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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。

柴油机故障如何分类？ 柴油机故障可从以下不同方面进行分类： （1）按故障的性质分类 柴油机故障按其性质，可分为本质故障、误用故障和从属故障三类。 1）本质故障。在规定使用条件下，由于柴油机及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障称为本质故障，如柴油机连杆断裂等。 2）误用故障。不按规定条件使用或由于外界因素而引起的故障称为误用故障，如因机油油量不足引起烧瓦等。 3）从属故障。某一故障所引起的派生故障称为从属故障，也成为相关故障，如连杆螺钉断裂引起的机体裂纹等。 （2）按故障的严重程度 柴油机故障按其严重程度和造成的危害，可分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。 1）致命故障。凡造成重要零件报废、导致人身伤亡或造成重大经济损失的故障称为致命故障，也称为危险性故障，如连杆螺栓断裂、机体破裂等。这类故障属一类故障。 2）严重故障。凡柴油机主要性能指标超过限值，主要零件损坏需解体才能排除的故障称为严重故障，如柴油机油耗过高、活塞环断裂等。这类故障数二类故障。 3）一般故障。凡柴油机需停机检修，需要更换非主要部件，用随机工具即可排除的故障称为一般故障，如三漏（漏气、漏油、漏水）、盖板损坏等。这类故障属三类故障。 4）轻度故障。凡一般不导致柴油机停机，不需要更换零件，用随机工具在短时间内即可排除的故障称为轻度故障。如柴油机密封部位渗漏、盖板螺钉松动等。这类故障属四类故障。 （3）按故障出现时间的快慢分类 柴油机故障按其出现时间的快慢，可分为突发性故障和渐发性故障两类。 1）突发性故障。这种故障在短时间内突然发生，不能靠早期诊断来预测，如连杆螺栓断、气门弹簧断裂等。 2）渐发性故障。这种故障的发生有一个渐变的过程，可以通过早期诊断进行预测，如缸套磨损、气门漏气等。 （4）按故障发生的部位分类 柴油机故障按其发生部位，可分为整体性故障和零部件故障两类。 1）整体性故障。也称为综合性故障，影响整机性能，如起动困难、功率不足、飞车、转速不稳、压力异常、温度异常、声音异常、振动异常、突然停车等，其原因是综合性的。 2）零部件故障。是指某一零件所发生的故障，如齿轮断裂、水泵泵量过小等。 （5）按故障的原因和现象分类 柴油机故障按其原因和现象，可分为磨损性故障、错用性故障和薄弱性故障三类。 1）磨损性故障。由于摩擦副磨损过大而造成的故障称为磨损性故障。这种故障是正常使用条件下，正常磨损过程中可以预料的故障，如活塞环过度磨损，造成严重漏气、功率不足等。这类故障一般不会造成严重后果。 2）错用性故障。在实际使用条件下，产生的载荷超过了原设计能力所造成的故障称为错用性故障，如超负荷使用致使柴油机冒黑烟、轴系断裂等。 3）薄弱性故障。在实际使用条件下，产生的载荷未超过设计能力，只是设计失误造成薄弱环节，导致零部件丧失工作能力的故障称为薄弱性故障。这类故障多发生在新开发机型上。一般表现为零件破损、轴系及支架断裂等。 （6）按故障后果的性质分类，以可靠性为中心的维修指导思想认为，故障后果比故障频率更为重要，故障后果可以影响重要机件发挥正常的功能，可以造成更换故障件的费用支出，可以损坏整个系统设备，甚至造成人员伤亡。因此，故障后果决定了维修工作的先后次序和及时提出修改机件设计的建议。故障后果按性质可分为四类： 1）性故障后果。这类故障能造成机毁人亡，需采用维修方式，使故障风险率减少到可以接受的水平；否则，有关机件项目就要重新设计。 