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柴油发电机组原理
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  柴油发电机组原理_生产/经营管理_经管营销_专业资料。概述 在通信系统中,一旦市电中断,一 般都是靠蓄电池放电来保证整流器或者 UPS等设备不间断供电。但是电池的容 量是有限的,如果停电时间较长,势必 会有掉电的危险,所以要提供一些后备 电源,以保证供电

  概述 在通信系统中,一旦市电中断,一 般都是靠蓄电池放电来保证整流器或者 UPS等设备不间断供电。但是电池的容 量是有限的,如果停电时间较长,势必 会有掉电的危险,所以要提供一些后备 电源,以保证供电安全。目前,最常用 的后备电源是柴油发电机组。 第1页 柴油发电机组 ? 柴油发电机简而言之,就是由柴油发动 机驱动发电机运转,从而输出电能的设 备。 第2页 ? 柴油发动机 ? 发电机 第3页 柴油发动机 一、柴油发动机原理 ? 在汽缸内,洁净空气与高压雾化柴油 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。 第4页 四冲程的工作过程 ? 进气冲程:活塞从上止点向下止点移动,目 的是吸入新鲜空气为燃烧作好准备, 此时进 气门打开,排气门关闭。活塞到达下止点时 进气门关闭,进气冲程结束。 ? 压缩冲程:活塞从下止点向上止点移动,此 时上下气门关闭,气缸内空气受压缩,温度、 压力提高,为燃烧提供条件,活塞到达上止 点时压缩冲程结束。 第5页 ? 膨胀(作功)冲程:在压缩冲程结束前,喷油 器将燃油喷入气缸,与空气混合形成可燃气体 并自燃,产生高温、高压推动活塞向下止点运 动并带动曲轴旋转而作功,活塞到达下止点时, 气缸内压力下降,直至排气门打开。 ? 排气冲程:作功结束后,气缸内的气体已成为 废气,活塞从下止点向上止点运动,排气门打 开,进气门关闭,活塞将废气排除气缸,到达 上止点时,排气冲程结束。 第6页 进气冲程 压缩冲程 作功冲程 排气冲程 四冲程工作原理示意图 第7页 ? 柴油机通过改变汽缸内柴油和空气的比 例来达到调整功率的目的。发动机转速 固定时,又跟单位时间内柴油供应量大 小、柴油燃烧性能的好坏等因素有关。 向汽缸内多喷油,功率增加,当油量多 到一定数量后,由于氧气不足,排气开 始冒黑烟,如再继续增加油量,冒烟加 重,但功率仍可少许增加,达到最大功 率后,再多喷油,功率下降。 第8页 二、柴油发动机的结构 柴油机总体结构一般由以下几大系 统或机构组成:机体、曲轴连杆机构、 配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却 系统、启动系统。 第9页 ? 机体组件:包括机体(气缸—曲轴盖)、 气缸、气缸盖和油底壳等。这些零件构 成了柴油机骨架,所有运动件和辅助系 统都支承在它上面。 第 10 页 第 11 页 ? 曲轴连杆机构:气缸内燃烧气体的压力 推动曲轴连杆机构,并将活塞的直线运 动变为曲轴的旋转动力。主要部件有: 活塞、连杆、曲轴、飞轮等 第 12 页 1、曲轴 2、连杆 3、汽缸 4、活塞 5、飞轮 第 13 页 ? 配气机构:适时向气缸内提供新鲜空气, 并适时的排出气缸中燃料燃烧后的废气。 它由进气门、排气门、凸轮轴及其传动 零件组成。 第 14 页 摇臂 挺杆 正时齿轮 凸轮轴 凸轮 气门 中间齿轮 曲轴齿轮 第 15 页 ? 燃油系统:燃料供给系统是按照内燃机 工作是所要求的时间,供给气缸适量的 燃料。它由燃油箱、燃油滤清器、油泵、 喷油器等组成。 第 16 页 回油管 高压油泵 喷油器 滤清器 输油泵 手油泵 油水分离器 第 17 页 油箱 ? 润滑系统:润滑系统是向柴油机各运动 机件的摩擦表面,不断提供适量的润滑 油。它由机油泵、机油滤清器、机油散 热器等组成。 第 18 页 机油冷却器 机油泵 油底壳 机油滤清器 第 19 页 调压阀 ? 冷却系统:适当冷却在高温下工作的机 件,使柴油机保持正常的工作温度。它 由水泵、散热器、水套、节温器、风扇 等组成。 第 20 页 第 21 页 ? 启动系统:以外力转动内燃机曲轴,使 内燃机由静止状态转入工作状态的装置。 由蓄电池、启动马达等组成。 ? 电磁线圈及保持线圈通电,ag都开的一样怎么杀猪铁心移动带 动驱动杆摆动,使启动机的齿轮与飞轮 齿圈啮合,铁心继续移动接通直流电动 机电路开始运转工作,直至柴油机启动。 第 22 页 启动机结构图 第 23 页 三、柴油发动机的使用与维护 运转前检查 ? 外观检查:发动机外部是否有损,缺件,螺丝是否松动,发电机 ? ? ? ? ? ? 输出线或控制线是否损伤松动。 燃料系统:1、燃油量是否足够,配线配管是否有没有漏油或管 件松动(等),排除燃油系统中的空气;2、润滑系统:发动机润 滑油是否足够? 