通信电源第二章-油机课件

求是立德尚学精业

油机发电系统求是立德尚学精业油机发电系统本章内容油机发电机组的作用油机发电机组的工作原理油机的总体构造便携式油机发电机油机发电机的使用与维护高压油机基本知识本章内容油机发电机组的作用本章重点、难点本章重点 柴油发电机组的工作原理 柴油发电机组的使用与维护本章难点： 油机发电机组的原理 油机发电机组的使用与维护本章重点、难点本章重点2.1油机发电机的作用概述的内容提要1

2.2油机的总体构造22.3油机发电机的工作原理32.4便携式油机发电系统

4

2.5柴油发电机组的运行5

2.6高压柴油发电机组6讨论题72.1油机发电机的作用概述的内容提要12.2油机的总体构学习本章目的和要求掌握油机发电机组的基本理论掌握柴油发电机组的原理和运用技术一般掌握汽油及便携油机发电机组的原理和运用技术掌握油机发电机组的日常养护和一般故障的排除方法、具体分析问题和解决问题的能力学习本章目的和要求掌握油机发电机组的基本理论2.1 油机发电机组的作用使用柴油或汽油在发动机汽缸内燃烧而产生高温高压气体，经过活塞连杆和曲轴机构把化学能转换为机械能（动力）的机器，称为内燃机（统称油机），用柴油作燃料的称为柴油机，用汽油作燃料的称为汽油机。用油机作为动力，驱动三相交流同步发电机的电源设备，称为油机发电机组。油机使用柴油的称为柴油发电机组，使用汽油的称为汽油发电机组。在通信领域，油机发电机组作为交流电源供给设备，在没有市电的地方，油机发电机组就成为通信设备的独立电源，在有市电供给的地方，油机发电机组就作为备用电源，以便在市电停电时期保证通信设备的供电需要，确保通信设备的不间断工作。2.1 油机发电机组的作用使用柴油或汽油在发动机汽缸内燃烧而2.2 柴油机的总体构造 油机主要由曲轴连杆机构、配气机构、启动系统、供油系统、润滑系统和冷却系统等几部分组成。 1. 曲轴连杆机构

曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功。2.2 柴油机的总体构造 油机主要由曲轴连杆机构、配气机构、2.2 柴油机的总体构造气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同。燃料在气缸中燃烧时，温度可高达1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。气缸2.2 柴油机的总体构造气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机2.2 柴油机的总体构造活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。活塞2.2 柴油机的总体构造活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的2.2 柴油机的总体构造连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。2.2 柴油机的总体构造连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来2.2 柴油机的总体构造 2. 配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将可燃的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。配气机构2.2 柴油机的总体构造 2. 配气机构配气机构2.2 柴油机的总体构造 3. 供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如图

所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。2.2 柴油机的总体构造 3. 供油系统2.2 柴油机的总体构造供油系统2.2 柴油机的总体构造供油系统2.2 柴油机的总体构造 4. 润滑系统

油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。2.2 柴油机的总体构造 4. 润滑系统2.2 柴油机的总体构造润滑系统2.2 柴油机的总体构造润滑系统2.2 柴油机的总体构造 5. 冷却系统 油机工作时，温度很高(燃烧时最高温度可达2000℃)，这样将使机件膨胀变形，摩擦力增大。此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(80～90℃)下正常工作。2.2 柴油机的总体构造 5. 冷却系统2.2 柴油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图2-6所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环途径为：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在最适宜的温度下工作。冷却系统2.2 柴油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水2.3 油机发电机组的工作原理 2.3.1油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成能量转换的。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。2.3 油机发电机组的工作原理 2.3.1油机工作原理2.3.1油机工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、工作、排气这四个过程。2.3.1油机工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转2.3.1油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、工作、排气四个冲程完成一个循环。只是由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。

(1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。

(2)汽油机的压缩比低(一般为5～9)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有5～10Kg/cm2，温度只有250～400℃。

