柴油發(fā)電機(jī)的工作原理 工作原理 一、柴油發(fā)電機(jī)組生成機(jī)理： 柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步交流發(fā)電機(jī)，是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。 在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 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(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)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(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(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(dòng)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(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 柴油發(fā)電機(jī)組工作結(jié)構(gòu)圖 二、交流發(fā)電機(jī)生成機(jī)理 以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)為例介紹柴油機(jī)組中發(fā)電機(jī)的工作原理。 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同，都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點(diǎn)： （1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流；旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （2）電力輸出方式：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電；而旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機(jī)。 1、電動(dòng)勢的產(chǎn)生 ● 當(dāng)導(dǎo)體切割磁場的磁力線時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。 ● 線圈abcd代表整個(gè)電傴繞組、其兩端分別固定在同一轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉(zhuǎn)，且相對位置和連接關(guān)系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機(jī)的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動(dòng)接觸關(guān)系不變。 ● 當(dāng)電樞沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，ab邊處于N極下時(shí)、山邊的感應(yīng)電動(dòng)勢方向?yàn)橛蒫至d，并設(shè)此時(shí)電動(dòng)勢方向?yàn)檎较?當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時(shí)ab和cd邊中的電動(dòng)勢均改變方向，顯然此時(shí)電動(dòng)勢為負(fù)值。 由上述過程可知，對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機(jī)、其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，在電樞繞組中產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布，則可產(chǎn)生正弦交流電動(dòng)勢。而對于三相同步交流發(fā)電機(jī)、其各項(xiàng)繞組產(chǎn)生交流電動(dòng)勢的原理與單項(xiàng)同步交流發(fā)電機(jī)完全相同。 2、電動(dòng)勢的大小 根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體與磁場發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)、導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——導(dǎo)體在磁場中的有效長度； ● V——導(dǎo)體垂直于磁場方向的運(yùn)動(dòng)速度。 而正弦交流電動(dòng)勢的有效值E計(jì)算： E=Kn ● 式中n——發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速； ● K——發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)。 同步交流發(fā)電機(jī)制成后，其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動(dòng)勢的頻率f恒定，而頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比，所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此，主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機(jī)磁通量的大小，達(dá)到調(diào)整其輸出電壓的目的。 3、電動(dòng)勢的頻率 ● 當(dāng)發(fā)電機(jī)磁極對數(shù)一定時(shí)(如P=1)，其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，電樞繞組可產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周，產(chǎn)生兩個(gè)周波的交流電動(dòng)勢，苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周，則產(chǎn)生n/60周/s的交流電動(dòng)勢。