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发电机组的分类简述
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,早产生于第二次工业革命时期,由德国工程师西门子于1866年制成,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。
发电机的分类方式通常有以下三种:
1、按转换的电能方式分类
1)按转换的电能方式可分为交流发电机和直流发电机两大类。
2)交流发电机又分为同步发电机和异步发电机两种。同步发电机又分为隐极式同步发电机和凸极式同步发电机两种。现代发电站中常用的是同步发电机,异步发电机很少用。
3)交流发电机组又可分为单相发电机和三相发电机两种。三相发电机输出电压为380V,单相发电机输出电压为220V.
2、按照转速高低分类,可分为高速柴油发电机组、中速柴油发电机组和低速柴油发电机组。
1)高速柴油发电机组的转速大于1000r/min。
2)中速柴油发电机组的转速小于500r/min。
3)低速柴油发电机组的转速小于500r/min
3、按励磁方式分类
1)按励磁方式可分为刷励磁发电机和无刷励磁发电机两类
2)有刷励磁发电机的励磁方式为他励式,无刷励磁发电机的励磁方式为自励式。他励式式发电机的整流装置是在发电机定子上,而自励磁式发电机的整流装置是在发电机组的转子上。
4、按照控制和操作的方式分类,可分为现场操作发电机组、隔室操作发电机组和自动化发电机组。
1)现场操作发电机组。操作人员在机房内对发电机组进行启动、合闸、调速、分闸、停机等操作。这类发电机组运行时所产生的振动、噪声、油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。
2)隔室操作发电机组,这类发电机组的机房和控制室分开设置,操作人员在操作室内对机房内的柴油发电机组进行启动、调速、停机等操作,并对机组的运行参数进行监测,对机房内的辅机也实施集中控制。隔室操作可改善操作人员的工作环境。
3)自动化发电机组。经过各有关单位的多年研究,现在柴油发电机组的自动化可实现无人值守,其中包括机组自启动、自动调压、自动调频、调载、自动并车、按负荷大小自动增减机组、自动处理故障、自动记录打印机组可在市电中断后10-15s自动启动,代替市电进行供电。
5、按驱动动力分类
发电机驱动动力的形式有多种,常见的的动力机有:
1)风力发电机
风力发电机就是依靠风力带动发电机转动,产生电流;这种发电机无需消耗额外能源,是一种无污染的发电机;
2)水力发电机
水力发电机是利用水流的落差,产生动力,带动发电机发电,也是利用绿色自然资源发电的设备,又称水轮发电机
3)燃油发电机
燃油发电机是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组的。目前在一些服务行业或小型加工业中,使用小型燃油发电机可以起到应急的作用。遇到停电,就可启动燃油发电机发电,以维持正常工作。
柴油发电机组的电球构成和控制系统
电机按照其发生或需要的电能的性质可分为直流电机和交流电机;交流电机除变压器外,还可分为同步电机和异步电机。异步电机多作为电动机,作发电机用的非常少见。
柴油发电机组中常用的发电机为同步发电机,由定子、转子和电压调节器及辅助装置构成。
1.电枢组件
电枢由电枢铁芯和电枢绕组组成。电枢铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成,既可构成发电机的部分磁路,又可减小铁芯的涡流损耗、电枢硅钢片的内沿中央制有均匀的开口,许多硅钢片叠压后其内沿形成开口槽,用于安放电枢绕组。电枢绕组是由高强度漆包线统制而成,按照设计规律安放在电枢槽内并正确地连接起来,构成完整的单相或三相电枢绕组,用以产生交流电动势,向负载输出电能。
2.磁极
磁极由磁级铁芯和励磁绕组组成。磁极铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成、,在励磁电流的作用下产生主磁场、同时减小涡流损耗。励磁绕组由外涂高强度绝缘漆的铜导线集中统制在各个磁促上,然后将其正确地连接起来。当通入直流电流时,磁极被磁化,产生符合要求的主磁通和磁极极。其匝数由所要求的主磁通量和所选用的磁极铁芯的材料与截面积决定,导线的线径由额定励磁电流决定。
3.定子和转子
定子是交流发电机中固定不动的部分,可以是电枢,也可以是磁极。对于旋转磁极式发电机,其定子组件就是电枢组件;而对于旋转电枢式发电机,其定子组件则为磁极及其励磁绕组等组成的磁极组件,
转子是发电阻的旋转部分.可以是发电机的磁极,也可以是发电机的电抠。对于旋转磁极式同步交流发电机,转子部分通常由磁极铁芯、励磁绕组、转轴及附件组成。
4.电压调节器AVR
当发电机转速发生变化时,电压调节器可自动改变发电机励磁电流,确保输出电压恒定。常见的电压调节器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。
