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發(fā)電機的分類、原理、結構、使用方法,告別小白,一文全明白
發(fā)電機在工農業(yè)生產、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。
發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機,再由發(fā)電機轉換為電能。
一、發(fā)電機的分類
柴油發(fā)電機組中的發(fā)電機是將柴油機的機械能轉變?yōu)殡娔艿难b置,是電力的輸出部分。柴油發(fā)電機組的種類較多,通??砂匆韵路椒ㄟM行分類:
?、侔词褂脳l件不同,柴油發(fā)電機組可分為陸用和船用兩大類,陸用機組又可分為固定式和移動式(拖車式)兩類。
②按陸用機組使用要求的不同,柴油發(fā)電機組可分為普通型、自動化型、低噪聲型和低噪聲自動化型。
③按發(fā)電機輸出電流性質的不同,柴油發(fā)電機組可分為交流發(fā)電機組和直流發(fā)電機組。
?、馨唇涣魍桨l(fā)電機勵磁方式的不同,柴油發(fā)電機組可分為裝備旋轉交流勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組和裝備靜止勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組;
?、莅床裼桶l(fā)電機組用途的不同,柴油發(fā)電機組可分為常用發(fā)電機組、備用發(fā)電機組、應急發(fā)電機組。
二、發(fā)電機的工作原理
1、柴油發(fā)電機
柴油機驅動發(fā)電機運轉,將柴油的能量轉化為電能。在柴油機汽缸內,經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’。
2、汽油發(fā)電機
汽油機驅動發(fā)電機運轉,將汽油的能量轉化為電能。在汽油機汽缸內,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行作功。
無論是柴油發(fā)電機還是汽油發(fā)電機,都是各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉。將無刷同步交流發(fā)電機與動力機曲軸同軸安裝,就可以利用動力機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子,利用‘電磁感應’原理,發(fā)電機就會輸出感應電動勢,經閉合的負載回路就能產生電流。
三、發(fā)電機的結構
發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產生了電流。
四、發(fā)電機的使用方法
發(fā)電機組的電壓變化率約為20~40%。一般工業(yè)和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此,隨著負載電流的增大,必須相應地調整勵磁電流。雖然調整特性的變化趨勢與外特性正好相反,對于感性和純電阻性負載,它是上升的,而在容性負載下,一般是下降的。
(1)機組啟動前的準備:
1.檢查潤滑油的油位、冷卻液液位、燃油量;
2.檢查柴油機的供油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)各個管路及接頭有無漏油漏水現象;
3.檢查電氣線路有無破皮等漏電隱患,接地線電氣線路是否松動,機組與基礎的連接是否牢固;
4.若環(huán)境溫度低于零度時,須在散熱器內添加一定比例的防凍劑;
5.柴油發(fā)電機組 次啟動或停機較長時間后再次啟動,應先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內的空氣。
(2)啟動:
1.合上控制箱內的保險后,按啟動按鈕,按下按鈕3~5s,若啟動不成功,應等20s左右再次啟動。若多次啟動不成功,應停止啟動操作,排除電瓶電壓或油路等故障因數后,再次啟動;
2.啟動時應觀察幾油壓力,若油壓無顯示或很低時,應立即停車檢查。
(3)運行:
1.機組啟動后,檢查控制箱模塊各項參數;機油壓力、水溫、電壓、頻率等;