由此可知，交流電動(dòng)勢的頻率f與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比。 ● 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(shí)(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個(gè)周波的交流電動(dòng)勢。磁極對數(shù)P=2，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個(gè)周波的交流電動(dòng)勢。若為P對磁極，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個(gè)周波的交流電動(dòng)勢。由此可知，交流電動(dòng)勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)P成正比，因此f的計(jì)算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機(jī)制成后，其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達(dá)到額定值后，就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。 4、改善電動(dòng)勢波形的措施 根據(jù)要求，同步交流發(fā)電機(jī)輸出電壓應(yīng)為正弦波。但是，由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯結(jié)構(gòu)、磁極結(jié)構(gòu)、電樞繞組結(jié)構(gòu)、三相發(fā)電機(jī)電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動(dòng)勢的波形會(huì)產(chǎn)生畸變，形成非正弦交流電動(dòng)勢。 非正弦交流電動(dòng)勢中除含有基波分量外，還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的性能和工況，還影響用電設(shè)備的正常工作。因此，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)同步交流發(fā)電機(jī)時(shí)，采取了諸多方法，改善電動(dòng)勢波形，使其成為正弦波。其具體方法有：改善磁極形狀、采用斜槽定子、改善定子繞組結(jié)構(gòu)和三相發(fā)電機(jī)采用星形接法。 （1）改善磁極形狀：磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定，將磁極尖削尖或采用扭斜磁極，使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布，進(jìn)而使電動(dòng)勢成為正弦波； （2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個(gè)槽距的位置，使其成為斜糟定子，無論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至何種位置，磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變，這樣可齒諧波的影響； （3）改善定子繞組結(jié)構(gòu)：同步交流發(fā)電機(jī)通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu)，可或削弱許多高次諧波分量，使電動(dòng)勢接近于正弦波； （4）三相發(fā)電機(jī)采用星形接法：三相同步發(fā)電機(jī)的三相電樞繞組采用星形接法，其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。 5、同步交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁功率的產(chǎn)生方式，稱為其勵(lì)磁方式。同步交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有他勵(lì)式和自勵(lì)式兩種。 （1）他勵(lì)式：勵(lì)磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發(fā)電機(jī)稱為:他勵(lì)式發(fā)電機(jī)。根據(jù)獲得勵(lì)磁功率形式的不同，他勵(lì)式交流發(fā)電機(jī)又有采用血流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁和采用無刷交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁之分。其中、采用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁是靠同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁功率的；采用無刷交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁是由同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁功率的。 （2）自勵(lì)式：勵(lì)磁功率由本身供給的發(fā)電機(jī)稱為自勵(lì)式發(fā)電機(jī)。其勵(lì)磁功率一般由以下三種方法獲得：直接從同步交流發(fā)電機(jī)輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機(jī)的定子槽中的副繞組供給；發(fā)電機(jī)電樞繞組為帶抽頭式的，由抽頭處引出部分電樞繞組供給。 綜上所述，無論是他勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)，還是自勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)，改變勵(lì)磁電流的大小，均可調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。