2）使用性故障后果。这类故障能干扰使用计划，会因该机件工作能力的下降，造成其他间接的经济损失（例如使用中经济性下降等）。在费用效果分析的基础上，可采取维修的方式来解决这些问题。 3）非使用性故障后果。这类故障的后果对使用没有直接的不利影响。例如采用冗余度设计的装置，其中一个装置出现故障后，只需在方便时更换或修理。因此，非使用性后果可采用事后维修方式。 4）隐蔽性故障后果。这类故障后果一般不会产生直接的不利影响。但是，当具有隐蔽性故障后果的计件与另一个或几个计件的故障相关时，如果 个机件的功能故障由于隐蔽原因未被发现，以致第二个机件又发生故障，从而造成多重故障，则将导致危险性故障，必须采取维护的方式减少这种风险的因素。

柴油发电机润滑系统怎么检查 柴油机经长期运行后，其润滑系统的各零、部件由于磨损或蚀损、堵塞等就会产生故障。例如机油泵零件磨损，使机油泵的出油量和出油压力、降低。机油泵各密封面、阀门等处蚀损、变形、弹簧的弹力减弱、油管破裂、凹瘪及油管接头损坏就造成漏油；机油散热器堵塞或碰伤，使油温升高，漏油等故障。因此，应定期对润滑系统进行检查，更换已损坏或快要损坏的零件。 1.机油泵的检查 (1)检查主动、被动齿轮的齿隙 机油泵主、被动齿轮的正常配合间隙为（0.15～0.35）mm，极限值为0·75mm。检查时将泵体上的泵盖螺栓卸下，取下泵盖，用厚薄规在主、被动齿轮相隔120°的三个啮合点上测量其间隙，若超过上述规定的间隙值，应更换主、被动齿轮。若主过上述规定的间隙值，应更换主被动齿轮。若主动和被动齿轮的齿面如有毛刺，应用油石磨光。 (2)检查齿轮端面与泵盖的间隙 检查的方法，将齿轮装回泵壳内，端面放上一段保险丝，装上原有垫片和泵盖并旋紧螺丝，然后拆下泵盖，取出压扁的保险丝，测量保险丝压扁的厚度，即为齿轮端面与泵盖之间的间隙，此间隙不得超过0.12mm。若间隔超过规定值，可用减少垫片的方法来调整。 (3)检查齿轮顶面与泵壳之间的间隙 用厚薄规插人齿轮顶面与泵壳之间进行测量检查，正常间隙为0.075mm，若超过0.1mm应更换新配件。 (4)检查限压阀装置 主要检查它的弹簧是否过软，钢球是否有磨损、失圆或麻点过多等，否则应予更换。 (5)机油泵的装配与试验 装配时先在泵轴上涂以机油，将主动齿轮装在泵轴上，然后，装入被动齿轮。装好后，主、被动齿轮应能灵活啮合旋转。调整好泵盖与主、被动齿轮端面的间隙，并注意垫片的厚度，使间隙不超过规定值。 将传动齿轮装在轴上，插人定位销，再固紧螺丝。 装配后的机油泵应进行检查和试验，其试验方法：将机油泵的进出油孔都浸人机油中，待灌满机油后，用手指堵住出油口，另一只手按正常工作方向转动齿轮，当手指感到有很大压力堵不住时，表示机油泵装瓦良好。然后，进行装机试调压力。当柴油机启动后在额定转速下运转时，观察机油压力表的油压是否符合该机的规定值。如油压过高或过低均应调整油压调整装置，使油压达到正常为止。 2.机油粗滤器的检查 柴油机运转200h后，应清洗一次机油粗滤器。检查滤芯是否畅通，无破损堵塞的方法是：先将内层滤芯从外层滤芯取出，在它们的上部用软木塞塞住，然后，倒放在温度大于15℃柴油中。测定柴油渗透到离滤芯上边缘30灬位置的时间，一般约需（20～40)s为好，多不得超过120s。 3.工机油精澹器的栓查 柴油机通常用离心式机油精滤器。检查时先松开外壳螺母拆下外壳，然后松开转子轴上螺母取出转子，彻底清冼转子内腔和两个喷嘴，检查转子轴上、下两部轴与轴承的间隙，正常间隙为（0.045～0.094）1，若超过0.20mm应重新压配轴承。 机油精滤器经检查，各部分符合使用规定，应仔细装复，然后，启动柴油机，在空车 转速下运转2分钟后即熄火，用听诊器和秒表测定转子转动的时间。在正常情况下油温在60℃以上，熄火后转子转动时间应大于37s，允许不少于30s。