(3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。2.3.1油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通2.3.1油机工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象四个单缸柴油机用一根共用的曲轴连在一起，其中第一缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄处在同一方向，两个方向间互相错开180°，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在同一行程都有固定的顺序，一般为1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作功，最后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳得多。2.3.1油机工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象2.3.2.交流发电机工作原理

油机带动的交流发电机一般都是同步发电机。所谓同步发电机就是它的旋转速度n和电网频率f及发电机本身的磁极对数ρ之间保持着严格的恒定关系。即：

f=ρn/60或n=60f/ρ2.3.2.交流发电机工作原理 2.3.2.交流发电机工作原理 1. 交流发电机的构造

通信部门用的一般都是三相交流发电机，三相交流发电机一般都做成三相的电枢绕组，均匀分布在由硅钢片迭成的定子铁芯内圆周上。磁极上绕有励磁线圈绕组，与旋转磁极同一转轴上装有滑环和滑环相接触的电刷，产生发电机旋转磁场的直流电流就是通过电刷和滑环引入励磁绕组的。交流发电机2.3.2.交流发电机工作原理 1. 交流发电机的构造交流2.3.2.交流发电机工作原理 2. 交流发电机的工作原理 发电机的转子由油机带动旋转后，磁极绕组中流有电流，磁极便产生磁性，就在定子和转子之间的空隙里产生一个磁极旋转磁场。旋转磁场切割定子槽中电枢绕组的线圈便产生交变的电流(接通外电路后)，此交变电流也在空气隙中形成一个电枢旋转磁场，电枢旋转磁场的转速与发电机的转速始终保持相等的关系。两者保持同步，所以称为同步发电机。其转子转速n(转/分)与频率f及磁极对数p保持不变的关系。即n=60f/p。当磁极对数一定后，要获得恒定的频率，必须严格要求发电机的转速稳定不变，也就是要求带动它的油机的转速稳定不变。2.3.2.交流发电机工作原理 2. 交流发电机的工作原理2.3.2.交流发电机工作原理

3. 同步发电机的励磁方式 同步发电机所采用的励磁方式分为两种： （1）他励式：采用直流励磁机励磁，励磁功率由直流发电机供给。如下图所示2.3.2.交流发电机工作原理 3. 同步发电机的励磁方式2.3.2.交流发电机工作原理 （2）自励式 这种励磁方式的励磁原理是应用半导体硅整流器作为整流元件，将发电机本身提供的励磁功率整流后送入发电机的励磁绕组，用以产生磁场。目前最常用的是利用发电机的三级谐波电流经过整流器进行整流后，供给发电机的励磁绕组。如右图所示。2.3.2.交流发电机工作原理 （2）自励式2.3.2.交流发电机工作原理

4. 电压调节器

他励式、自励式交流发电机的输出电压是随着油机的转速、负载的大小的变化而变化的，而通信用交流电源等通信设备都希望得到稳定的交流电压，因此如何解决交流发电机输出电压的自动调节，保持电压的稳定是非常关键的。下面是是两种自动电压调节器。2.3.2.交流发电机工作原理 4. 电压调节器2.3.2.交流发电机工作原理TD1型炭阻式自动电压调节器的工作原理图2.3.2.交流发电机工作原理TD1型炭阻式自动电压调节器2.3.2.交流发电机工作原理TLG1–23半导体硅可控励磁调节器2.3.2.交流发电机工作原理TLG1–23半导体硅可2.4 便携式（小型）油机发电机组

便携式（小型）油机发电系统由发动机（油机）、发电机和控制设备等主要部分组成。如图所示。发动机（油机）多为汽油机或柴油机。这里主要介绍容量在10千瓦以下的小型风冷汽油发电机组，转速为3000～4000转/分。用于通信方面主要作为工程、移动基站、模块局（站）等小型动力设备的备用电源。2.4 便携式（小型）油机发电机组 便携式（小型）油机发电系 2.4.1发电机组的组成

