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柴油发电机的工作原理 工作原理 一、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、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、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、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、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、且与滑环1、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、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、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、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、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、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、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、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、磁极结构、电枢绕组结构、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、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、采用斜槽定子、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、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、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。
维修发电机喷油泵时几点需要注意的问题 在修理调试发电用柴油机喷油泵过程中，以下几点应该引起修理人员的注意： ·齿杆运动必须保证灵活。齿杆运动灵活对发电用柴油机喷油泵供油性能影响很大，齿杆运动阻力大，将造成严重的游车现象。特别是多缸喷油泵（如12vB5柴油机用的BH12B系列泵），其齿杆运动的静阻力，在凸轮轴任意位置不得大于L96 N，这样才能保证柴油机正常稳定的工作。 毳保证凸轮轴的轴向间隙。凸轮轴轴承的轴向间隙过大，工作时将造成凸轮轴轴向窜动或跳动，影响其供油行程及调速器的正常工作（特别是感应元件直接安装在凸轮轴上的调速器），凸轮轴的轴向间隙应该控制在0．03一0 · 05 mm范围内，即卸去柱塞弹簧的压力后，用手能够自如地转动凸轮轴，并且无呆滞的地方，在轴向上感觉不出有间隙，无窜动量。 保证调速器内各连接件、传动件的位置及间隙。在供油齿杆灵活的条件下，调速器内的各杠杆、连接销、销孔及推力轴承等传动连接件的配合间隙越小越好，并保证各部位活动自如无卡滞。尽量调速器的非控制行程，保证飞锤的位移变化准确地传到供油拉杆上，使拉杆工作时运动平稳，从而也使发动机的工作更加稳定。 .注意检查调速器内受力部件的磨损。由于该种调速器工作时转速变化范围较小，则对某一台机组来说，其负荷的变化范围也不大。因此调速器中的受力部件（如飞锤脚、滑套、传动盘或推力盘等零部件），极易在常用状态下，造成局部磨损过大，如小的平面、凹坑等。修理时若不注意检查，及时修补，将容易引起游车故障。因此对上述缺陷必须排除，否则必须换新件。 在油泵的调试中还应保证规定的供油起始角，防止凸轮顶部小圆接触应力过大而产生早期磨损，一般要求柱塞供油结束点要落在小圆弧之前，并保证供油终点时柱塞的升程与 速度时柱塞的升程之差s > 0 · 3 喷油器应按规定的开启压力和喷雾特性进行维修、调试。