柴油發(fā)電機(jī)組電噴機(jī)無法啟動(dòng)如何解決 （1）故障排除步驟 柴油機(jī)無法啟動(dòng)的故障排除步驟如下。 ①根據(jù)閃碼燈讀取閃碼，確定故障點(diǎn)，若無法確定轉(zhuǎn)下一步。 ②檢查擋位是否處于空擋位置、空擋開關(guān)是否正常；檢查副熄火開關(guān)（車下熄火開關(guān)）是否正常，若仍無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)下一步。 ③檢查整車啟動(dòng)線路及電瓶是否正常，若仍無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)下一步。 ④判斷啟動(dòng)機(jī)工作是否正常，如問題仍未解決，應(yīng)進(jìn)一步檢查柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、配氣正時(shí)是否正確等。若仍無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)下一步。 ⑤檢查低壓油路是否有氣、漏氣或堵塞。若仍無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)下一步。 ⑥若有專用診斷設(shè)備，則使用故障診斷儀按以下步驟檢測。 a、使用故障診斷儀檢查飛輪信號(hào)盤與油泵凸輪信號(hào)盤是否同步（數(shù)據(jù)流檢測同步信號(hào)48），若仍無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)下一步。 b、使用故障診斷儀進(jìn)一步檢查軌壓是否正常，若不正常有可能是噴油器、共軌管、高壓油泵、ECU引起。 （2）故障排除案例 1）故障描述：①整車無閃碼，啟動(dòng)線路、啟動(dòng)機(jī)、電瓶正常，用啟動(dòng)機(jī)多次帶動(dòng)柴油機(jī)。 ②進(jìn)一步檢查低壓及高壓部分油路，并排除油路內(nèi)空氣，可以順利啟動(dòng)；但熄火5min后，再次出現(xiàn)啟動(dòng)困難現(xiàn)象，檢查發(fā)現(xiàn)油路內(nèi)仍有空氣，因此確定低壓油路存在進(jìn)空氣現(xiàn)象。 ③經(jīng)仔細(xì)對低壓油路部件逐一檢查，發(fā)現(xiàn)燃油粗濾器進(jìn)油口螺紋處有損傷，空氣進(jìn)入油路，導(dǎo)致柴油機(jī)無法正常啟動(dòng)。 故障原因分析：裝配不當(dāng)或頻繁拆裝導(dǎo)致燃油低壓油路密封不嚴(yán)。 處理方法：更換燃油粗濾器或更換低壓油路部件,直至密封性良好。 2）故障描述：①啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)機(jī)沒反應(yīng)，無閃碼。檢查副熄火開關(guān)、空擋開關(guān)正常。 ②檢查啟動(dòng)機(jī)連接線束、電瓶均正常。 ③用電瓶直接聯(lián)通啟動(dòng)機(jī)檢查，啟動(dòng)機(jī)工作正常。 ④進(jìn)一步檢查電瓶到ECU的四根電源線是否接通，當(dāng)拆下整車線束測量電壓后發(fā)現(xiàn)這四根電源線是接通的，且都是24V電壓，符合要求。檢査T15開關(guān)后電壓正常，整車K線電壓也正常。 ⑤拆下整車線束插頭后發(fā)現(xiàn)整車線束接插件與ECU針腳處有燒焦痕跡，檢査ECU發(fā)現(xiàn)其中2個(gè)端子（1.37、1.51）已經(jīng)被燒斷，ECU無電壓輸出，由此判斷ECU已經(jīng)損壞。 故障原因分析：ECU插接件接觸不良或密封件失效進(jìn)水或電壓過高等原因造成燒壞（經(jīng)了解，該車曾焊接過車架，由于焊接時(shí)，ECU插頭未拔掉造成燒毀）。 處理方法：更換ECU。 3）故障描述：①啟動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，柴油機(jī)無法啟動(dòng)。 ②檢查低壓油路發(fā)現(xiàn)油箱結(jié)蠟，造成燃油失去流動(dòng)性，堵塞油路和濾芯。 ③詢問得知在北京時(shí)加注-10#柴油，回到遼寧停車后次日無法啟動(dòng)。因當(dāng)時(shí)遼寧比北京地區(qū)氣溫更低，遼寧地區(qū)當(dāng)時(shí)需加注-35#柴油致進(jìn)油管堵塞。 故障原因分析：未根據(jù)不同環(huán)境溫度選擇不同標(biāo)號(hào)的柴油，柴油結(jié)蠟導(dǎo)。 處理方法：疏通油路、更換為-35#柴油。 4）故障描述：①柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，柴油機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)但無法啟動(dòng)，無閃碼。 ②査看低壓油路油壓正常、高壓油泵的出油正常，說明供油量是充足的。 ③將各缸噴油器回油管依次松開觀察噴油器的回油量，經(jīng)對比觀察發(fā)現(xiàn)，除了第三缸噴油器回油量很大以外，其他各缸的噴油器都基本沒有回油，說明第三缸噴油器損壞，更換后正常。 故障原因分析：含水量較高的劣質(zhì)柴油會(huì)造成噴油器針閥磨損后密封不嚴(yán)。噴油器如果泄漏過大則可能導(dǎo)致無法啟動(dòng)。 處理方法：更換噴油器，加裝除水放心濾。 5）故障描述：①啟動(dòng)系統(tǒng)、低壓油路均正常，無閃碼。采用上述其他方法仍無法排除。 ②用診斷儀檢查，軌壓達(dá)不到啟動(dòng)壓力160bar，檢查共軌管限壓閥無泄漏，噴油器正常。 ③斷開高壓油泵出油管，用啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)柴油機(jī)，發(fā)現(xiàn)高壓油泵兩個(gè)出油壓口都出油，但油柱一高（4.5cm）一低（不足2cm），經(jīng)過目測對比，發(fā)現(xiàn)該油泵供油能力不足（柴油機(jī)轉(zhuǎn)速200～250r/min，高壓油泵出油油柱4～5cm為正常）。 故障原因分析：劣質(zhì)柴油導(dǎo)致高油泵柱塞損壞。 處理方法：更換高壓油泵，加裝除水放心濾。