发电机组由下面几个部分组成：

1）发电机：发电机多采用单相、旋转磁场式结构的同步发电 机。

2）发动机：发动机是发电设备的动力装置。 3）发电机的励磁调节装置：发电机的励磁调节装置，根据具体 线路，作成一定的结构，大多数为整体式，安装在控制面板 内或放置在发电机附近。

4）控制面板：便携式发电机组是通过控制面板来启动、停止、 变换配电向用电设备供电的，同时使操作人员了解发电机组 的运行状态。 此外，还有燃油箱（含油量指示）、蓄电池（电启动）、附件工具箱、电缆等，均为发电机组的构成部分。 2.4.1发电机组的组成 发电机组由下面几个部分组成：2.4.2发电机组的工作原理与运行 1．原理 发电机的端电压大小与励磁电流大小有关。要维持发电机的端电压平稳，必须根据负载变化及时调整励磁电流。当负载减小，端电压升高时，须自动减小励磁电流；当负载增大时，端电压减小，则要自动增加励磁电流。2.4.2发电机组的工作原理与运行 1．原理2.4.2发电机组的工作原理与运行 2. 运行

（1）准备工作 ①检查机油箱内的机油是否充足（通过机油尺），油路是否畅通。 ②检查控制面板，联接电缆及插座、插头是否良好，导线有无折裂和绝缘层破损等现象。 （2）启动工作

①打开油门，关闭阻风门（在热机起动时可不关阻风门，避免混合油过浓造成起动困难。） ②把起动绳按转动轮槽上规定绕行方向绕2～3圈，手快速抽拉起动绳起动机组。起动后立即逐步打开阻风门，使发动机升到额定转速。调节控制面板上的电压调节旋钮，将电压调到220伏。 ③检查油门开关和排油塞。油门开关应在正常开的位置（备用位置特殊情况下用），排油塞应在关闭位置。2.4.2发电机组的工作原理与运行 2. 运行2.4.2发电机组的工作原理与运行

（3）供电 ①在机组运转正常后，电压稳定的情况下，可接通供电开关。 ②运转中一定要用空气滤清器（工程情况下更是如此），在无安全加注油的条件下，禁止在运行中途加汽油。 （4）停机 ①切断电源，关闭油门，按下“停止”按钮。在不需紧急停机时，应手控节气门臂低速运行2～3分钟，待化油器中的混合油用完后自动停机，避免混合油中的汽油挥发留下残油，造成下一次起动困难。 ②做清洗化油器，空气滤清器等必要的维护工作。（工程状态下更应注意）2.4.2发电机组的工作原理与运行 （3）供电2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格

2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格

2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格举例

故障现象及排除方法2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格举例

故障2.5 油机发电机组的使用与维护 2.5.1柴油发电机的启动前的准备和启动 （1）机油量的检查 （2）冷却水的检查 （3）蓄电池的检查 （4）每次启动时间加以限制 （5）每次启动之间留有间隔 （6）总启动次数加以限制2.5 油机发电机组的使用与维护 2.5.1柴油发电机的启动2.5.2柴油机发电机组的运行

（1）启动成功后先怠速一段时间再调到额定转速（2）不宜低速长期运转（3）密切注意各仪表的指示数值（4）关注油机排气颜色（5）倾听机器在运行时内部有无不正常敲击声（6）注意油箱内的油量不要用尽（7）各人工加油润滑点按规定时间加润滑油2.5.2柴油机发电机组的运行 （1）启动成功后先怠速一段2.5.3停机操作 1.正常停机（1）油机在停机前应作一次全面检查，看机器有无故障，以 便停机后检修。（2）油机停机前应逐渐地撤除负载，再怠速运转一段时间， 待出水温度降到70℃以下再停机。（3）检查蓄电池是否充足了电，如果不足，应给蓄电池充 电。（4）严冬季节如无保温措施，停机半小时后将水全部放掉， 以免冻裂缸体。