喷油器装人气缸盖上的安装孔后，针阀体外圆与安装孔之间需要有一定的间隙，此间隙对一般中小功率柴油机为0 · 3巧mmC4] 调试设备的影响。调试该类型喷油泵的试验台及标准喷油器，必须符合 标准规定，标准喷油器流量值及各喷油器流量均匀性必须达到要求。所用试验台应能将转速稳定地控制在10 r/ 的变化范围内，同时还应注意转速瞬间变化的影响。由于传动轴的刚度、连接器的间隙、动力源的特性造成单转内驱动轴的角速度变化，会引起调速器拉杆拌抖动，此现象必须排除。 发电用柴油机喷油泵的修理是一项有别普通车用喷油泵修理的工作，除了按常规调试之外，还须注意调速段的工作状况，有些中型发电机组用的柴油机，如6160柴油机和12v巧D柴油机，所配用的喷油泵从标定转速到停油转速只有50 r/min的变化，因而对调速器的稳定性要求更高，必须引起修理人员的足够甫视。 在共轨燃油系统中，高压油管不仅负责输送高压柴油，承受着高压脉动和震动，还与共轨管相通，存储着高压燃油。若使用或维修操作不当，高压油管接头会出现漏油甚至破裂等故障，不仅使高压油管报废，还会影响柴油机的正常工作。故在使用维修时应注意如下问题。 安装高压油管时切勿漏装油管固定夹 在多缸机上装有高压油管固定夹，以使油管与发动机成一体固定，从而减轻油管的振动。安装油管时，应先把固定卡装好，并紧固在适当位置上，然后再进行高压油管的两端交替拧紧。若高压油管装好后安装固定夹，会产生安装应力，使应力集中到两端的密封锥面处，易造成锥面受力不均，影响密封。若固定夹漏装或损坏，柴油机工作时油管的振动必将影响油管锥面的密封性，缩短油管使用寿命。 2安装位置要准确 安装时，要保证高压油管接头密封锥面的中心线和油泵出油阀紧座及喷油器进油接头中心线在同一轴线上，以免拧紧时使接头受力不均，压偏导致损坏或漏油。 3按要求拧紧接头锁紧螺母 接头锁紧螺母不能拧得太紧，因为拧紧力矩过大易使密封锥面接头缩径或油管变形，产生截流作用，直接影响其使用寿命；拧紧力矩过小则易漏油，总之接头螺母的拧紧力矩大小以主机厂的使用维护手册为原则。在使用中，发现高压油管漏油，不能以加大拧紧力矩的方法来解决，应尽快进行更换。 4必须使用与原高压油管相同的油管 更换高压油管时，应选择外形、长度和管径与原油管完全相同的油管，用清洁的高压油冲洗，禁止采用压缩空气吹洗，不可随意使用非标准油管代用。因为长度及管径与原高压油管不致时，将引起不正常的轨压波动，进而影响单缸供油量，从而影响整机的工作性能。 5应急措施 高压油管接头漏油而又无新件可换时，可在出油阀座或进油接头与高压油管接头间装碗形铜垫片进行密封；接头漏油严重时，则应尽快到就近的服务站进行维修。
柴油发电机组降噪办法 发电机降噪根本的办法是从声源着手，采用一些常规的降低噪声的技术；如消声器、隔声、吸声、隔振等乃是有效的办法。 1、降低排气噪声。排气噪声是机组主要的噪声源，其特点是噪声级高，排气速度快，治理难度大。采用特制的阻抗型复合式的消声器，一般可使排气噪声降低40-60 db (a )。 2、降低轴流风机噪声。降低发电机组冷却风机噪声时，必须考虑两个问题，一是排气通道所允许的压力损失。二是要求的消声量。针对上述两点，可选用阻性片式消声器。 3、机房的隔声、吸声处理和机组隔振 （1）、机房隔声。机组的排气噪声和冷却风机噪声降低之后，剩下来的 主要噪声源是柴油机机械噪声和燃烧噪声。采用的方法是除必要的与观察室相连接的内墙观察窗之外，其余窗户均除去，所有孔、洞要密实封堵，砖墙墙体的隔声量要求要40 db (a )以上。机房门窗采用防火隔声门窗。 （2）、进风和排风。机房隔声处理之后，要解决机房内通风散热问题。进风口应与发电机组、排风口设置在同一直线上。进风口应配以阻性片式消声器，由于进风口压力损失亦在容许范围之内，可以使机房内进出风量自然达到平衡，通风散热效果明显。 （3）、吸声处理。机房内除地面外的五个壁面可作吸声处理，根据发电机组的频谱特性采用穿孔板共振吸声结构。 （4）、室内空气的交流，机房的良好隔声，会使闭式水冷发电机组停机时机房内的空气得不到对流，房内的高温亦不能及时降下来，可采用低噪声轴流风机，再配上阻性片式消声器就可以解决问题。 （5）、机组隔振。发电机组安装前，应严格按厂家提供的有关资料进行隔振处理，避免造成结构声的远距离传播，并在传播中不断幅射空气声，无法使厂界噪声级达标。对因超标而要求治理的现有发电机组，必须实测机组附近地面的振动情况，如果振感明显，则先要对发电机组进行隔振处理。 在有效的降低噪声后，为使机房环境更加美观及实用，通常墙面及吊顶的吸声层外还以微孔铝塑冲孔板装饰，同时合理配置照明系统等。
