四川綿陽柴油發(fā)電機組的電球構成和控制系統(tǒng) 電機按照其發(fā)生或需要的電能的性質可分為直流電機和交流電機；交流電機除變壓器外，還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機，作發(fā)電機用的非常少見。 四川綿陽柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步發(fā)電機，由定子、轉子和電壓調節(jié)器及輔助裝置構成。 1.電樞組件 電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成，既可構成發(fā)電機的部分磁路，又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內沿中央制有均勻的開口，許多硅鋼片疊壓后其內沿形成開口槽，用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統(tǒng)制而成，按照設計規(guī)律安放在電樞槽內并正確地連接起來，構成完整的單相或三相電樞繞組，用以產生交流電動勢，向負載輸出電能。 2.磁極 磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、，在勵磁電流的作用下產生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統(tǒng)制在各個磁促上，然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時，磁極被磁化，產生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定，導線的線徑由額定勵磁電流決定。 3.定子和轉子 定子是交流發(fā)電機中固定不動的部分，可以是電樞，也可以是磁極。對于旋轉磁極式發(fā)電機，其定子組件就是電樞組件；而對于旋轉電樞式發(fā)電機，其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件， 轉子是發(fā)電阻的旋轉部分.可以是發(fā)電機的磁極，也可以是發(fā)電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發(fā)電機，轉子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉軸及附件組成。 4.電壓調節(jié)器AVR 當發(fā)電機轉速發(fā)生變化時，電壓調節(jié)器可自動改變發(fā)電機勵磁電流，確保輸出電壓恒定。常見的電壓調節(jié)器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。 發(fā)電機控制系統(tǒng) 伴隨著計算機技術的發(fā)展，四川綿陽柴油發(fā)電機組自動化技術日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術，以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路，直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、性能高的特點。 四川綿陽柴油發(fā)電機組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機各物理量的功能；進行發(fā)電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作；供電及負載檢測與切換；機組保護；故障診斷；遠程通信遙測、遙控等作用、增強了四川綿陽柴油發(fā)電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。

四川綿陽柴油發(fā)電機的工作原理 工作原理 一、四川綿陽柴油發(fā)電機組生成機理： 四川綿陽柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步交流發(fā)電機，是以電磁感應為基礎的旋轉式機械。根據(jù)其結構特點可分為旋轉電樞式和旋轉磁極式兩種。 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’。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)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(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。 四川綿陽柴油發(fā)電機組工作結構圖 二、交流發(fā)電機生成機理 以旋轉電樞式同步發(fā)電機為例介紹柴油機組中發(fā)電機的工作原理。 旋轉磁極式發(fā)電機產生電動勢的原理與旋轉電樞式相同，都是電磁感應現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點： （1）產生感應電流的方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉使閉合線圈的磁通量變化，從而產生感應電流；旋轉磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產生感應電流。 （2）電力輸出方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電；而旋轉磁極式發(fā)電機則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉電樞式、旋轉磁極式發(fā)電機可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機。 1、電動勢的產生 ● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產生感應電動勢。 ● 線圈abcd代表整個電傴繞組、其兩端分別固定在同一轉軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉，且相對位置和連接關系不隨轉子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動接觸關系不變。 ● 當電樞沿順時針方向旋轉，ab邊處于N極下時、山邊的感應電動勢方向為由c至d，并設此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向，顯然此時電動勢為負值。 由上述過程可知，對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機、其轉子旋轉一周，在電樞繞組中產生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布，則可產生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機、其各項繞組產生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機完全相同。 2、電動勢的大小 根據(jù)電磁感應定律,當導體與磁場發(fā)生相對運動時、導體中的感應電動勢e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——導體在磁場中的有效長度； ● V——導體垂直于磁場方向的運動速度。 而正弦交流電動勢的有效值E計算： E=Kn ● 式中n——發(fā)電機轉速； ● K——發(fā)電機的結構常數(shù)。 同步交流發(fā)電機制成后，其結構常數(shù)K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機的轉速n或每極磁通來調整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動勢的頻率f恒定，而頻率f與轉速n成正比，所以發(fā)電機的轉速是不能隨便調整的。因此，主要通過調節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小，達到調整其輸出電壓的目的。 3、電動勢的頻率 ● 當發(fā)電機磁極對數(shù)一定時(如P=1)，其轉子每旋轉一周，電樞繞組可產生一個周波的交流電動勢。轉子旋轉兩周，產生兩個周波的交流電動勢，苦轉子每秒旋轉n/60周，則產生n/60周/s的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f與發(fā)電機轉速n成正比。 ● 當發(fā)電機的轉速一定時(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉子每旋轉一周產生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2，轉子每旋轉一周產生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉子每旋轉一周產生P個周波的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉速n 和磁極對數(shù)P成正比，因此f的計算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機的轉速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機制成后，其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉速n來調整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉速n。 4、改善電動勢波形的措施 根據(jù)要求，同步交流發(fā)電機輸出電壓應為正弦波。但是，由于發(fā)電機定子鐵芯結構、磁極結構、電樞繞組結構、三相發(fā)電機電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動勢的波形會產生畸變，形成非正弦交流電動勢。 非正弦交流電動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。不僅嚴重影響發(fā)電機的性能和工況，還影響用電設備的正常工作。因此，在設計、生產同步交流發(fā)電機時，采取了諸多方法，改善電動勢波形，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、改善定子繞組結構和三相發(fā)電機采用星形接法。 （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，進而使電動勢成為正弦波； （2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置，使其成為斜糟定子，無論轉子旋轉至何種位置，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）改善定子繞組結構：同步交流發(fā)電機通常采用短距分布式繞組結構，可或削弱許多高次諧波分量，使電動勢接近于正弦波； （4）三相發(fā)電機采用星形接法：三相同步發(fā)電機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)電機勵磁方式 發(fā)電機勵磁功率的產生方式，稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。 （1）他勵式：勵磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發(fā)電機稱為:他勵式發(fā)電機。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同，他勵式交流發(fā)電機又有采用血流勵磁機勵磁和采用無刷交流勵磁機勵磁之分。其中、采用直流勵磁機勵磁是靠同軸轉動的并勵直流發(fā)電機供給勵磁功率的；采用無刷交流勵磁機勵磁是由同軸轉動的交流勵磁發(fā)電機供給勵磁功率的。 （2）自勵式：勵磁功率由本身供給的發(fā)電機稱為自勵式發(fā)電機。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得：直接從同步交流發(fā)電機輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機的定子槽中的副繞組供給；發(fā)電機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，無論是他勵式同步交流發(fā)電機，還是自勵式同步交流發(fā)電機，改變勵磁電流的大小，均可調整發(fā)電機的輸出電壓。