2.5.3停机操作 1.正常停机2.5.3停机操作

2.紧急停机当油机发生下列情况之一时，必须紧急停机。（1）机油压力表指针突然下降或无压力。（2）当冷却水中断或出水温度超过100℃时。（3）有飞车现象时(转速自动升高)。（4）出现异常敲击声，飞轮有松动现象，或传动机构有重大 的不正常情况。（5）有零件损坏或活塞、调速器等运动部件卡住时。2.5.3停机操作 2.紧急停机2.5.4油机的技术保养油机的正确保养，特别是预防性的保养，是最容易、最经济的保养，因此是延长使用寿命和降低使用成本的关键。首先必须做好柴油机使用过程中的日报工作，根据所反映的情况，及时作好必要的调整和修理。2.5.4油机的技术保养油机的正确保养，特别是预防性的保养2.5.4油机的技术保养保养分级如下：日常维护（每班工作）；一级技术保养（累计工作100h或每隔一个月）；二级技术保养（累计工作500h或每隔六个月）；三级技术保养（累计工作1000-1500h或每隔一年）；2.5.4油机的技术保养保养分级如下：2.5.4油机的技术保养日常维护2.5.4油机的技术保养日常维护2.5.4油机的技术保养一级技术保养2.5.4油机的技术保养一级技术保养2.5.4油机的技术保养二级技术保养2.5.4油机的技术保养二级技术保养2.5.4油机的技术保养三级技术保养2.5.4油机的技术保养三级技术保养2.6高压柴油发电机组随着现代通信的发展，特别是大型IDC数据机房的建设，机房内设备越来越多，同时通信设备对环境条件要求也越来越苛刻，机房内都配置了大量的空调设备，使得局内交流负荷越来越大，局内备用柴油发电机组的容量随之增大。如果仍使用传统的400V发电机组进行供电，需要耗费大量的电力电缆以及占用大量的电缆通道空间。而且往往无法在枢纽楼内解决多台发电机组安装位置和进排风、排烟、消噪等问题，需要在间隔一定距离的配套机房内安装，耗费的电缆量和电缆通道更为庞大。故近年来业界提出使用10kV高压发电机组作为备用电源。2.6高压柴油发电机组随着现代通信的发展，特别是大型IDC数2.6.1高压柴油发电机组结构高压柴油发电机组在构造上与低压柴油发电机组一样，也是由发动机、发电机、控制系统、底盘和配电系统等组成。其发动机与低压发动机是一样的，控制系统也没有什么不同，只是其电压采样信号须经过PT变成低压输入给发电机组的控制器。主要差异是发电机的电压差别。由于高压发电机电压高，其绝缘的要求也要高，与0.4KV的同功率发电机相比，体积更大，重量更重。2.6.1高压柴油发电机组结构高压柴油发电机组在构造上与低压2.6.2高压柴油发电机组配电系统的组成高压柴油发电机组配电系统相比较普通发电机组要复杂好多，高压配电系统一般由进线柜、PT柜、馈线柜和接地电阻柜等组成，进线柜中真空断路器、CT、PT、避雷器、绝缘监视和电流、电压等表计及后备保护和差动保护保护装置或继电器组成。2.6.2高压柴油发电机组配电系统的组成高压柴油发电机组配电2.6.3高压机组与低压机组优势比较2.6.3高压机组与低压机组优势比较讨论题2-1什么是油机发电系统？2-2油机由哪几个部分组成？2-3（1）四冲程油机有哪四个冲程？2-3（2）简述交流发电机的工作原理。2-4（1）便携式油机发电系统由哪几部分组成？2-4（2）便携式油机发电系统运行分几个步骤？2-5简述柴油发电机组的使用与维护注意事项。2-6高压柴油发电机组有什么优势？讨论题2-1什么是油机发电系统？ThankYou!浙江省邮电职业技术学院求是立德尚学精业

