞到達上止點時壓縮沖程結(jié)束。 第 6 頁4膨脹（作功）沖程：在壓縮沖程結(jié)束前，噴油器將燃油噴入氣缸，與空氣混合形成可燃氣體并自燃，產(chǎn)生高溫、高壓推動活塞向下止點運動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功，活塞到達下止點時，氣缸內(nèi)壓力下降，直至排氣門打開

3、。4排氣沖程：作功結(jié)束后，氣缸內(nèi)的氣體已成為廢氣，活塞從下止點向上止點運動，排氣門打開，進氣門關閉，活塞將廢氣排除氣缸，到達上止點時，排氣沖程結(jié)束。 第 7 頁四沖程工作原理示意圖四沖程工作原理示意圖進氣沖程壓縮沖程作功沖程排氣沖程 第 8 頁4柴油機通過改變汽缸內(nèi)柴油和空氣的比例來達到調(diào)整功率的目的。發(fā)動機轉(zhuǎn)速固定時，又跟單位時間內(nèi)柴油供應量大小、柴油燃燒性能的好壞等因素有關。向汽缸內(nèi)多噴油，功率增加，當油量多到一定數(shù)量后，由于氧氣不足，排氣開始冒黑煙，如再繼續(xù)增加油量，冒煙加重，但功率仍可少許增加，達到最大功率后，再多噴油，功率下降。 第 9 頁 二、柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu) 柴油機總體結(jié)構(gòu)一般由

4、以下幾大系統(tǒng)或機構(gòu)組成：機體、曲軸連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)。 第 10 頁4機體組件：包括機體（氣缸曲軸蓋）、氣缸、氣缸蓋和油底殼等。這些零件構(gòu)成了柴油機骨架，所有運動件和輔助系統(tǒng)都支承在它上面。 第 11 頁 第 12 頁4曲軸連桿機構(gòu)：氣缸內(nèi)燃燒氣體的壓力推動曲軸連桿機構(gòu)，并將活塞的直線運動變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)動力。主要部件有：活塞、連桿、曲軸、飛輪等 第 13 頁1、曲軸 2、連桿 3、汽缸 4、活塞 5、飛輪 第 14 頁4配氣機構(gòu)：適時向氣缸內(nèi)提供新鮮空氣，并適時的排出氣缸中燃料燃燒后的廢氣。它由進氣門、排氣門、凸輪軸及其傳動零件組成。 第 15 頁曲軸齒

5、輪中間齒輪正時齒輪凸輪軸氣門搖臂凸輪挺桿 第 16 頁4燃油系統(tǒng)：燃料供給系統(tǒng)是按照內(nèi)燃機工作是所要求的時間，供給氣缸適量的燃料。它由燃油箱、燃油濾清器、油泵、噴油器等組成。 第 17 頁回油管油箱油水分離器手油泵濾清器噴油器輸油泵高壓油泵 第 18 頁4潤滑系統(tǒng)：潤滑系統(tǒng)是向柴油機各運動機件的摩擦表面，不斷提供適量的潤滑油。它由機油泵、機油濾清器、機油散熱器等組成。 第 19 頁機油泵油底殼機油濾清器調(diào)壓閥機油冷卻器 第 20 頁4冷卻系統(tǒng)：適當冷卻在高溫下工作的機件，使柴油機保持正常的工作溫度。它由水泵、散熱器、水套、節(jié)溫器、風扇等組成。 第 21 頁 第 22 頁4啟動系統(tǒng)：以外力轉(zhuǎn)動內(nèi)

6、燃機曲軸，使內(nèi)燃機由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的裝置。由蓄電池、啟動馬達等組成。4電磁線圈及保持線圈通電，鐵心移動帶動驅(qū)動桿擺動，使啟動機的齒輪與飛輪齒圈嚙合，鐵心繼續(xù)移動接通直流電動機電路開始運轉(zhuǎn)工作，直至柴油機啟動。 第 23 頁啟動機結(jié)構(gòu)圖 第 24 頁三、柴油發(fā)動機的使用與維護運轉(zhuǎn)前檢查運轉(zhuǎn)前檢查 4外觀檢查：發(fā)動機外部是否有損，缺件，螺絲是否松動，發(fā)電機輸出線或控制線是否損傷松動。4燃料系統(tǒng)：、燃油量是否足夠，配線配管是否有沒有漏油或管件松動(等)，排除燃油系統(tǒng)中的空氣；、潤滑系統(tǒng)：發(fā)動機潤滑油是否足夠？4冷卻系統(tǒng)：冷卻散熱器的水量是否足夠？4蓄電池：電壓是否正確?接頭有無松動？4排氣系統(tǒng)

