柴油發(fā)電機(jī)組原理.ppt

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(shè)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(jī)組 柴油發(fā)電機(jī)組 柴油發(fā)電機(jī)簡而言之 就是由柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn) 從而輸出電能的設(shè)備 柴油發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī) 柴油發(fā)動機(jī) 一 柴油發(fā)動機(jī)原理在汽缸內(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(dá)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) 四沖程的工作過程 進(jìn)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(zhǔn)備 此時進(jìn)氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞到達(dá)下止點時進(jìn)氣門關(guān)閉 進(jìn)氣沖程結(jié)束 壓縮沖程 活塞從下止點向上止點移動 此時上下氣門關(guān)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(dá)上止點時壓縮沖程結(jié)束 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?xì)怏w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(dá)下止點時 氣缸內(nèi)壓力下降 直至排氣門打開 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(jìn)氣門關(guān)閉 活塞將廢氣排除氣缸 到達(dá)上止點時 排氣沖程結(jié)束 四沖程工作原理示意圖 進(jìn)氣沖程 壓縮沖程 作功沖程 排氣沖程 柴油機(jī)通過改變汽缸內(nèi)柴油和空氣的比例來達(dá)到調(diào)整功率的目的 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速固定時 又跟單位時間內(nèi)柴油供應(yīng)量大小 柴油燃燒性能的好壞等因素有關(guān) 向汽缸內(nèi)多噴油 功率增加 當(dāng)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(dá)到最大功率后 再多噴油 功率下降 二 柴油發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu) 柴油機(jī)總體結(jié)構(gòu)一般由以下幾大系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成 機(jī)體 曲軸連桿機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 燃油系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 啟動系統(tǒng) 機(jī)體組件 包括機(jī)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(jī)骨架 所有運動件和輔助系統(tǒng)都支承在它上面 曲軸連桿機(jī)構(gòu) 氣缸內(nèi)燃燒氣體的壓力推動曲軸連桿機(jī)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 1 曲軸2 連桿3 汽缸4 活塞5 飛輪 配氣機(jī)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(jìn)氣門 排氣門 凸輪軸及其傳動零件組成 曲軸齒輪 中間齒輪 正時齒輪 凸輪軸 氣門 搖臂 凸輪 挺桿 燃油系統(tǒng) 燃料供給系統(tǒng)是按照內(nèi)燃機(jī)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 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 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是向柴油機(jī)各運動機(jī)件的摩擦表面 不斷提供適量的潤滑油 它由機(jī)油泵 機(jī)油濾清器 機(jī)油散熱器等組成 機(jī)油泵 油底殼 機(jī)油濾清器 調(diào)壓閥 機(jī)油冷卻器 冷卻系統(tǒng) 適當(dāng)冷卻在高溫下工作的機(jī)件 使柴油機(jī)保持正常的工作溫度 它由水泵 散熱器 水套 節(jié)溫器 風(fēng)扇等組成 啟動系統(tǒng) 以外力轉(zhuǎn)動內(nèi)燃機(jī)曲軸 使內(nèi)燃機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的裝置 由蓄電池 啟動馬達(dá)等組成 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(jī)的齒輪與飛輪齒圈嚙合 鐵心繼續(xù)移動接通直流電動機(jī)電路開始運轉(zhuǎn)工作 直至柴油機(jī)啟動 啟動機(jī)結(jié)構(gòu)圖 三 柴油發(fā)動機(jī)的使用與維護(hù) 運轉(zhuǎn)前檢查外觀檢查 發(fā)動機(jī)外部是否有損 缺件 螺絲是否松動 發(fā)電機(jī)輸出線或控制線是否損傷松動 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(jī)潤滑油是否足夠 冷卻系統(tǒng) 冷卻散熱器的水量是否足夠 蓄電池 電壓是否正確 接頭有無松動 