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油机发电系统求是立德尚学精业油机发电系统本章内容油机发电机组的作用油机发电机组的工作原理油机的总体构造便携式油机发电机油机发电机的使用与维护高压油机基本知识本章内容油机发电机组的作用本章重点、难点本章重点 柴油发电机组的工作原理 柴油发电机组的使用与维护本章难点： 油机发电机组的原理 油机发电机组的使用与维护本章重点、难点本章重点2.1油机发电机的作用概述的内容提要1

2.2油机的总体构造22.3油机发电机的工作原理32.4便携式油机发电系统

4

2.5柴油发电机组的运行5

2.6高压柴油发电机组6讨论题72.1油机发电机的作用概述的内容提要12.2油机的总体构学习本章目的和要求掌握油机发电机组的基本理论掌握柴油发电机组的原理和运用技术一般掌握汽油及便携油机发电机组的原理和运用技术掌握油机发电机组的日常养护和一般故障的排除方法、具体分析问题和解决问题的能力学习本章目的和要求掌握油机发电机组的基本理论2.1 油机发电机组的作用使用柴油或汽油在发动机汽缸内燃烧而产生高温高压气体，经过活塞连杆和曲轴机构把化学能转换为机械能（动力）的机器，称为内燃机（统称油机），用柴油作燃料的称为柴油机，用汽油作燃料的称为汽油机。用油机作为动力，驱动三相交流同步发电机的电源设备，称为油机发电机组。油机使用柴油的称为柴油发电机组，使用汽油的称为汽油发电机组。在通信领域，油机发电机组作为交流电源供给设备，在没有市电的地方，油机发电机组就成为通信设备的独立电源，在有市电供给的地方，油机发电机组就作为备用电源，以便在市电停电时期保证通信设备的供电需要，确保通信设备的不间断工作。2.1 油机发电机组的作用使用柴油或汽油在发动机汽缸内燃烧而2.2 柴油机的总体构造 油机主要由曲轴连杆机构、配气机构、启动系统、供油系统、润滑系统和冷却系统等几部分组成。 1. 曲轴连杆机构

曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功。2.2 柴油机的总体构造 油机主要由曲轴连杆机构、配气机构、2.2 柴油机的总体构造气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同。燃料在气缸中燃烧时，温度可高达1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。气缸2.2 柴油机的总体构造气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机2.2 柴油机的总体构造活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。活塞2.2 柴油机的总体构造活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的2.2 柴油机的总体构造连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。2.2 柴油机的总体构造连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来2.2 柴油机的总体构造 2. 配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将可燃的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。配气机构2.2 柴油机的总体构造 2. 配气机构配气机构2.2 柴油机的总体构造 3. 供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如图

所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。2.2 柴油机的总体构造 3. 供油系统2.2 柴油机的总体构造供油系统2.2 柴油机的总体构造供油系统2.2 柴油机的总体构造 4. 润滑系统

油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。2.2 柴油机的总体构造 4. 润滑系统2.2 柴油机的总体构造润滑系统2.2 柴油机的总体构造润滑系统2.2 柴油机的总体构造 5. 冷却系统 油机工作时，温度很高(燃烧时最高温度可达2000℃)，这样将使机件膨胀变形，摩擦力增大。此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(80～90℃)下正常工作。2.2 柴油机的总体构造 5. 冷却系统2.2 柴油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图2-6所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环途径为：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在最适宜的温度下工作。冷却系统2.2 柴油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水2.3 油机发电机组的工作原理 2.3.1油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成能量转换的。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。2.3 油机发电机组的工作原理 2.3.1油机工作原理2.3.1油机工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、工作、排气这四个过程。2.3.1油机工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转2.3.1油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、工作、排气四个冲程完成一个循环。只是由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。

(1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。

(2)汽油机的压缩比低(一般为5～9)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有5～10Kg/cm2，温度只有250～400℃。

(3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。2.3.1油机工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通2.3.1油机工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象四个单缸柴油机用一根共用的曲轴连在一起，其中第一缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄处在同一方向，两个方向间互相错开180°，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在同一行程都有固定的顺序，一般为1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作功，最后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳得多。2.3.1油机工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象2.3.2.交流发电机工作原理