发电机控制系统
伴随着计算机技术的发展,柴油发电机组自动化技术日臻成熟。专业控制器采用未处理技术,以各种集成电路取代继电器控制及分立电子元器件组成的逻辑电路,直至发展成以专用控制器为核心的自动化系统。其总体来说具有成本低、性能高的特点。
柴油发电机组控制器具有检测和显示发电机各物理量的功能;进行发电机的启动、运行、停机、紧急停机等控制性操作;供电及负载检测与切换;机组保护;故障诊断;远程通信遥测、遥控等作用、增强了柴油发电机组运行的可靠性和人机交流方便性。常见的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。
柴油发电机燃料供给系统的检查与调整
燃料供给系统是柴油机的主要部分,柴油机发动不起来,很名故障往往发生在这个系统,因此,在日常的工作中必须对柴油弗列加滤清器进行维护保养,保证柴油的清洁;除对系统中的各零部件进行技术保养外,还必须定期对系统中的零、部件进行检查和调整,以保证柴油机正常可靠地运行。
1.输油泵工作性能的检查
如果输油泵装配不当或主要零件磨损过甚、单向阀与阀座接触不密合或弹簧失效等,均会产生漏气、漏油或断油现象。若输油压力或输油量低于规定值(例如12V135型柴油机输油压力应大于49kPa,当喷油泵转速在750r/min时,输油量应大于或等于25m1/min),应拆卸检修,将单向阀与座进行研磨,若更换新件其结合面也应研磨。输油泵经拆修后应检查其输油压力和输油量。
(1)输油泵密封性检查检查时,将输油泵的手柄旋紧,并堵住出油口,将输油泵浸人清洁的煤油或柴油中,以(150~200)kPa的压缩空气从进油口通人,若泵体与推杆之间的缝隙处只有微量空气以气泡形式漏出,冒泡在50m1/min以内,表明输油泵密封性良好。
(2)输油泵吸油能力的检查用内径8mm、长2m的胶皮软管,从1m下的油箱来检查它的吸油能力,若输油泵在30个行程内能吸油和出油,表明它的吸油能力合格。
(3)输油量与输油压力的检查柴油机的输油量和输油压力的检查,一般应在喷油泵试验台上进行检测。检测时,启动试验台,以1000r,/min转速运转,此时观察其输油量和输油压力。其输油量应达到说明书的要求。在出油口全闭合情况下,出油压力应在(100~200)kPa以上为合格。
2.喷油泵的检查与调整
对于柴油机无论是国产的或是引进国外的,在燃料供给系统中,喷油泵是非常关键的部件。它工作的好坏,直接关系到燃油的喷油压力,喷雾质量。为了保证柴油机正常运行,必须进行定期检查、调整或检修。
(1)国产柴油机喷油泵的检查和调整如果柴油机在工作中发生振动,并有敲击声或排气管冒黑烟等现象,一般是由于喷油泵或燃油调速系统零件发生故障而引起的,因此,应进行仔细检查并分析原因。
喷油泵在使用过程中,喷油泵的柱塞偶件,出油阀偶件及操纵机件和传动机构零件均会有磨损。若这些机件的磨损量超过规定值时,就会使燃油供给系统的供油量降低,各缸供油不均匀度增加,供油时间不准确,造成柴油机工作粗暴,怠速转速不平稳,启动困难,功率降低,油耗率增高等不良情况,因此,柴油机长期使用后应进行检查。
①分列式喷油泵喷油时间的检查
1)将 缸高压油泵的高压油管拆下,装上定时管,然后压人柴油,直到玻璃管内看见油面为止。
2)第1缸活塞在压缩冲程的上止点,再在飞轮上装一个360°的纸盘,并在飞轮壳上做一个记号,记下此记号相对位置,记号对准某一刻度(如0°)。
3)慢慢转动飞轮,当玻璃管内的柴油刚刚上升时,停止转动飞轮,再看原记号0°位置距飞轮壳记号的刻度读数,此读数在说明书技术要求范围内,表明喷油时间合适,否则应进行调整。
调整时,先将高压油泵的锁紧螺帽松开,然后调节调整螺丝,螺丝旋进,供油时间落后,螺丝旋出,则供油时间提前。调好后将锁紧螺帽固紧。
②组合式喷油泵喷油提前角的检查与调整
组合式喷油泵由油泵体、分泵、传动机构及油量控制机构组成,其喷油提前角的检查和调整应按分泵和总泵顺序进行。
1)分泵的检查与调整。当调整某一汽缸喷油提前角时,应使该缸处于压缩冲程位置,同时该缸所对应的高压油泵的柱塞在上止点,即处于喷油位置。如何确定油泵处于喷油位置呢?可按下面方法进行判断。
(a)找飞轮上的记号。先使第1缸活塞处于上止点,再反转曲轴至上止点前喷油提前角的数值(直接喷射式燃烧室柴油机提前角约为28°~35°,分隔式燃烧室柴油机提前角为15°~20°),此时第1分泵柱塞应是喷油位置。
(b)检查油泵柱塞被顶起 位置,此时柱塞顶与出油阀座底平面之间间隙应为(0.4~1.0)mm,而活塞则处于压缩冲程上止点前28°~31°。由于机件在机器内部无法直接测量,可在外部间接测量,即在调整供油时间的基础上,用螺丝刀压缩柱塞弹簧,加在柱塞的压力,然后用(0.4~1.0)mm的厚薄规,在柱塞下端与调节垫块之间插试。若不符合要求,可增减垫块来调整。通过垫块每增加0.4nm,供油提前角约提前1~。第1分泵调整完后,以第1缸为基准,再按喷油泵的供油顺序和间隔角度调整其余各缸。