柴油发电机组工作原理及应用.doc

柴油发电机组工作原理及应用张振毅2007.6 柴油发电机组工作原理及应用1油机发电机组概述2柴油机工作原理2.1柴油机的基本结构2.2工作保障系统2.3柴油机总成2.4常用柴油机性能参数3。同步发电机工作原理3.1同步发电机的结构3.2工作原理3.3励磁系统4。柴油发电机组的构成及特点4.1机组的构成4.2柴油发电机组的特点5柴油发电机组的控制系统5.1柴油发电机组控制系统的功能6柴油发电机组的分类6.1柴油发电机组的类型7柴油发电机组的技术性能指标7.1机组的工作条件7.2电气性能技术指标7.3其他常用指标8柴油发电机组的应用选型8.1柴油发电机组选型的分析条件9柴油发电机组的运行及维护9.1运行前的准备9.2柴油发电机组的运行9.3机组的保养和维修制度 1 油机发电机组概述以燃油内燃机为动力驱动发电机的技术已有一百多年的历史。油机发电机组是国家电力网的好助手。 常用油机发电机组分为：汽油发电机组 0.5KW20KW左右柴油发电机组 10KW3000KW左右2 柴油机工作原理将燃烧柴油产生的热能转换为旋转机械能 2.1柴油机的基本结构气缸顶部:进气门、排气门、喷油嘴 活塞有活塞环和刮油环 下部连接油底壳连杆上连活塞下接曲轴 运动范围；上至点、下至点曲轴每个缸对应一个弯曲，是精密、复杂的部件 飞轮惯性作用支持工作2.2工作原理（1）进气冲程（a）活塞下冲，气缸内形成负压：负6893KPa(101KPa约为1个大气压)进气门打开，新鲜空气进入。（2）压缩冲程（b）活塞由下至点上冲，空气被压缩，接近上至点时气温到600左右，压力5000KPa左右。（3）做功冲程（c）喷油嘴喷入柴油雾气并立即爆燃，2000左右高温8000KPa左右压力气体推动活塞下冲，带动曲轴做功。 柴油机油气自燃，汽油机必须用火花塞点燃。（4）排气冲程（d）活塞由下至点惯性上冲，排气门打开，废气被推出。这四个连续的工作过程叫做一个工作循环。之中活塞要上下冲击四次飞轮转动两圈。2.3柴油机的工作保障系统供油 供气 散热 润滑 启动（1）燃油供给系统油箱输油泵燃油滤清器（粗滤）燃油滤清器（细滤）喷油泵集合管、燃油轨电喷嘴溢流管油温、油压、转速等输入电子调节器控制喷油泵、集合管、燃油轨、电喷嘴燃油系统是柴油发动机的效率、转速、燃油充分燃烧的调控中心。（2）供气机构A 进气机构： 空气滤清器进气增压器中间冷却器进气门空气密度与压力成正比与温度成反比提高进入气缸的空气密度（含氧量）可以增加输出功率3090以上。B排气机构： 排气阀废气涡轮增压器消声器（3）冷却机构A风冷： 风扇吹气缸B水冷： 水泵循环冷却水气缸外壁、上盖，机油冷却器回水管散热水箱柴油机最合适的工作温度是6585（4）润滑系统油底壳机油泵润滑油（机油）粗滤器和精滤器冷却器曲轴、连杆、活塞、气门、齿轮回油管（5）启动装置人力 小汽油机 电启动蓄电池、电动机（6）柴油内燃机总成010 内燃机机箱和临时安装的构架 020 传动齿轮030 活塞和曲轴的传动连接 040 气缸上盖050 阀门连杆凸轮 070 高压燃油装置（高压油轨）080 低压燃油装置（燃油回流管） 100 废气涡轮增压器110 冷却器（水冷进入气缸的气体） 120 空气滤清器和空气导管140 排气管及弹性喷口 170 启动电动机180 润滑油冷却器 200 气缸冷却水的循环装置220 冷却空气循环装置 230 机座可调支撑垫250 飞轮及动力输出装置 500 电子调速器3。