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柴油发电机组的电球构成和控制系统
电机按照其发生或需要的电能的性质可分为直流电机和交流电机;交流电机除变压器外,还可分为同步电机和异步电机。异步电机多作为电动机,作发电机用的非常少见。
柴油发电机组中常用的发电机为同步发电机,由定子、山东日照转子和电压调节器及辅助装置构成。
1.电枢组件
电枢由电枢铁芯和电枢绕组组成。电枢铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成,既可构成发电机的部分磁路,又可减小铁芯的涡流损耗、山东日照电枢硅钢片的内沿中央制有均匀的开口,许多硅钢片叠压后其内沿形成开口槽,用于安放电枢绕组。电枢绕组是由高强度漆包线统制而成,按照设计规律安放在电枢槽内并正确地连接起来,构成完整的单相或三相电枢绕组,用以产生交流电动势,向负载输出电能。
2.磁极
磁极由磁级铁芯和励磁绕组组成。磁极铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成、山东日照,在励磁电流的作用下产生主磁场、山东日照同时减小涡流损耗。励磁绕组由外涂高强度绝缘漆的铜导线集中统制在各个磁促上,然后将其正确地连接起来。当通入直流电流时,磁极被磁化,产生符合要求的主磁通和磁极极。其匝数由所要求的主磁通量和所选用的磁极铁芯的材料与截面积决定,导线的线径由额定励磁电流决定。
3.定子和转子
定子是交流发电机中固定不动的部分,可以是电枢,也可以是磁极。对于旋转磁极式发电机,其定子组件就是电枢组件;而对于旋转电枢式发电机,其定子组件则为磁极及其励磁绕组等组成的磁极组件,
转子是发电阻的旋转部分.可以是发电机的磁极,也可以是发电机的电抠。对于旋转磁极式同步交流发电机,转子部分通常由磁极铁芯、山东日照本地励磁绕组、山东日照转轴及附件组成。
4.电压调节器AVR
当发电机转速发生变化时,电压调节器可自动改变发电机励磁电流,确保输出电压恒定。常见的电压调节器有SX460型、山东日照SA465型、山东日照SX440型、山东日照SX421型、山东日照MX341型、山东日照MX321型等。
发电机控制系统
伴随着计算机技术的发展,柴油发电机组自动化技术日臻成熟。专业控制器采用未处理技术,以各种集成电路取代继电器控制及分立电子元器件组成的逻辑电路,直至发展成以专用控制器为核心的自动化系统。其总体来说具有成本低、山东日照性能高的特点。
柴油发电机组控制器具有检测和显示发电机各物理量的功能;进行发电机的启动、山东日照本地运行、山东日照停机、山东日照紧急停机等控制性操作;供电及负载检测与切换;机组保护;故障诊断;远程通信遥测、山东日照遥控等作用、山东日照本地增强了柴油发电机组运行的可靠性和人机交流方便性。常见的有DSE55O控制器、山东日照ACCESS4000控制器、山东日照本地TA3000控制器等。



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柴油发电机的工作原理
工作原理
一、山东日照当地柴油发电机组生成机理:
柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机,是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
在柴油机汽缸内,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。
柴油发电机组工作结构图
二、山东日照当地交流发电机生成机理
以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。
旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同,都是电磁感应现象。而主要区别有两点:
(1)产生感应电流的方式:旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化,从而产生感应电流;旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线,从而在定子线圈中产生感应电流。
(2)电力输出方式:旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电;而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路,因此相对于旋转电枢式、山东日照当地旋转磁极式发电机可提供电高的电压,适用于大型发电机。
1、山东日照当地电动势的产生
● 当导体切割磁场的磁力线时,会在导体中产生感应电动势。
● 线圈abcd代表整个电伛绕组、山东日照当地其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上,两者同轴旋转,且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、山东日照当地且与滑环1、山东日照当地2的滑动接触关系不变。
● 当电枢沿顺时针方向旋转,ab边处于N极下时、山东日照当地山边的感应电动势方向为由c至d,并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、山东日照当地ab边处于S极下,cd边处于N极下,此时ab和cd边中的电动势均改变方向,显然此时电动势为负值。
由上述过程可知,对于一对磁极的单向同步交流发电机、山东日照当地其转子旋转一周,在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布,则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、山东日照当地其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。
2、山东日照当地电动势的大小
根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、山东日照当地导体中的感应电动势e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——导体在磁场中的有效长度;
● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。
而正弦交流电动势的有效值E计算:
E=Kn
● 式中n——发电机转速;
● K——发电机的结构常数。
同步交流发电机制成后,其结构常数K已成定值。因此,可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是,通常情况下要求电动势的频率f恒定,而频率f与转速n成正比,所以发电机的转速是不能随便调整的。因此,主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小,达到调整其输出电压的目的。
3、山东日照当地电动势的频率
● 当发电机磁极对数一定时(如P=1),其转子每旋转一周,电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周,产生两个周波的交流电动势,苦转子每秒旋转n/60周,则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。
● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s),磁极对数P=1,转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2,转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极,转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
综上所述,同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比,因此f的计算公式为:
F=P*n/60 (周/s)
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是,发电机制成后,其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后,就不能再随便改变转速n。
4、山东日照当地改善电动势波形的措施
根据要求,同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是,由于发电机定子铁芯结构、山东日照当地磁极结构、山东日照当地电枢绕组结构、山东日照当地三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响,电动势的波形会产生畸变,形成非正弦交流电动势。
非正弦交流电动势中除含有基波分量外,还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况,还影响用电设备的正常工作。因此,在设计、山东日照当地生产同步交流发电机时,采取了诸多方法,改善电动势波形,使其成为正弦波。其具体方法有:改善磁极形状、山东日照当地采用斜槽定子、山东日照当地改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。
(1)改善磁极形状:磁极的分布规律由磁极的形状决定,将磁极尖削尖或采用扭斜磁极,使磁通密度B近似按正弦规律分布,进而使电动势成为正弦波;
(2)采用斜槽定子:将定子铁芯扭斜一个槽距的位置,使其成为斜糟定子,无论转子旋转至何种位置,磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变,这样可齿谐波的影响;
(3)改善定子绕组结构:同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构,可或削弱许多高次谐波分量,使电动势接近于正弦波;
(4)三相发电机采用星形接法:三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法,其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。
5、山东日照当地同步交流发电机励磁方式
发电机励磁功率的产生方式,称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。
(1)他励式:励磁功率由本身以外的其他电源供给,这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同,他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、山东日照当地采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的;采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。
(2)自励式:励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得:直接从同步交流发电机输出端取得,由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给;发电机电枢绕组为带抽头式的,由抽头处引出部分电枢绕组供给。
综上所述,无论是他励式同步交流发电机,还是自励式同步交流发电机,改变励磁电流的大小,均可调整发电机的输出电压。



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发电机组的分类简述
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,早产生于第二次工业革命时期,由德国工程师西门子于1866年制成,它由水轮机、山东日照同城汽轮机、山东日照同城柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机的分类方式通常有以下三种:
1、山东日照同城按转换的电能方式分类
1)按转换的电能方式可分为交流发电机和直流发电机两大类。
2)交流发电机又分为同步发电机和异步发电机两种。同步发电机又分为隐极式同步发电机和凸极式同步发电机两种。现代发电站中常用的是同步发电机,异步发电机很少用。
3)交流发电机组又可分为单相发电机和三相发电机两种。三相发电机输出电压为380V,单相发电机输出电压为220V.
2、山东日照同城按照转速高低分类,可分为高速柴油发电机组、山东日照同城中速柴油发电机组和低速柴油发电机组。
1)高速柴油发电机组的转速大于1000r/min。
2)中速柴油发电机组的转速小于500r/min。
3)低速柴油发电机组的转速小于500r/min
3、山东日照同城按励磁方式分类
1)按励磁方式可分为刷励磁发电机和无刷励磁发电机两类
2)有刷励磁发电机的励磁方式为他励式,无刷励磁发电机的励磁方式为自励式。他励式式发电机的整流装置是在发电机定子上,而自励磁式发电机的整流装置是在发电机组的转子上。
4、山东日照同城按照控制和操作的方式分类,可分为现场操作发电机组、山东日照同城隔室操作发电机组和自动化发电机组。
1)现场操作发电机组。操作人员在机房内对发电机组进行启动、山东日照同城合闸、山东日照同城调速、山东日照同城分闸、山东日照同城停机等操作。这类发电机组运行时所产生的振动、山东日照同城噪声、山东日照同城油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。
2)隔室操作发电机组,这类发电机组的机房和控制室分开设置,操作人员在操作室内对机房内的柴油发电机组进行启动、山东日照同城调速、山东日照同城停机等操作,并对机组的运行参数进行监测,对机房内的辅机也实施集中控制。隔室操作可改善操作人员的工作环境。
3)自动化发电机组。经过各有关单位的多年研究,现在柴油发电机组的自动化可实现无人值守,其中包括机组自启动、山东日照同城自动调压、山东日照同城自动调频、山东日照同城调载、山东日照同城自动并车、山东日照同城按负荷大小自动增减机组、山东日照同城自动处理故障、山东日照同城自动记录打印机组可在市电中断后10-15s自动启动,代替市电进行供电。
5、山东日照同城按驱动动力分类
发电机驱动动力的形式有多种,常见的的动力机有:
1)风力发电机
风力发电机就是依靠风力带动发电机转动,产生电流;这种发电机无需消耗额外能源,是一种无污染的发电机;
2)水力发电机
水力发电机是利用水流的落差,产生动力,带动发电机发电,也是利用绿色自然资源发电的设备,又称水轮发电机
3)燃油发电机
燃油发电机是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组的。目前在一些服务行业或小型加工业中,使用小型燃油发电机可以起到应急的作用。遇到停电,就可启动燃油发电机发电,以维持正常工作。
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