冷却系统:冷却散热器的水量是否足够? 蓄电池:电压是否正确?接头有无松动? 排气系统:消音器有无破损、排气管按装是否牢固。 机组四周不可存放易燃物及杂物。 发电机室之通风是否良好。 第 24 页 运转中请注意以下几点 ? AC电流表:表针指示是否正常,切换电流切换开关, 量测各相序间之相电流值,各相序间相差最好不要超 过10%。 ? AC电压表:表针指示的电压是否正常。 ? 油压表指示的油压是否在正常范围。 ? 水温表指示的水温是否在正常70℃ ~ 95℃范围。 ? 转速表:引擎的转数是否适当。 ? 发电机引擎有无异常的声音或振动。 ? 烟色是否无色或浅灰色。 第 25 页 机油使用注意事项 ? 应根据厂家说明书所规定的要求选择机油的质量等级和粘度等级。 ? 要注意使用中机油颜色、气味变化,有条件的可以定期检查机油 各项性能指标。一旦发现颜色、气味以及性能指标有较大变化, 应及时更换机油,不应教条地照搬换油期限。 ? 加注机油要注意适量,油量不足会加速机油的变质,而且会因缺 油而引起零件的烧损;机油加注过多,不仅会使内燃机油消耗量 增大,而且过多的内燃机油易窜入燃烧室内,恶化混合气的燃烧。 ? 要定期检查清洗机油滤清器,清理油底壳中的脏杂物。 ? 要避免不同牌号的内燃机油混用,以免相互起化学反应。 第 26 页 柴油使用注意事项 ? 柴油的使用要符合季节要求,应根据最低气温来选用 不同牌号的轻柴油。一般要求柴油的凝点应低于当地 季节最低气温5℃。正确选用柴油牌号,可以避免在低 温下析出结晶而造成油路堵塞,发动机不能起动。 ? 当柴油中含有水分时,不仅会使金属锈蚀,冬季使用 时,还会因结成冰粒堵塞滤清器,影响发动机供油。 因此,在使用中必须注意防止混入水分。 ? 不同牌号柴油可掺兑使用,如当月最低气温为0℃,不 宜使用0号轻柴油,但可将0号轻柴油与低凝点轻柴油(10号以下)按一定比例掺兑。不能掺入汽油,柴油中若 有汽油存在,发火性能会显著变差,导致不易起动, 甚至无法起动。 第 27 页 冷却液使用的注意事项 ? 尽量使用防冻液,因为防冻液不仅有防 冻的作用,还有防腐蚀、沸点高、防水 垢的优点。 ? 有水加热器的机组,在环境温度低于5℃ 时,应启动加热器,以便于发动机启动。 第 28 页 其他注意事项 ? 无论对自然吸气型还是增压机型的使用 应尽量减少低载/空载运行时间,最小负 荷应不低于机组额定功率的25%—30%。 ? 每月进行一次空载试机,时间应在5分钟 以内为宜。 第 29 页 发动机的关机和故障停机 ? 正常关机:当市电恢复供电或试机完后,应先 切断负荷、空载运行3~5min ,再关闭油门停 机。 ? 故障停机:当出现油压低、水温高、转速高、 电压异常等故障时,应能自动或手动停机。 ? 紧急停机:当出现转速过高(飞车)或其它有 发生人身事故或设备危险情况时,应立即切断 油路和(进)气路紧急停机。 ? 故障或紧急停机后应做好检查和记录,在机组 未排除故障和恢复正常时,不得重新开机运行。 第 30 页 发电机 ? 发电机大多采用同步发电机。 ? 同步发电机由固定的定子和可旋转的转 子两大部分组成。将同步交流发电机与 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。 第 31 页 AVR (自动电压调节器) 风扇 励磁机 整流器 转子 定子 飞轮连接盘 第 32 页 交流发电机工作原理 B Z N e + + X A - 0 — t S C Y 发电机 励磁机 三相电势的波形 在定子槽里放着三个结构相同的绕组AX、BY、CZ(A、B、C为绕 组始端,X、Y、Z为绕组末端)。三个绕组的空间位置互差120°电 角度。当柴油机拖动电机转子和励磁机旋转时,励磁机输出的直流电 流流入转子绕组,产生旋转磁场,磁场切割三相绕组,产生三个频率 相同、幅值相等、相应差为120°的电动势。 第 33 页 交流发电机方框图 输出端子 U V W N AVR 励磁机定子 AVR 电源 主定子 磁场 D.C. Field 转轴 D.C 4极 主转子 + - A.C. 3 Phase 转轴 旋转整流器 励磁机转子 第 34 页 交流发电机的运作方法 ? 柴油机驱动发电机转动时,主转子上的剩磁在 主定子产生一个小交流电压,此电压被AVR整 流为直流并加在励磁定子上;励磁定子产生了 一个磁场,磁场又使励磁转子感应出交流电压, 通过旋转整流器转变为直流,提供给主转子; 此时转子产生一个更大的磁场,其交流电压也 更高;通过上述过程的不断循环,当发电机的 输出电压趋近额定电压时,AVR开始限制通向 励磁定子的电压,从而使发电机输出保持恒定。 第 35 页 发电机使用的注意事项 ? 发电机切勿受潮。 ? 应避免金属尘屑、水滴尘土、酸碱性气 体进入电机内部。 ? 发电机运行时应保证通风正常,以防因 线圈过热造成绝缘破坏。 ? 注意发电机轴承的温度,正常情况下不 应超过55℃。 第 36 页 谢谢! 第 37 页