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發(fā)電機的分類、原理、結構、使用方法，告別小白，一文全明白
發(fā)電機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有廣泛的用途。發(fā)電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當?shù)膶Т藕蛯щ姴牧蠘嫵苫ハ噙M行電磁感應的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)電機是指將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。
一、發(fā)電機的分類
柴油發(fā)電機組中的發(fā)電機是將柴油機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是電力的輸出部分。柴油發(fā)電機組的種類較多，通常可按以下方法進行分類:
①按使用條件不同，柴油發(fā)電機組可分為陸用和船用兩大類，陸用機組又可分為固定式和移動式(拖車式)兩類。
②按陸用機組使用要求的不同，柴油發(fā)電機組可分為普通型、自動化型、低噪聲型和低噪聲自動化型。
③按發(fā)電機輸出電流性質(zhì)的不同，柴油發(fā)電機組可分為交流發(fā)電機組和直流發(fā)電機組。
④按交流同步發(fā)電機勵磁方式的不同，柴油發(fā)電機組可分為裝備旋轉(zhuǎn)交流勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組和裝備靜止勵磁機勵磁系統(tǒng)的機組;
⑤按柴油發(fā)電機組用途的不同，柴油發(fā)電機組可分為常用發(fā)電機組、備用發(fā)電機組、應急發(fā)電機組。
二、發(fā)電機的工作原理
1、柴油發(fā)電機
柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。
2、汽油發(fā)電機
汽油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將汽油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在汽油機汽缸內(nèi)，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行作功。
無論是柴油發(fā)電機還是汽油發(fā)電機，都是各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。將無刷同步交流發(fā)電機與動力機曲軸同軸安裝，就可以利用動力機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
三、發(fā)電機的結構
發(fā)電機通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。
四、發(fā)電機的使用方法
發(fā)電機組的電壓變化率約為20～40%。一般工業(yè)和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此，隨著負載電流的增大,必須相應地調(diào)整勵磁電流。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反，對于感性和純電阻性負載，它是上升的，而在容性負載下，一般是下降的。
(1)機組啟動前的準備：
1.檢查潤滑油的油位、冷卻液液位、燃油量;
2.檢查柴油機的供油、潤滑、冷卻等系統(tǒng)各個管路及接頭有無漏油漏水現(xiàn)象;
3.檢查電氣線路有無破皮等漏電隱患，接地線電氣線路是否松動，機組與基礎的連接是否牢固;
4.若環(huán)境溫度低于零度時，須在散熱器內(nèi)添加一定比例的防凍劑;
5.柴油發(fā)電機組 次啟動或停機較長時間后再次啟動，應先用手壓泵排盡燃油系統(tǒng)內(nèi)的空氣。
(2)啟動：
1.合上控制箱內(nèi)的保險后，按啟動按鈕，按下按鈕3~5s，若啟動不成功，應等20s左右再次啟動。若多次啟動不成功，應停止啟動操作，排除電瓶電壓或油路等故障因數(shù)后，再次啟動;
2.啟動時應觀察幾油壓力，若油壓無顯示或很低時，應立即停車檢查。
(3)運行：
1.機組啟動后，檢查控制箱模塊各項參數(shù);機油壓力、水溫、電壓、頻率等;
2.通常情況下，機組啟動后轉(zhuǎn)速直接達到額定轉(zhuǎn)速;有怠速要求的機組，怠速時間一般為3~5min，怠速時間不易過長，否則可能燒壞發(fā)電機相關元器件;
3.檢查機組油路、水路及電器的滲漏情況;
4.檢查機組各連接處的緊固情況，看有無松動和劇烈振動;
5.觀察機組各種保護和監(jiān)視裝置是否正常;
6.當轉(zhuǎn)素達到額定轉(zhuǎn)速，起空載運行的各項參數(shù)穩(wěn)定后，合閘供電;
7.檢查確認控制屏各項參數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，再次檢查機組的振動，有無三漏及其他故障;
8.機組運行時嚴禁超載。
(4)正常停機：
停機前必須先分閘，一般情況卸載后需運行3~5min停機。
(5)緊急停機：
1.發(fā)電機組運轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時，必須立即停機;
2.緊急停機時，按下急停按鈕或?qū)娪捅猛C控制手柄迅速推倒停車位置。
(6)保養(yǎng)事項：
1.柴油機濾芯更換時間為300H;空氣濾芯更換時間為每400H;機油濾芯 次更換時間為50H，以后為250H。
2.機油 次更換時間為50H，以后機油正常更換時間為每250H。
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唯有切斷供氣才是制止柴油發(fā)電機飛車行之有效的方法
柴油發(fā)電機飛車的實質(zhì)是噴油泵調(diào)速器作用失靈，供油量不能隨負荷減小（轉(zhuǎn)速相應升高）而減小引起的飛車；或者是氣缸內(nèi)進入了額外的燃油或過多的機油，使燃料燃燒產(chǎn)生的動力大大超過柴油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)阻力（機械摩擦阻力及外界負荷），柴油發(fā)電機工作失去平衡而引起的飛車。
