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发电机的分类、原理、结构、使用方法，告别小白，一文全明白
发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
一、发电机的分类
柴油发电机组中的发电机是将柴油机的机械能转变为电能的装置，是电力的输出部分。柴油发电机组的种类较多，通常可按以下方法进行分类:
①按使用条件不同，柴油发电机组可分为陆用和船用两大类，陆用机组又可分为固定式和移动式(拖车式)两类。
②按陆用机组使用要求的不同，柴油发电机组可分为普通型、自动化型、低噪声型和低噪声自动化型。
③按发电机输出电流性质的不同，柴油发电机组可分为交流发电机组和直流发电机组。
④按交流同步发电机励磁方式的不同，柴油发电机组可分为装备旋转交流励磁机励磁系统的机组和装备静止励磁机励磁系统的机组;
⑤按柴油发电机组用途的不同，柴油发电机组可分为常用发电机组、备用发电机组、应急发电机组。
二、发电机的工作原理
1、柴油发电机
柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。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’。
2、汽油发电机
汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。
无论是柴油发电机还是汽油发电机，都是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动力机曲轴同轴安装，就可以利用动力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。
三、发电机的结构
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。
四、发电机的使用方法
发电机组的电压变化率约为20～40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此，随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯电阻性负载，它是上升的，而在容性负载下，一般是下降的。
(1)机组启动前的准备：
1.检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量;
2.检查柴油机的供油、润滑、冷却等系统各个管路及接头有无漏油漏水现象;
3.检查电气线路有无破皮等漏电隐患，接地线电气线路是否松动，机组与基础的连接是否牢固;
4.若环境温度低于零度时，须在散热器内添加一定比例的防冻剂;
5.柴油发电机组 次启动或停机较长时间后再次启动，应先用手压泵排尽燃油系统内的空气。
(2)启动：
1.合上控制箱内的保险后，按启动按钮，按下按钮3~5s，若启动不成功，应等20s左右再次启动。若多次启动不成功，应停止启动操作，排除电瓶电压或油路等故障因数后，再次启动;
2.启动时应观察几油压力，若油压无显示或很低时，应立即停车检查。
(3)运行：
1.机组启动后，检查控制箱模块各项参数;机油压力、水温、电压、频率等;
2.通常情况下，机组启动后转速直接达到额定转速;有怠速要求的机组，怠速时间一般为3~5min，怠速时间不易过长，否则可能烧坏发电机相关元器件;
3.检查机组油路、水路及电器的渗漏情况;
4.检查机组各连接处的紧固情况，看有无松动和剧烈振动;
5.观察机组各种保护和监视装置是否正常;
6.当转素达到额定转速，起空载运行的各项参数稳定后，合闸供电;
7.检查确认控制屏各项参数是否在允许的范围内，再次检查机组的振动，有无三漏及其他故障;
8.机组运行时严禁超载。
(4)正常停机：
停机前必须先分闸，一般情况卸载后需运行3~5min停机。
(5)紧急停机：
1.发电机组运转出现异常情况时，必须立即停机;
2.紧急停机时，按下急停按钮或将喷油泵停机控制手柄迅速推倒停车位置。
(6)保养事项：
1.柴油机滤芯更换时间为300H;空气滤芯更换时间为每400H;机油滤芯 次更换时间为50H，以后为250H。
2.机油 次更换时间为50H，以后机油正常更换时间为每250H。
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如何通过排气的颜色判断发动机的技术状态
柴油发电机工作时，燃料在气缸内燃烧后生成废气排出机外。当发动机工作正常和燃料燃烧时，废气中主要有水蒸气(H2O)、本地二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，废气一般呈浅灰色。当燃料不燃烧或发动机工作不正常时，废气中还会有碳氢化合物(HC)、本地一氧化碳(CO)、本地氮氧化合物(NOx)和碳粒等有害物质存在，使废气的颜色呈现白色、本地黑色或蓝色。可见，发动机排气的颜色能反映燃料燃烧状况和发动机技术状态。因此，维修人员可以通过发动机排气的颜色判断发动机的技术状态。
一、本地 排气冒黑烟
