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)1.1 機(jī)組的構(gòu)成1.2 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

2、發(fā)電機(jī)組選型的分析條件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)他總睿根IYt燃策篁 r - i膂枳圖21瓦缸結(jié)構(gòu)示重圖氣缸一一頂部：進(jìn)氣門、排氣門、噴油嘴活塞一一有活塞環(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)曲軸一一每

3、個(gè)缸對(duì)應(yīng)一個(gè)彎曲，是精密、復(fù)雜的部件飛輪一一慣性作用支持工作2.2 工作原理W2-3四沖程柒油機(jī)的工作過程（1）進(jìn)氣沖程（a活塞下沖，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓：負(fù) 6893KPa（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，廢氣被推出。這四個(gè)連續(xù)的工作過程叫做一個(gè)工作循環(huán)

4、。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）燃油供給系統(tǒng)圖2-4供油系統(tǒng)示意圖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、燃油軌一一電噴嘴一一溢流管油溫、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。(3)冷卻機(jī)構(gòu)t,壓氣機(jī)£中間冷卻器3,進(jìn)氣閥4.排氣m5一耦輪E® 2-5柴祜機(jī)科輪增壓東低示意圖A .進(jìn)氣機(jī)構(gòu)： 空氣濾清器一一進(jìn)氣增壓器一一中間冷卻器一一進(jìn)氣門可以增加輸出空氣密度與壓力成正比與溫度成反比一

5、一提高進(jìn)入氣缸的空氣密度(含氧量)功率3090%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!用鼻塞初 工夫舞耳水罩盍東管 ，水覃4.進(jìn)水安 上木件比磯is冷HR&機(jī)住進(jìn)本管I.機(jī)節(jié)加，9. Slff ID. E.* H.小帆呼水要圣*皆2-6陽或強(qiáng)刎械尿水皆知不晚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6585 c(6)柴油內(nèi)燃機(jī)總成柴油機(jī)的典型潤(rùn)滑油路如圖2-7所示口四2-7施咕機(jī)洱漕油博油底殼一一機(jī)油泵一一潤(rùn)滑油(機(jī)油)粗濾器和精濾器一一冷卻器一一曲軸、連桿、活塞、 氣門、齒輪一一回油管

6、(5)啟動(dòng)裝置人力小汽油機(jī)電啟動(dòng)一一蓄電池、電動(dòng)機(jī)用2r8照油發(fā)動(dòng)機(jī)總體圖內(nèi)燃機(jī)機(jī)箱和臨時(shí)安裝的構(gòu)架020傳動(dòng)齒輪活塞和曲軸的傳動(dòng)連接040氣缸上蓋閥門連桿凸輪070高壓燃油裝置（高壓油軌）低壓燃油裝置（燃油回流管）100廢氣渦輪增壓器冷卻器（水冷進(jìn)入氣缸的氣體）120空氣濾清器和空氣導(dǎo)管排氣管及彈性噴口170啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器200氣缸冷卻水的循環(huán)裝置冷卻空氣循環(huán)裝置230機(jī)座可調(diào)支撐墊飛輪及動(dòng)力輸出裝置500電子調(diào)速器0100300500801101401802202503。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

7、發(fā)電機(jī)；定子繞組一一電樞線圈轉(zhuǎn)子繞組一一勵(lì)磁機(jī)供給直流電1.2 工作原理轉(zhuǎn)子繞組直流電一一旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)或主磁場(chǎng)一一切割定子繞組一一產(chǎn)生感應(yīng)電流一一形成定子磁場(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)1.3 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一一負(fù)反饋調(diào)制成直流電一一送入勵(lì)磁機(jī)定子一一產(chǎn)生直流磁場(chǎng)成一勵(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一一同步整流器變成直流一一送入主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組一一產(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一一圓柱形彈性連接器

8、一一發(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)制造精良一一調(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-20C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) 控制一一啟動(dòng)，三次限制，關(guān)機(jī)(2) 測(cè)量一一測(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)一一過壓、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)我國柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與國際

9、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40 C,濕度60%環(huán)境下能額定工作B 類；海拔0米，氣溫20 C,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：1一一3類機(jī)組；土 1-3%(2)穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率：1 一一3類機(jī)組；0.5-3 %6 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4 類機(jī)組；±5%6 f=(f1-f2 ) + f X 100% f1f24 類機(jī)組； 5% f負(fù)載漸變后的穩(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)

10、定的時(shí)間1一一3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；189-272 g/KWH(2) 普通機(jī)組7米處噪聲v 100db，靜音機(jī)組v 56db(3) 自啟動(dòng)后10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)備狀況一一比 UPS的額定容量大1.6-3倍一一運(yùn)行及控制方式一一使用環(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)各部件一一柴油、機(jī)油、冷卻水液位一一閥門、管頭、氣門間隙一一各顯示儀表一一蓄電池9.2 運(yùn)行：?jiǎn)?dòng)不超過三次一一查水溫、油溫、轉(zhuǎn)速、電壓頻率一一查有無漏氣、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)一一查機(jī)組外部的緊固螺栓、螺母，一一柴油、機(jī)油、冷卻液一