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湖南永州柴油发电机的工作原理 工作原理 一、湖南永州柴油发电机组生成机理： 湖南永州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。 湖南永州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。

应急湖南永州柴油发电机的选择 如何选择发电机组 1.应急湖南永州柴油发电机的选择 应急湖南永州柴油发电机主要用于重要场所，在紧急情况或事故停电后瞬间停电，通过应急发电机组迅速恢复。 应急湖南永州柴油发电机的工作有两个特点： 第1个特点是作应急用，连续工作的时间不长，一般只需要持续运行几小时（≤12H）； 第2个特点是作备用，应急发电机组平时处于停机等待状态，只有当主用电源全部鼓障断电后，应急柴油　发电机组才起动运行供给紧急用电负荷，当主用电源恢复正常后，随即切换停机。 （1） 应急湖南永州柴油发电机发电机容量的确定 应急湖南永州柴油发电机组的标定容量为经大气修正后的12h标定容量，其容量应能满足紧急电总计算负荷，并按　发电机容量能满足一级负荷中单台 容量电动机起动的要求进行校验。应急发电机一般选用三相交流　同步发电机，其标定输出电压为400V （2） 应急湖南永州柴油发电机组台数的确定 有多台发电机组备用时，一般只设置1台应急湖南永州柴油发电机组，从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行　供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应一致，以便进行维修保养及共用备件。当供应急用的　发电机组有2台时，自起动装置应使2台机组能互为备用，即市电电源故障停电经过延时确认以后，发出　自起动指令，如果第1台机组连续3次自起动失败，应发出报警信号并自动起动第2台湖南永州柴油发电机。 （3） 应急湖南永州柴油发电机的选择 应急机组宜选用高速、增压、油耗低、同容量的湖南永州柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大，占据空　间小；柴油机选用配电子调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁同步电机，进行较可靠，故障率低，维护检修较方便；排烟管出口宜装设消声器，以减　小噪声对周围环境的影响。 （4） 应急湖南永州柴油发电机组的控制 应急发电机组的控制应具有快速自起动及自动投入装置。当主用电源故障断电后，应急机组应能快速自　起动并恢复供电，一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒，应根据具体情况确定。当重要工程的主　用电源断电后，首先应以过3-5S的确定时间，以避开瞬时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的　时间，然后再发出起动应急发电机组的指令。从指令发出、机组开始起动、升速到能带全负荷需要一段　时间。一般大、中型柴油机还需要预润滑及暖机过程，使紧急加载时的机油机油压力、机油温度、冷却　水温度符合厂品技术条件的规定；预润滑及暖机过程可以根据不同情况预先进行。例如军事通信、大型　宾馆的重要外事活动、公共建筑夜间进行大型群众活动、医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应　处于预润滑及暖机状态，以便随时快速起动，尽量缩短故障断电时间。 应急机组投入进行后，为了减少突加负荷时的机械及电流冲击，在满足供电要求的情况下，紧急负荷 按时间间隔分级增加。根据 标准和 军用标准规定，自动化机组自起动成功后的首次允许加载　量如下：对于标定功率不大于250KW者，首次允许加载量不小于50％标定负载；对于标定功率大于250KW者　，按厂品技术条件规定。如果瞬时电压降及过渡过程要求不严格时，一般机组突加或突卸的负荷量不宜　超过机组标定容量的70％。 2、常用湖南永州柴油发电机组的选择 某些湖南永州柴油发电机组在某段时间或经常需要长时间连续地进行，以作为用电负荷的常用供电电源，这类发　电机组称为常用发电机组。常用发电机组可作为常用机组与备用机组。远离大电网的乡镇、海岛、林场　、矿山、油田等地区或工矿企业，为了供给当地居民生厂及生活用电，需要安装湖南永州柴油发电机，这类发电　机组平时应不间断地进行。 国防工程、通信枢纽、广播电台、微波接力站等重要设施，应设有备用湖南永州柴油发电机组。这类设施用电平　时可由市电电力网供给。但是，由于地震、台风、战争等其他自然灾害或人为因素，使市电网遭受破坏　而停电以后，已设置的备用机组应迅速起动，并坚持长期不间断地进行，以保证对这些重要工程用电负　荷的连续供电，柴油机的 经济运行状态是在标定功率的75％-90％之间。个别用电量大，输电距离远的工程可选　用高压发电机组。 3、湖南永州柴油发电机组的订货要求 在作好上述各项选择后、湖南永州柴油发电机组的订货一般应标明以下内容： （1） 机组的型号、额定功率、额定频率、额定电压、额定电流、相数、功率因素和接线方式等。 （2） 对机组自动化功能和性能的要求。 （3） 对柴油机，发电机和控制屏的结构、性能、安装尺寸的要求。 （4） 对机组的并联运行要求：同时购买多台机组，是否要求并联进行，如需要并联进行，还应提出是　否需要提供并行所需的测量仪器和装置。 （5） 对机组的附属设备要求：国内许多厂商把冷却水箱（散热器）、燃油箱、排气消声器、蓄电池等　也算作附属设备，订货时容许提出安装的有些要求。