排气中的黑烟主要是燃料不燃烧的碳粒。因此，燃油供给系统燃料的过量供给，进气系统空气量减少，缸体、本地缸盖与活塞构成的燃烧室的密封性差，喷油器喷射质量差等因素都会使燃料燃烧不全，从而使排气冒黑烟。排气冒黑烟主要有以下原因：
1.高压油泵供油量过大或各缸供油量不均匀
2.气门密封不严，造成漏气，气缸压缩压力低
3.空气滤清器进气道阻塞、本地进气阻力大，使进气量不足
4.缸套、本地活塞、本地活塞环严重磨损
5.喷油器工作不良
6.发动机负荷运转
7.喷油泵供油提前角过小，燃烧过程后移到排气过程进行
8.汽油电喷系统控制失效故障等
对于冒黑烟的发动机可通过高压油泵调校，喷油器喷射试验检查，气缸压缩压力测量，进气道清洁，供油提前角的调整、本地汽油电喷系统故障诊断等工作予以检查和排除。
二、本地 排气冒白烟
排气中的白烟主要是未充分雾化和燃烧的燃油颗粒或水汽，因此，凡是导致燃油无法雾化或水进入气缸内都会使排气冒白烟。归纳主要有以下原因：
1.气温低且气缸压力不足，燃油雾化不好，特别是冷起动初期排气冒白烟
2.缸垫损坏，冷却水渗入气缸内
3.缸体裂，冷却水渗入气缸内
4.燃油中含水量大等
冷起动时排气冒白烟，发动机暖机后白烟消失应视为正常，若机组（修理服务）正常运行时仍冒白烟则为故障，应通过观察水箱内冷却水是否不正常消耗，各缸工作是否正常，油水分离器是否水量过多等进行检查和分析，排除故障部位
三、本地排气冒蓝烟
排气中的蓝烟主要是机油过量窜入燃烧室参与燃烧的结果。因此，凡是导致机油窜入燃烧室的原因都会使排气冒蓝烟。归纳主要有以下原因：
1.活塞环断
2.油环上回油孔被积碳堵塞，失去刮油作用
3.活塞环开口转到一起，造成机油从活塞环开口上窜
4.活塞环磨损严重或被积碳卡滞在环槽内，失去密封作用
5.气环上下方向装反，把机油刮入气缸内烧掉
6.活塞环弹力不够，质量不合格
7.气门导管油封装配不当或老化失效、本地失去密封作用
8.活塞、本地缸筒严重磨损
9. 机油加入量过多，使机油飞溅过多，油环来不及刮下缸壁多余的机油等
排气冒蓝烟必然伴随着油消耗增多，有的操作员称“烧机油”。机油、本地燃油消耗比一般为0.5%～0.8%，机油消耗过此值时排气中将有蓝烟产生。发动机冒蓝烟的故障，一般要通过发动机解体、本地检查，才能找出原因并确定排除故障的方案。冷机状态排烟发蓝，但机油消耗正常的，与燃料有关，视为正常。
发动机排烟一般应在发动机暖机状态时检查，通过发动机低速、本地中速、本地高速及加速过程中排烟颜色的变化进行分析
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柴油发电机组的使用注意事项
一、附近发电机组的固定安装需采用混凝土基础,地基深度及范围由机组重量及外形尺寸确定,一般250ｋＷ机组的地基深度约350ｍｍ,如不固定安装,应在底盘下采用减振效果良好的减震垫以防振动过大。
二、附近发电机组除满足自身噪音指标(1ｍ处检测指标)外,还应考虑其噪音对环境的影响,一般需加装消音器装置以降低噪音污染。
三、附近机房内要做好通风散热,还要保证 温度在0℃以上,特别在寒冷的冬季应做好燃油、附近润滑油、附近冷却水的防冻保暖措施。
四、附近机组的保养主要是柴油机的保养,按柴油机说明书的要求定期维护保养。机组起动成功后,应密切注意机油压力,待机油压力达到0 5ｂａｒ时,方可逐步加速,待柴油机的出水温度高于70℃、附近机油温度高于45℃、附近机油压力高于2 5ｂａｒ时,才可进入全负荷运转。机组正常工作时,水温不得大于90℃,油温不得大于95℃,机油压力应在2 5～4ｂａｒ范围内。
五、附近注意触电危险
柴油发电机组的电力进入公用线路必须经过具有机械连锁的转换开关，一定要确保与市电的分开。在需要与市电并网时必须经专业部门（供电局）审批，并采用并网专用设备。否则会有严重的设备及人身事故危害。
柴油发电机组一定要做到可靠接地，进行带电设备的检修一定要使用绝缘工具，在潮湿的环境下更是要注意触电危险。遵守所有的电气规定，设备的电气部分安装和检修必须由具备资格的专业电气人员进行。
六、附近废气有毒
应该有合适的废气排出系统，保证发动机的废气排出室外，要经常检查废气排出系统有无漏气。当柴油发电机房内有废气时，应先开门窗排出废气再进屋，以防废气中的一氧化碳使人中毒。
七、附近运行
不要在有爆炸物危险的地方使用发电机组。靠近运转的柴油发电机很危险。宽松的衣服、附近头发和坠落的工具会造成人身及设备的重大事故，运行中的柴油发电机组，部分裸露的管道和部件处于高温状态，要防止触摸灼伤。
八、附近火灾
金属物品将导致电线短路，可引发火灾隐患。柴油发电机的发动机要保持清洁，过量的油污有可能引发机体过热所造成损坏及火灾发生。要在柴油发电机房内方便的地方放置数个干粉或二氧化碳气体灭火器。
九、附近铅酸电池使用
铅酸电池的稀硫酸电解液有毒并具有腐蚀性，接触到皮肤会造成灼伤，应立即用清水冲洗。
如果溅入眼睛，要立即用大量洁净水冲洗并送医院治疗。电池在使用过程中会释放爆炸性气体，要保证室内通风良好并禁止明火靠近。
十、附近启动
在极寒冷的环境下，启动柴油发电机组需要预热装置，千万不能用明火烘烤机体，蓄电池电解液温度 保持在10℃以上，才能使蓄电池提供出足够的电力。五、附近发电机组虽属备用电源,也应每隔一段时间(两周左右)运行一次,使其处于良好备用状态。
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