7、：消音器有無破損、排氣管按裝是否牢固。4機組四周不可存放易燃物及雜物。4發(fā)電機室之通風是否良好。 第 25 頁運轉(zhuǎn)中請注意以下幾點運轉(zhuǎn)中請注意以下幾點4AC電流表：表針指示是否正常，切換電流切換開關，量測各相序間之相電流值，各相序間相差最好不要超過10%。4AC電壓表：表針指示的電壓是否正常。4油壓表指示的油壓是否在正常范圍。4水溫表指示的水溫是否在正常70 95范圍。4轉(zhuǎn)速表：引擎的轉(zhuǎn)數(shù)是否適當。4發(fā)電機引擎有無異常的聲音或振動。4煙色是否無色或淺灰色。 第 26 頁機油使用注意事項4應根據(jù)廠家說明書所規(guī)定的要求選擇機油的質(zhì)量等級和粘度等級。4要注意使用中機油顏色、氣味變化，有條件的可以定期

8、檢查機油各項性能指標。一旦發(fā)現(xiàn)顏色、氣味以及性能指標有較大變化，應及時更換機油，不應教條地照搬換油期限。4加注機油要注意適量，油量不足會加速機油的變質(zhì)，而且會因缺油而引起零件的燒損；機油加注過多，不僅會使內(nèi)燃機油消耗量增大，而且過多的內(nèi)燃機油易竄入燃燒室內(nèi)，惡化混合氣的燃燒。4要定期檢查清洗機油濾清器，清理油底殼中的臟雜物。4要避免不同牌號的內(nèi)燃機油混用，以免相互起化學反應。 第 27 頁柴油使用注意事項4柴油的使用要符合季節(jié)要求，應根據(jù)最低氣溫來選用不同牌號的輕柴油。一般要求柴油的凝點應低于當?shù)丶竟?jié)最低氣溫5。正確選用柴油牌號，可以避免在低溫下析出結(jié)晶而造成油路堵塞，發(fā)動機不能起動。4當柴油

9、中含有水分時，不僅會使金屬銹蝕，冬季使用時，還會因結(jié)成冰粒堵塞濾清器，影響發(fā)動機供油。因此，在使用中必須注意防止混入水分。4不同牌號柴油可摻兌使用，如當月最低氣溫為0，不宜使用0號輕柴油，但可將0號輕柴油與低凝點輕柴油(-10號以下)按一定比例摻兌。不能摻入汽油，柴油中若有汽油存在，發(fā)火性能會顯著變差，導致不易起動，甚至無法起動。 第 28 頁冷卻液使用的注意事項4盡量使用防凍液，因為防凍液不僅有防凍的作用，還有防腐蝕、沸點高、防水垢的優(yōu)點。4有水加熱器的機組，在環(huán)境溫度低于5時，應啟動加熱器，以便于發(fā)動機啟動。 第 29 頁其他注意事項4無論對自然吸氣型還是增壓機型的使用應盡量減少低載/空載

10、運行時間，最小負荷應不低于機組額定功率的25%30%。4每月進行一次空載試機，時間應在5分鐘以內(nèi)為宜。 第 30 頁發(fā)動機的關機和故障停機4正常關機：當市電恢復供電或試機完后，應先切斷負荷、空載運行35min ，再關閉油門停機。4故障停機：當出現(xiàn)油壓低、水溫高、轉(zhuǎn)速高、電壓異常等故障時，應能自動或手動停機。4緊急停機：當出現(xiàn)轉(zhuǎn)速過高（飛車）或其它有發(fā)生人身事故或設備危險情況時，應立即切斷油路和（進）氣路緊急停機。4故障或緊急停機后應做好檢查和記錄，在機組未排除故障和恢復正常時，不得重新開機運行。 第 31 頁發(fā)電機4發(fā)電機大多采用同步發(fā)電機。4同步發(fā)電機由固定的定子和可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成。

11、將同步交流發(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，利用電磁感應原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。 第 32 頁飛輪連接盤風扇AVR (自動電壓調(diào)節(jié)器)勵磁機整流器轉(zhuǎn)子定子 第 33 頁交流發(fā)電機工作原理Z勵磁機發(fā)電機在定子槽里放著三個結(jié)構(gòu)相同的繞組AX、BY、CZ（A、B、C為繞組始端，X、Y、Z為繞組末端）。三個繞組的空間位置互差120電角度。當柴油機拖動電機轉(zhuǎn)子和勵磁機旋轉(zhuǎn)時，勵磁機輸出的直流電流流入轉(zhuǎn)子繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，磁場切割三相繞組，產(chǎn)生三個頻率相同、幅值相等、相應差為120的電動勢。 ABCYXNS+三相電勢的波形 0et+- 第 34 頁主定子UVWN輸出端子D.C4 極主轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸AVRD.C.Field勵磁機定子旋轉(zhuǎn)整流器A.C.3Phase+-轉(zhuǎn)軸勵磁機轉(zhuǎn)子磁場AVR 電源交流發(fā)電機方框圖交流發(fā)電機方框圖 第 35 頁交流發(fā)電機的運作方法4柴油機驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動時，主轉(zhuǎn)子上的剩磁在主定子產(chǎn)生一個小交流電壓，此電壓被AVR整流為直流并加在勵磁定子上；勵磁定子產(chǎn)生了一個磁場，磁場又使勵磁轉(zhuǎn)子感應出交流電壓，通過旋轉(zhuǎn)整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?，提供給主轉(zhuǎn)子；此時轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個更大的磁