2.通常情況下,機組啟動后轉速直接達到額定轉速;有怠速要求的機組,怠速時間一般為3~5min,怠速時間不易過長,否則可能燒壞發(fā)電機相關元器件;
3.檢查機組油路、水路及電器的滲漏情況;
4.檢查機組各連接處的緊固情況,看有無松動和劇烈振動;
5.觀察機組各種保護和監(jiān)視裝置是否正常;
6.當轉素達到額定轉速,起空載運行的各項參數穩(wěn)定后,合閘供電;
7.檢查確認控制屏各項參數是否在允許的范圍內,再次檢查機組的振動,有無三漏及其他故障;
8.機組運行時嚴禁超載。
(4)正常停機:
停機前必須先分閘,一般情況卸載后需運行3~5min停機。
(5)緊急停機:
1.發(fā)電機組運轉出現異常情況時,必須立即停機;
2.緊急停機時,按下急停按鈕或將噴油泵停機控制手柄迅速推倒停車位置。
(6)保養(yǎng)事項:
1.柴油機濾芯更換時間為300H;空氣濾芯更換時間為每400H;機油濾芯 次更換時間為50H,以后為250H。
2.機油 次更換時間為50H,以后機油正常更換時間為每250H。
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發(fā)電機操作手冊的功能
【概述】發(fā)電機操作手冊的功能是讓用戶了解發(fā)電機的工作原理、電機設計的標準、安裝和維修步驟。因為缺乏保護或操作不正確會引起設備的損壞或人員傷害,特別區(qū)域會用警告作岀顯著的標記。在進行安裝或使用發(fā)電機前閱讀并理解使用說明書內容是非常重要的。
操作發(fā)電機前,請先閱讀發(fā)電機組使用手冊和本發(fā)電機手冊,以了解機組、發(fā)電機和有關設備的情況.正確操作和保養(yǎng)該設備才能達到、有效的運行。許多事故的發(fā)生是由于未遵循基本規(guī)則和保護措施,例如電擊就會引起嚴重的人身傷害甚至死亡。
遵守所有警告/告誡牌上的提示
?確保安裝能滿足所有適用的標準和地方性電氣標準。所有安裝要有合格的電工來實施?
?勿在防護蓋、維修蓋或出線盒蓋開啟時運行發(fā)電機?
?在進行維護前,應先將柴油發(fā)電機起動回路切斷.
?切斷和電網或其它發(fā)電機間的閉合回路,并在斷路開關上放置警告牌,以免意外的閉合.
遵守所有重要、小心、警告和危險牌上的提示,其內容定義為:
重要!指會導致產品或有關設備損壞的危險或不的方法或操作。
小心! 指會導致產品或人員傷害的危險或不的方法或操作。
警告!指會導致嚴重的人員傷害甚至可能傷亡的危險或不的方法或操作。
危險!指將導致人員傷亡的直接危險。
一、自勵AVR控制的發(fā)電機
主機定子通過S X460(SX440或SX421)AVR為勵磁機磁場提供電力,AVR是調節(jié)勵磁機的勵磁電流的控制裝置。AVR向來自于主機定子繞組的電壓感應信號作出反饋。通過控制低功率的勵磁機磁場,調節(jié)勵磁機電樞的整流輸岀功率。從而達到控制主機磁場電流的要求?
SX460或SX440AVR通過感應兩相平均電壓,確保了電壓調整率。除此之外,它還監(jiān)測柴油發(fā)電機的轉速,如低于預選轉速(Hz)設定,則相應降低輸岀電壓。以防止柴油發(fā)電機低速時的過勵,緩減了加載時的沖擊以減輕柴油發(fā)電機的負擔?SX421除了SX440的特點外,還有三相方均根感應的特點,在與外部斷路器(裝在開關板上)一起使用時它還提供過電壓保護.
二、永磁發(fā)電機(PMG)磁勵-AVR控制的發(fā)電機
如果是MX321AVR.則通過一個變壓器向來自于主機定子繞組的電壓感應信號作出反饋.通過控制低功率的勵磁機磁場,調節(jié)勵磁機電樞的整流輸岀功率,從而達到控制主機磁場電流的要求。
PMG系統(tǒng)提供一個與定子負載無關的恒定的勵磁電力源,提供較高的電動機起動承受能力,并對由非線性負載(例如可控硅直流發(fā)電動機)產生的主機定子輸岀電壓的波形畸變具有抗干擾性。
MX341AVR通過檢測二相平均電壓來確保電壓調整率.另外.它還監(jiān)測柴油發(fā)電機轉速,如低于預選的轉速設定,則相應降低輸岀電壓,以防止柴油發(fā)電機低速時的過勵,緩減了加載時的沖擊,以減輕柴油發(fā)電機的負擔.它還提供延時的過勵保護,在勵磁機磁場,電壓過高的情況下對發(fā)電機減勵。
MX321除提供MX341具有的保護柴油發(fā)電機的減荷特性外,還具有三相方均根檢測和過電壓保護。