柴油發電機組(zǔ)廣泛的在我們生活中,對于柴油發電機組的(de)基(jī)本(běn)構成和工作(zuò)原理,很多人都不了解,**我們以甘(gān)肅凱瑞柴油發電機組為例,來簡要的說(shuō)明一下基本構(gòu)造及(jí)工作原理。
一、基(jī)本結構及原理(lǐ)
1、基(jī)本結構(gòu)
柴油發電機的(de)基本(běn)結構是由柴油機和(hé)發電機組成,柴油機作動力帶動發電機發電。
柴油機的基本結構:由氣缸、活塞、氣缸蓋、進氣門、排氣門、活塞銷、連杆(gǎn)、曲軸、軸(zhóu)承和飛(fēi)輪(lún)等構件構成。柴油(yóu)發(fā)電機的柴油機一般是單缸或(huò)多缸四行程的柴油機,下面我隻說說(shuō)單缸四行程柴油(yóu)機的工作基本原理:柴油機起動是(shì)通過人力或其它動(dòng)力轉動柴油機曲軸使活塞(sāi)在頂部密閉的氣缸中作上下往複運動。活塞在運動中完成四(sì)個行程:進氣行程(chéng)、壓縮行程、燃燒和(hé)作功(gōng)(膨脹)行(háng)程及(jí)排氣行程。當活塞由上向下運動時進氣門打開(kāi),經空氣濾清器過濾的新鮮空(kōng)氣進入氣缸完成進氣行程。活塞由下向上運(yùn)動,進排氣門(mén)都關閉,空氣被壓縮,溫度和壓力增高,完成壓縮過程(chéng)。活塞将要到達.頂點時,噴油器把經過濾(lǜ)的燃油以霧(wù)狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即(jí)自行着火燃燒,形成(chéng)的高壓推動活塞向下作(zuò)功,推動曲軸旋轉,完成作(zuò)功行程。作功行程完了後,活塞由下向上移動,排氣(qì)門打開排氣,完(wán)成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈(quān)。經若幹工作循環後,柴油機在飛輪的(de)慣性下逐(zhú)漸加速進入工作。
柴油機曲軸旋轉便帶動發電機轉動(dòng)發電,發電機(jī)有直流發電機和交流發電機。
直(zhí)流發電機主要由發(fā)電機殼、磁極(jí)鐵芯、磁場線圈、電(diàn)樞和炭(tàn)刷等組成。工作發電原理:當柴油機帶動發電機電樞旋轉時,由(yóu)于發電機的磁極(jí)鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便(biàn)在磁場中(zhōng)切割磁力(lì)線(xiàn),根據電磁感應原理,由磁感應産生電(diàn)流并經炭刷輸出電流。
交流發電機主(zhǔ)要由磁性材料制造多個南(nán)北極交替排列的永磁鐵(tiě)(稱為轉子)和矽鑄鐵制造并繞(rào)有多組串聯線圈的(de)電樞線圈(稱為(wéi)定子)組成。工作發電原(yuán)理:轉子由柴油機帶動(dòng)軸向切割磁力線,定子中交替(tì)排列的磁(cí)極在線圈鐵芯中形(xíng)成交替的磁場,轉子(zǐ)旋轉一圈(quān),磁通的方(fāng)向和大小變換(huàn)多次(cì),由于磁場的變換作用,在線圈中将産生大小和(hé)方向都變化(huà)的感應(yīng)電流(liú)并由定子線圈輸送出(chū)電流。
為了保護(hù)用電設備,并維持(chí)其正常工作,發電(diàn)機發(fā)出的電流還需要調(diào)節(jiē)器進行調節(jiē)控制等等。
2、原理
簡而言之,就是(shì)柴油發電機驅動發電機運轉。
在汽缸内,經過空氣(qì)濾清器過濾後的潔淨空氣(qì)與噴油嘴噴射出的高壓(yā)霧化柴油充分混合,在(zài)活塞(sāi)上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速(sù)升高,達(dá)到(dào)柴油的(de)燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞下行(háng),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過連杆變(biàn)成了(le)推動曲軸轉動的力量(liàng),從而帶動曲軸旋轉。将無刷同步交流(liú)發(fā)電機與柴油發(fā)電機曲軸同軸安裝(zhuāng),就可以利用柴油(yóu)發電(diàn)機的旋轉帶動發電機的轉子,利用‘電磁感應’原理,發電機就會輸出感應電動勢,經閉合的負載回路(lù)就能産生電流。
這裡隻描述發電機組.基(jī)本(běn)的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出,還需要一系列的柴(chái)油發電機和發電(diàn)機控制、保護器件和(hé)回路。