同步发电机工作原理3.1 同步发电机的结构法拉第电磁感应定律 图一：原线圈A运动时在副线圈B产生感应电动势和感应电流发电机; 定子绕组电枢线圈 转子绕组励磁机供给直流电3.2 工作原理 转子绕组直流电旋转的转子磁场或主磁场切割定子绕组产生感应电流形成定子磁场或电枢磁场转子磁场和定子磁场同相同步同步发电机3.3 励磁系统 给转子绕组提供直流电并反馈调节发电机电压 定子绕组取部分电压电流负反馈调制成直流电送入励磁机定子产生直流磁场励磁机转子绕组感应生成电压电流，它们与主发动机定子电压电流的变化成反比同步整流器变成直流送入主发电机转子绕组产生与主发电机输出电压变化规律相反的转子磁场4 柴油发电机组的构成及特点 4.1 机组的构成 柴油机曲轴端的飞轮及壳体圆柱形弹性连接器发电机轴前端凸肩定位装置4.2 柴油发电机组的特点自启动制造精良调速性能好每分钟1500转，油耗低每KWH小于200克，废气中的NO含量低于每立方米2000毫克，可在-20下启动。5 柴油发电机组的控制系统控制核心是16-32位的单片机或可编程控制器 5.1 控制系统的功能 （1） 控制启动，三次限制，关机（2） 测量测量并显示电压、电流、频率、油压、油温、水温、转速等（3） 保护过压、过流、欠压、短路、油压低、水温高、超速等现象报警或关机 6柴油发电机组的分类 （1）普通型机组 （2）移动型机组 （3）静音型机组7柴油发电机组的技术性能指标我国柴油发电机组的技术标准与国际上一致，常用的技术性能指标有； 7.1 机组的工作条件 A类;海拔1000米，气温40，湿度60环境下能额定工作 B类；海拔0米，气温20，湿度60环境下能额定工作 7.2 电气性能指标 （1）稳态电压调整率： U=(U1-U)U100 U发电机空载电压 U1带载后的稳定电压 13类机组；1-3 4类机组；5 （2）稳态频率调整率： f=(f1-f2)f100 f1 负载渐变后的稳态频率最大或最小值 f2 额定负载后的稳定频率 13类机组；0.5-3 4类机组；5 f 额定频率 （3）电压稳定时间： 负载从；0-100突变到电压稳定的时间 13类机组；0.5-1秒 4类机组；3秒 （4）频率稳定时间： 13类机组；2-5秒 4类机组；7秒 （5）并机性能: 多台机组在额定功率因数时，能在20-100额定功率范围内并联稳定运行7.3 其它常用指标（1） 燃油消耗；189-272g/KWH（2） 普通机组7米处噪声100db,静音机组56db（3） 自启动后10秒内稳定运行8柴油发电机组的应用选型 现有设备状况比UPS的额定容量大1.6-3倍运行及控制方式使用环境状况技术支持及服务9柴油发电机组的运行及维护9.1 运行前的准备：检查供气机构各部件柴油、机油、冷却水液位阀门、管头、气门间隙各显示仪表蓄电池9.2 运行： 启动不超过三次查水温、油温、转速、电压频率查有无漏气、水、油现象9.3机组的保养和维护 （1）建立日常操作规程和保养维修制度，确保待机状态良好。 （2）分级保养及维护：A. 一级技术保养查机组外部的紧固螺栓、螺母，柴油、机油、冷却液清洁空气滤清器 一个月一次开机15-30分钟验机B. 二级技术保养进行一级技术保养清洗曲轴箱更换柴油和机油滤清器滤芯调节气门间隙和喷油定时机构查蓄电池一年进行一次C. 三级技术保养进行一、二级技术保养将总成解体清洗气缸组和曲轴组零件清洁气路、油路零部件检查控制系统及发电机 3-5年进行一次单纯的课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善 教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。