电控型柴油发电机维修技术探讨 摘 要：随着社会经济科技的不断发展，其中发电机组制造业也有很好的发展。从发电机组行业的发展中可以发现它存在各类的问题，这对于发电机组行业的继续发展有一定的阻碍。发电机组的电控发电机有着操作方便的优势，它可以提高柴油发电机的性能。同时，电控柴油发电机的构造是比较复杂的，这使得它在使用中存在一定的问题。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。 发电机组行业近几年有着很好的发展势头，很多先进的技术都应用到发电机组行业之中，一方面可以提高发电机组的环保性，另一方面可以提高其经济性。相比之下，现在的发电机组内部构造会比传统的发电机组更加复杂，这使得发电机组在维修的过程中也存在一定的难度，这要求维修人员具备较高水平的技术。本篇文章将对电控柴油发电机系统故障诊断和维修的技术进行思考讨论。 一、电控柴油发电机系统中的问题 发电机对于发电机组的发展而言是极为重要的，它对于发电机组的性和性能有着直接的影响。接下来就对电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析，主要有以下几个方面： 1、 元件击穿故障 发电机组的电控发电机内部构造十分复杂，内部有传感器、执行器等电控元件。电控元件的运行可以使得控制活动顺利完成，如果电控元件存在故障，这会对于整个发电机系统造成影响。电控元件的整体性能很高，但是它们十分脆弱，在运行的过程中，受到外界环境的影响会使其发生击穿的故障。发动机在长时间的运作之后会产生很多的热量，虽然它具有散热的功能，但是并不能将全部的热量排放出去。热量无法排出的情况下会使得发电机的温度上升，上升到一定程度会导致发电机出现短路情况，甚至会使发电机无法正常的启动。 2、 元件老化故障 对于电控发电机来说，电控元件有着很重要的作用，它比较容易出现老化的故障。发电机的长时间运作以及外界环境的影响会使得其老化速度加快，从相关调查数据中可以发现大部分的电控元件都在未达到使用寿命的时候便失去功能，这对于工作的开展造成一定的影响。发电机组的发电机在运作的过程中，电压和电流会发生一定的变化，这对于电控元件有一定的影响。如果电流的变化十分显著，它对于电控元件的影响也会更加明显。电控元件很容易受到电磁场的影响，这可能会导致电控元件出现损坏。同样的，发电机运作过程中的灰尘对于电控元件也有一定的影响。 二、电控柴油发电机系统的维修技术 上面的文章对于电控柴油发电机系统中的问题进行思考分析，主要有元件击穿故障和元件老化故障两个方面。接下来根据这些信息并结合实际情况对发电机组电控发电系统的维修技术进行思考讨论，主要有以下几个方面： 1、 诊断和维修工具 对电控柴油发电机系统进行诊断中，维修工具是必不可少的。对电控发电机进行故障诊断的工具主要有五个， 个是测试灯，它主要是对发动机的电路故障进行诊断和维修，工作人员通过观察测试灯上指示灯的状态来进行判断;第二个是跨接线，它也是对发电机组发电机系统的电路故障进行诊断和维修，它与测试灯是存在差别的，它主要是利用发动机内部的电路跨接来对它的各个端头进行区分的;第三个是万用表，它主要是对发电机系统的电路和电控元件的阻抗性质进行检测，这可以对发电机系统内的电路和元件的物理量有较好的掌握，这对于后期工作的开展奠定基础;第四个是真空泵，它是将发动机内部产生的空气抽离，这可以使得发电机在真空环境之中运作，在一定程度上可以减少发动机内产生混合气体;第五个是燃油压力表，它是对柴油发电机系统的燃油压力进行测量，通过测量可以确保燃油压力是处于的状态之中，这在一定程度上可以确保发电机组发电机系统的性。 2、诊断基本程序 电控柴油发电机故障的诊断程序主要有三步。 步是向车主询问，对于发电机组的故障基本情况进行了解，然后再对发电机组的故障进行诊断，将一些故障问题排除;第二步是对发动机系统的外部进行检查，对它的情况进一步掌握;第三部是对柴油发电机系统的故障码调取，在这个过程中需要对发电机组进行多次检测，对于故障的位置进一步化。 本篇文章对电控柴油发电机系统的故障进行思考分析，对于维修的技术进行说明总结，发电机组维修人员要不断提高专业技能，这可以更好保障电控发电机系统的正常运行。