油机带动的交流发电机一般都是同步发电机。所谓同步发电机就是它的旋转速度n和电网频率f及发电机本身的磁极对数ρ之间保持着严格的恒定关系。即：

f=ρn/60或n=60f/ρ2.3.2.交流发电机工作原理 2.3.2.交流发电机工作原理 1. 交流发电机的构造

通信部门用的一般都是三相交流发电机，三相交流发电机一般都做成三相的电枢绕组，均匀分布在由硅钢片迭成的定子铁芯内圆周上。磁极上绕有励磁线圈绕组，与旋转磁极同一转轴上装有滑环和滑环相接触的电刷，产生发电机旋转磁场的直流电流就是通过电刷和滑环引入励磁绕组的。交流发电机2.3.2.交流发电机工作原理 1. 交流发电机的构造交流2.3.2.交流发电机工作原理 2. 交流发电机的工作原理 发电机的转子由油机带动旋转后，磁极绕组中流有电流，磁极便产生磁性，就在定子和转子之间的空隙里产生一个磁极旋转磁场。旋转磁场切割定子槽中电枢绕组的线圈便产生交变的电流(接通外电路后)，此交变电流也在空气隙中形成一个电枢旋转磁场，电枢旋转磁场的转速与发电机的转速始终保持相等的关系。两者保持同步，所以称为同步发电机。其转子转速n(转/分)与频率f及磁极对数p保持不变的关系。即n=60f/p。当磁极对数一定后，要获得恒定的频率，必须严格要求发电机的转速稳定不变，也就是要求带动它的油机的转速稳定不变。2.3.2.交流发电机工作原理 2. 交流发电机的工作原理2.3.2.交流发电机工作原理

3. 同步发电机的励磁方式 同步发电机所采用的励磁方式分为两种： （1）他励式：采用直流励磁机励磁，励磁功率由直流发电机供给。如下图所示2.3.2.交流发电机工作原理 3. 同步发电机的励磁方式2.3.2.交流发电机工作原理 （2）自励式 这种励磁方式的励磁原理是应用半导体硅整流器作为整流元件，将发电机本身提供的励磁功率整流后送入发电机的励磁绕组，用以产生磁场。目前最常用的是利用发电机的三级谐波电流经过整流器进行整流后，供给发电机的励磁绕组。如右图所示。2.3.2.交流发电机工作原理 （2）自励式2.3.2.交流发电机工作原理

4. 电压调节器

他励式、自励式交流发电机的输出电压是随着油机的转速、负载的大小的变化而变化的，而通信用交流电源等通信设备都希望得到稳定的交流电压，因此如何解决交流发电机输出电压的自动调节，保持电压的稳定是非常关键的。下面是是两种自动电压调节器。2.3.2.交流发电机工作原理 4. 电压调节器2.3.2.交流发电机工作原理TD1型炭阻式自动电压调节器的工作原理图2.3.2.交流发电机工作原理TD1型炭阻式自动电压调节器2.3.2.交流发电机工作原理TLG1–23半导体硅可控励磁调节器2.3.2.交流发电机工作原理TLG1–23半导体硅可2.4 便携式（小型）油机发电机组

便携式（小型）油机发电系统由发动机（油机）、发电机和控制设备等主要部分组成。如图所示。发动机（油机）多为汽油机或柴油机。这里主要介绍容量在10千瓦以下的小型风冷汽油发电机组，转速为3000～4000转/分。用于通信方面主要作为工程、移动基站、模块局（站）等小型动力设备的备用电源。2.4 便携式（小型）油机发电机组 便携式（小型）油机发电系 2.4.1发电机组的组成

发电机组由下面几个部分组成：

1）发电机：发电机多采用单相、旋转磁场式结构的同步发电 机。

2）发动机：发动机是发电设备的动力装置。 3）发电机的励磁调节装置：发电机的励磁调节装置，根据具体 线路，作成一定的结构，大多数为整体式，安装在控制面板 内或放置在发电机附近。