二、孤島操作模式
在沒有連接(jiē)到電網的情況下操作的一個或(huò)多個柴(chái)油(yóu)發電機被稱為孤島操作模式。并聯的工作發電機可以在部分負載下獲得更好的效率。用于孤立社區的主電源的孤島電廠通常将具有(yǒu)至少三個柴油發電機,其中任意兩個均被額定承(chéng)載所需的負載。
發電機可以通過同步過(guò)程電連接在一起。同步涉(shè)及(jí)在将發電機(jī)連接(jiē)到系統之前匹配電壓,頻率和相位。在連接之前無法同(tóng)步可能會導(dǎo)緻高短路電流或(huò)發電機或其開關(guān)設(shè)備的磨損。同步過程可以由自(zì)動同步模塊自動完(wán)成,或由指導的操作員手動完成。自動同步器将從發電(diàn)機和母線電壓讀取電壓,頻率和相位(wèi)參數,同(tóng)時通(tōng)過發動機調速器或ECM(發動機控制模(mó)塊)調節(jiē)速度。
負載可以通(tōng)過負載共享在并(bìng)聯運行的發電機(jī)之間共(gòng)享。負載共享可以通過(guò)使用由發(fā)電機頻率控制的下降速度控制(zhì)來實現,同時其(qí)不(bú)斷地調節發動機燃料控制以将負載轉移到剩餘(yú)電源或從剩餘電源轉移負載。當向其燃燒系統的燃料供應增加時,柴油發電機将承擔更多的負載(zǎi),而如果燃料供應減少,則釋放負載。
三、機組型号
柴油發動機,發電機和各種輔助裝置(例如基座、頂蓋、聲衰減、控制系統、斷路器、夾套熱水器和(hé)起動系統(tǒng))的封裝組合被稱為“發電機組”。
1、标準機組(zǔ)
标準機(jī)組廣泛應用于機房内安裝的一般場(chǎng)所。機組主要由柴油機、發電機、控制系統、機座、減震(zhèn)裝置、冷卻系統、供油系統、和(hé)輸出保護開(kāi)關等部分組(zǔ)成。
2、防護(hù)型機組
防(fáng)護型機組應用(yòng)于對噪聲沒有特殊(shū)要求的戶外場所。主(zhǔ)要由标準機組、防護罩殼、排煙系統等組成。由于防(fáng)護罩殼沒有設置降噪裝(zhuāng)置,隻要(yào)滿足通風和防雨雪條件即可,故其外形體積較小,成本較低。機組運(yùn)行時開門開窗(chuāng)通風。防護型電站可以單台(tái),也可以多台并聯使用,多台(tái)并聯(lián)使用特别适用于負載變化較大、連續運行可靠性要(yào)求較高及低成本經濟使用的場合,如配套油田鑽機(jī)等。
3、防音型機組
防音型機組廣泛應用于對環境保護有特殊要求的戶外或室内需要防護降噪的場所,主要由标準機組、防音罩殼、進排(pái)風降噪裝(zhuāng)置和排(pái)氣降噪裝置等組成,其(qí)主要特征(zhēng)是防音罩殼設置隔音和(hé)吸音層(céng)、進排風通道做降(jiàng)噪處理、排氣采用工業型和住宅型消聲器的(de)組合,分别降低其高頻和低頻段的(de)噪聲。标準防音型機組噪聲一般在(zài)78~85dB(A),超級防音型機組噪聲一般在(zài)70~78dB(A)。超級防音型機組是在标準防音型機組(zǔ)的基礎上對噪聲(shēng)排放采取更加嚴(yán)格的(de)控制措施,如采用(yòng)迷宮式進(jìn)排(pái)風通道設計等來實(shí)現的。
超級防音(yīn)型機組一般外型尺寸都(dōu)較大,制造成(chéng)本也比标準防音型機組要高得多。防音型機組和超(chāo)級防音型機組通常在防音罩(zhào)殼外操作、保養和檢修。
4、露天電站
低噪聲(shēng)方艙(cāng)電站和集(jí)裝箱電站一般應用于對(duì)環境保護有特殊要求的(de)戶外使用(yòng)場所,可以直接放置在戶外露(lù)天使用(yòng),省(shěng)去建造機房(fáng),同(tóng)時具有機動性(xìng)強和投入使用周期短等特點。低噪(zào)聲方(fāng)艙電站和集裝箱電站的噪聲一般在75~85dB(A),可(kě)以在方(fāng)艙和機廂内進行操作(zuò)、保養和檢修。
5、車載移(yí)動電站
車載電站廣泛應(yīng)用于通信(xìn)、電視轉播、高速公路(lù)、搶險、供電和軍(jun1)隊等對于快速、機動性和可靠性要求較高的電源應急場合。主要将機組安裝在汽車的車廂(xiāng)内,并可(kě)以配備電動電(diàn)纜絞盤、多(duō)路輸出插座和機械(xiè)(或液壓)支腿,也可以很方便的實現多輛車載移動電站并聯(lián)使用。車載移動電站一般(bān)噪聲在70~80dB(A)。
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