排氣系統(tǒng) 消音器有無破損 排氣管按裝是否牢固 機(jī)組四周不可存放易燃物及雜物 發(fā)電機(jī)室之通風(fēng)是否良好 運轉(zhuǎn)中請注意以下幾點AC電流表 表針指示是否正常 切換電流切換開關(guān) 量測各相序間之相電流值 各相序間相差最好不要超過10 AC電壓表 表針指示的電壓是否正常 油壓表指示的油壓是否在正常范圍 水溫表指示的水溫是否在正常70 95 范圍 轉(zhuǎn)速表 引擎的轉(zhuǎn)數(shù)是否適當(dāng) 發(fā)電機(jī)引擎有無異常的聲音或振動 煙色是否無色或淺灰色 機(jī)油使用注意事項 應(yīng)根據(jù)廠家說明書所規(guī)定的要求選擇機(jī)油的質(zhì)量等級和粘度等級 要注意使用中機(jī)油顏色 氣味變化 有條件的可以定期檢查機(jī)油各項性能指標(biāo) 一旦發(fā)現(xiàn)顏色 氣味以及性能指標(biāo)有較大變化 應(yīng)及時更換機(jī)油 不應(yīng)教條地照搬換油期限 加注機(jī)油要注意適量 油量不足會加速機(jī)油的變質(zhì) 而且會因缺油而引起零件的燒損 機(jī)油加注過多 不僅會使內(nèi)燃機(jī)油消耗量增大 而且過多的內(nèi)燃機(jī)油易竄入燃燒室內(nèi) 惡化混合氣的燃燒 要定期檢查清洗機(jī)油濾清器 清理油底殼中的臟雜物 要避免不同牌號的內(nèi)燃機(jī)油混用 以免相互起化學(xué)反應(yīng) 柴油使用注意事項 柴油的使用要符合季節(jié)要求 應(yīng)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(yīng)低于當(dāng)?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(jī)不能起動 當(dāng)柴油中含有水分時 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(jī)供油 因此 在使用中必須注意防止混入水分 不同牌號柴油可摻兌使用 如當(dāng)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(dǎo)致不易起動 甚至無法起動 冷卻液使用的注意事項 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 有水加熱器的機(jī)組 在環(huán)境溫度低于5 時 應(yīng)啟動加熱器 以便于發(fā)動機(jī)啟動 其他注意事項 無論對自然吸氣型還是增壓機(jī)型的使用應(yīng)盡量減少低載 空載運行時間 最小負(fù)荷應(yīng)不低于機(jī)組額定功率的25 30 每月進(jìn)行一次空載試機(jī) 時間應(yīng)在5分鐘以內(nèi)為宜 發(fā)動機(jī)的關(guān)機(jī)和故障停機(jī) 正常關(guān)機(jī) 當(dāng)市電恢復(fù)供電或試機(jī)完后 應(yīng)先切斷負(fù)荷 空載運行3 5min 再關(guān)閉油門停機(jī) 故障停機(jī) 當(dāng)出現(xiàn)油壓低 水溫高 轉(zhuǎn)速高 電壓異常等故障時 應(yīng)能自動或手動停機(jī) 緊急停機(jī) 當(dāng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速過高 飛車 或其它有發(fā)生人身事故或設(shè)備危險情況時 應(yīng)立即切斷油路和 進(jìn) 氣路緊急停機(jī) 故障或緊急停機(jī)后應(yīng)做好檢查和記錄 在機(jī)組未排除故障和恢復(fù)正常時 不得重新開機(jī)運行 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)大多采用同步發(fā)電機(jī) 同步發(fā)電機(jī)由固定的定子和可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成 將同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝 就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子 利用 電磁感應(yīng) 原理 發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢 經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流 飛輪連接盤 風(fēng)扇 AVR 自動電壓調(diào)節(jié)器 勵磁機(jī) 整流器 轉(zhuǎn)子 定子 交流發(fā)電機(jī)工作原理 勵磁機(jī) 發(fā)電機(jī) 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(dāng)柴油機(jī)拖動電機(jī)轉(zhuǎn)子和勵磁機(jī)旋轉(zhuǎn)時 勵磁機(jī)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(yīng)差為120 的電動勢 三相電勢的波形 0 e t 主定子 UVWN 輸出端子 D C4極主轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)軸 AVR D C Field 勵磁機(jī)定子 旋轉(zhuǎn)整流器 A C 3Phase 轉(zhuǎn)軸 勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子 磁場 AVR電源 交流發(fā)電機(jī)方框圖 交流發(fā)電機(jī)的運作方法 柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)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(yīng)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