柴油发电机组工作原理及应用

1、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

2、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0.5KW 20KW 左右柴油发电机组10KW 3000KW左右*1.2 .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柴油机的基本结构上止点M:fi: :T上止点t _下止点歸r卫I f1（窘积'iH2< Aft>Mna團121弋ix姑构示意图气缸一一顶部：进气门、排气门、喷油嘴 下部连接油底壳活塞有活塞环和刮油环连杆

3、一一上连活塞下接曲轴运动范围；上至点、下至点曲轴一一每个缸对应一个弯曲，是精密、复杂的部件飞轮一一惯性作用支持工作22工作原理<d)(b>Sl-3囚冲ftNNA机的工件过程EiSIMliil（1）进气冲程（a） 活塞下冲，气缸内形成负压：负 气压）进气门打开，新鲜空气进入。68 93KPa(101KPa约为1个大（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 C左右,压力5000KPa左右。2000 C左右高温8000KPa左右压（3）做功冲程（C）喷油嘴喷入柴油雾气并立即爆燃，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、（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8供油弄僦示惠图图2-4AW汽直ii,油箱输油泵燃油滤清器（粗滤燃油滤清器（细滤）喷油泵燃油轨一一电喷嘴一一溢流管油温、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ar_，炖P九为肚厂B.排气机构:排气阀一一废气涡轮增压器一一消声器U ff%机 篮中间?tips3.+.排吒«3. ft轮

5、ffi 2-5嚴机驼堆压用M示.圈A.进气机构:空气滤清器一一进气增压器一一中间冷却器进气门(含氧量)可以增加输出空气密度与压力成正比与温度成反比一一提高进入气缸的空气密度 功率30 90%以上。(3 )冷却机构HrtFrr -T. -ayI.3.盂*ft * 嚴* V £ 水玲式AAfCH6 fatfia* 7,i. tb* s. a*T jn z i.小千水ii聶水号柴油机最合适的工作温度是65 85 CA.风冷:风扇吹气缸B.水冷:水箱水泵循环冷却水一一气缸外壁、上盖，机油冷却器一一回水管一一散热(6)柴油内燃机总成(4 )润滑系统柴油机的典型润滑池路如图姑丁朋示。DB 2-7

6、離命LH潸衲£严V/ X < Q套 A 常t1g:*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、齿轮一一回油管(5 )启动装置人力小汽油机电启动蓄电池、电动机T绅铀n tzflnt化BIO5« mIW1f*119 14Q 349 1D0dll ttQiia DM NOI _0"沁3010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

7、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；定子绕组一一电枢线圈转子绕组一一励磁机供给直流电3.2工作原理转子绕组直流电一一旋转的转子磁场或主磁场一一切割定子绕组一一产生感应电流一一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©©92d3.3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一一

8、负反馈调制成直流电一一送入励磁机定子一一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一一同 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5.1-.4.1机组的构成柴油机曲轴端的飞轮及壳体一一圆柱形弹性连接器一一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一一调速性能好每分钟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-20C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2)1

9、 ) 控制启动，三次限制，关机测量并显示电压、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机组的工作条件类；海拔1000米，气温40C,湿度60%环境下能额定工作类；海拔0米，气温20C,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：5 U=(U1-U )十UX 100%U发电机空载电压 U1带载后的稳定电压3类机组；± 1-3 %4 类机组；&#

10、177; 5 %(2)稳态频率调整率：5f=(f1-f2)十f X 100% 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1 3 类机组； 0.5-3 % 4 类机组；5%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3 类机组； 0.5-1 秒 4类机组； 3 秒4)频率稳定时间：3 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普通机组7米处噪声V lOOdb,静音机组V 56db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一一比 UPS的额定容量大1.6-3倍一一运行及控制方式一一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.