4）控制面板：便携式发电机组是通过控制面板来启动、停止、 变换配电向用电设备供电的，同时使操作人员了解发电机组 的运行状态。 此外，还有燃油箱（含油量指示）、蓄电池（电启动）、附件工具箱、电缆等，均为发电机组的构成部分。 2.4.1发电机组的组成 发电机组由下面几个部分组成：2.4.2发电机组的工作原理与运行 1．原理 发电机的端电压大小与励磁电流大小有关。要维持发电机的端电压平稳，必须根据负载变化及时调整励磁电流。当负载减小，端电压升高时，须自动减小励磁电流；当负载增大时，端电压减小，则要自动增加励磁电流。2.4.2发电机组的工作原理与运行 1．原理2.4.2发电机组的工作原理与运行 2. 运行

（1）准备工作 ①检查机油箱内的机油是否充足（通过机油尺），油路是否畅通。 ②检查控制面板，联接电缆及插座、插头是否良好，导线有无折裂和绝缘层破损等现象。 （2）启动工作

①打开油门，关闭阻风门（在热机起动时可不关阻风门，避免混合油过浓造成起动困难。） ②把起动绳按转动轮槽上规定绕行方向绕2～3圈，手快速抽拉起动绳起动机组。起动后立即逐步打开阻风门，使发动机升到额定转速。调节控制面板上的电压调节旋钮，将电压调到220伏。 ③检查油门开关和排油塞。油门开关应在正常开的位置（备用位置特殊情况下用），排油塞应在关闭位置。2.4.2发电机组的工作原理与运行 2. 运行2.4.2发电机组的工作原理与运行

（3）供电 ①在机组运转正常后，电压稳定的情况下，可接通供电开关。 ②运转中一定要用空气滤清器（工程情况下更是如此），在无安全加注油的条件下，禁止在运行中途加汽油。 （4）停机 ①切断电源，关闭油门，按下“停止”按钮。在不需紧急停机时，应手控节气门臂低速运行2～3分钟，待化油器中的混合油用完后自动停机，避免混合油中的汽油挥发留下残油，造成下一次起动困难。 ②做清洗化油器，空气滤清器等必要的维护工作。（工程状态下更应注意）2.4.2发电机组的工作原理与运行 （3）供电2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格

2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格

2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格举例

故障现象及排除方法2.4.3便携式（小型）汽油发电机组主要技术规格举例

故障2.5 油机发电机组的使用与维护 2.5.1柴油发电机的启动前的准备和启动 （1）机油量的检查 （2）冷却水的检查 （3）蓄电池的检查 （4）每次启动时间加以限制 （5）每次启动之间留有间隔 （6）总启动次数加以限制2.5 油机发电机组的使用与维护 2.5.1柴油发电机的启动2.5.2柴油机发电机组的运行

（1）启动成功后先怠速一段时间再调到额定转速（2）不宜低速长期运转（3）密切注意各仪表的指示数值（4）关注油机排气颜色（5）倾听机器在运行时内部有无不正常敲击声（6）注意油箱内的油量不要用尽（7）各人工加油润滑点按规定时间加润滑油2.5.2柴油机发电机组的运行 （1）启动成功后先怠速一段2.5.3停机操作 1.正常停机（1）油机在停机前应作一次全面检查，看机器有无故障，以 便停机后检修。（2）油机停机前应逐渐地撤除负载，再怠速运转一段时间， 待出水温度降到70℃以下再停机。（3）检查蓄电池是否充足了电，如果不足，应给蓄电池充 电。（4）严冬季节如无保温措施，停机半小时后将水全部放掉， 以免冻裂缸体。

2.5.3停机操作 1.正常停机2.5.3停机操作

2.紧急停机当油机发生下列情况之一时，必须紧急停机。（1）机油压力表指针突然下降或无压力。（2）当冷却水中断或出水温度