“飛車”產(chǎn)生的原因：
1.調(diào)速器部分（1）油泵齒條（拉桿）卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊，或進入臟物，或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。（2）調(diào)速器彈簧斷裂，飛錘脫出或卡滯；高速限制螺釘不起作用。（3）調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機油太多，影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機油如果凍結，飛錘不能飛甩，更易造成“飛車"。
2.油泵部分（1）油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在柴油發(fā)電機工作過程中發(fā)生“飛車”，多是因油泵內(nèi)進入了臟油，油中帶進的水和機械雜質(zhì)進人柱塞副的間隙中，引起柱塞卡滯。（2）安裝不當，如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關系裝錯了，或柱塞裝反。（3）為了調(diào)大供油量，使柱塞螺旋槽旋度過大。
防止“飛車”的措施：（1）調(diào)試噴油泵總成時，要嚴格地按照調(diào)試工藝檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個零件和組合件、各連接點磨損時必須修復，指壞件要及時更換。裝配時要嚴格按照工藝步驟與要求進行， 要在技術狀態(tài)良好的噴油泵試驗臺上進行的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面：不同工作情況供油量的調(diào)整，調(diào)速器的調(diào)整，供油角度的調(diào)整?，F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向，認為手工就可以解決油泵的切問題，就是上試驗臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性，這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進入了臟油致使柱塞卡滯，應首先檢查清洗柴油粗細弗列加濾清器，放出油箱中沉淀物和水，然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象，必要時應拆卸油泵柱塞（包括噴油嘴）進行清詵。（2）當發(fā)生“飛車"時，應沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有：立即停止供油，將凋速手柄拉到熄火位置，順手關掉油箱開關或用扳手卸掉高壓油管，（3）立即停止供氣，用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口，或用力拔下弗列加濾清器，堵死進氣口。（4）打開減壓裝置。減壓后氣門不能關死，致使柴油發(fā)電機熄火。不過采用此法等于在配氣機構中造成數(shù)毫米的間隙，在高速下，這樣大的間隙，將形成很大的沖擊，可能摜壞減壓機構、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機構被打壞，則會停不住車。如在行進中，可剎車增大負荷，迫使發(fā)電機熄火。
飛車后的應急措施處理飛車的措施基本上有3個：加大負荷；切斷供油（高壓油）；切斷供氣短加大負荷的方法是掛高擋并強行制動迫使發(fā)電機熄火、這樣做雖然有效，但容易造成發(fā)電機和傳動部分零件的損壞，并容易導致交通事故。
切斷供油從原理上是說得通的、但實際上卻不怎么有效。原因是飛車多發(fā)生在發(fā)電機空載運行時，由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產(chǎn)生了較強的節(jié)流作用，使供油量比額定油量還大，這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒，除以大量濃黑煙的形式排出外，必然還有部分燃油滯留在發(fā)電機活塞頂部。因此即使在發(fā)生飛車時立即切斷高壓油供給，但活塞頂部的殘油足以維持相當時間的繼續(xù)燃燒，不能使發(fā)電機轉(zhuǎn)速立即降下來，浪費了寶貴的時回，眼睜睜地看著發(fā)電機損壞而束手無策。
唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法，沒有空氣中的氧氣助燃，燃油就沒有辦法繼續(xù)燃燒。切斷供氣的方法按發(fā)電機結構不同而有所區(qū)別。有減壓機構的，應立即使發(fā)電機減壓；有由機械縱或氣動操縱的進、排氣動裝置的，應立即實行阻氣能動；若這些機構都沒有，可堵住發(fā)電機進氣口，使其缺氧.
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柴油發(fā)電機機油泵裝入機體時應注意以下幾點 機油泵的裝配與試驗
(1)機油泵的裝配
①在泵軸上涂以適量機油，將主動齒輪裝在泵軸上，然后再裝被動齒輪。主被動齒輪裝好后，轉(zhuǎn)動泵軸時，它們應能靈活地嚙合旋轉(zhuǎn)。
②裝泵蓋時，必須注意調(diào)整其間隙，若泵蓋已經(jīng)過研磨，則更要重視墊片厚度的調(diào)整，保證其間隙適當。
③將傳動齒輪裝在軸上后，一定要確實將橫銷鉚好。
④裝好后，應檢查各種螺釘是否上緊，并將限壓閥裝好。
（2）機油泵的試驗
其試驗方法是：將進、出油孔都浸入機油盆中，待灌滿機油后，用拇指堵住出油孔，另一手轉(zhuǎn)動齒輪，以拇指感到有一定壓力為好。否則，應查明原因，重新修配。
（3）裝入機體
機油泵裝入機體時，應注意以下幾點：
①裝機前，將機油泵灌滿機油，以防泵內(nèi)有空氣，使機油泵不泵油而燒瓦。
②油泵與機體間的墊片應墊好，以防漏油。
③柴油機機油泵與分電器有傳動關系時，應正常嚙合，以免點火時間錯亂。
④進行壓力試驗及調(diào)整。
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