一文帶你了解發(fā)電機
  一、發(fā)電機的種類和功能特點

  發(fā)電機是指受到機械動力的作用時產生電的設備。在這種轉換過程中，機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源，如風能、水能、熱能、太陽能等。

  根據(jù)產生電的類型不同，發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。

  1.直流發(fā)電機的功能特點

  直流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生直流電的發(fā)電機。

  一文帶你了解發(fā)電機

  直流發(fā)電機具有使用方便、運行可靠等特點，可以直接為各種需要直流電源的用電設備提供電能。但是直流發(fā)電機內部有換向器，易產生電火花，發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電源。

  2.交流發(fā)電機的功能特點

  交流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生交流電的發(fā)電機，該類發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。其實物外形如圖2所示。

  在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見，該類發(fā)電機由直流電流勵磁，既能提供有功功率，也能提供無功功率，可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外，同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風力發(fā)電機4種。

  交流發(fā)電機的應用十分廣泛，例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電，其應用實例如圖3所示。

  二、發(fā)電機的型號與技術參數(shù)

  為了便于對發(fā)電機的生產管理和使用， 對發(fā)電機的型號進行了編制方法的統(tǒng)一，并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機的銘牌，其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機的型號、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級、頻率、功率因數(shù)以及轉速等。

  1.發(fā)電機的型號含義

  發(fā)電機的型號通常是對機組的型號進行的說明，其中包含的息有發(fā)電機輸出的電壓的種類、發(fā)電機機組的類型、控制特征、設計序號以及環(huán)境特征等，如圖5所示。

  除此之外，有些發(fā)電機的型號較為直觀簡單，識別時較為方便，如圖6所示，其中包含有產品編號、額定電壓及額定電流等。

  例如，圖7所示典型發(fā)電機的銘牌標識，從中可以了解其型號為“200GF6，參照上述命名方法可了解其型號所標識的含義?！?

  2.發(fā)電機的主要技術參數(shù)

  發(fā)電機的技術參數(shù)通常與型號一樣通過銘牌標簽粘貼或直接標識在發(fā)電機的外殼上，以供選用和檢修時參考，如圖8所示。

  發(fā)電機的主要技術參數(shù)包括：額定電壓、額定電流、轉速、頻率、功率因數(shù)、定子接法和絕緣等級等。

  (1)額定電壓

  額定電壓指發(fā)電機在正常運行時輸出的額定電壓，單位是kV。

  (2)額定電流

  額定電流是指發(fā)電機正常并連續(xù)工作時的 工作電流，單位是kA。當發(fā)電機其他各參數(shù)都在額定的情況下，發(fā)電機以該電流運行，其定子繞組的溫升不會超過允許的范圍。

  (3)轉速

  發(fā)電機的轉速是指發(fā)電機主軸在1min內的 旋轉速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機性能好壞的重要參數(shù)之一。

  (4)頻率

  頻率是指發(fā)電機中交流電正弦波周期的倒數(shù)，其單位為赫茲(Hz)。例如一臺發(fā)電機的頻率為50Hz，則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。

  (5)功率因數(shù)

  發(fā)電機是靠電磁轉換進行發(fā)電的，其輸出的功率可以分為兩種，即無功功率和有功功率。無功功率主要是用來產生磁場，進行電與磁的轉換;而有功功率則是為用戶提供的。在發(fā)電機輸出的總功率中，有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。

  (6)定子接法

  發(fā)電機的定子接法主要可以分為兩種，即三角形(△形)聯(lián)結和星形(Y形)聯(lián)結，如圖9所示。在發(fā)電機中，通常發(fā)電機定子的3個繞組一般都聯(lián)結成星形。

  (7)絕緣等級

  發(fā)電機的絕緣等級主要是指其絕緣材料耐高溫的等級。在發(fā)電機中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié)，該材料在過高的溫度中很容易加速老化甚至損壞，所以不同的絕緣材料其耐熱等級

  也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的，其中Y 表示耐熱溫度為90℃，A 表示耐熱溫度為105℃，E 表示耐熱溫度為120℃，B 表示耐熱溫度為130℃，F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃，H 表示耐熱溫度為180℃，C 表示耐熱溫度為180℃以上。

  (8)其他

  在發(fā)電機中，除上述技術參數(shù)外，還有發(fā)電機的相數(shù)、機組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識讀時比較直觀易懂，主要供使用者在使用時或是購買時參考。

  三、發(fā)電機在線路中的符號標識

  發(fā)電機是電力拖動、機床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對應的原理圖時，發(fā)電機并不是用其實際外形體現(xiàn)，而是由代表其功能的圖樣或簡圖、字母等符號進行標識的。發(fā)電機的符號與電動機符號相似，一般用字母“G”文字符號標識。其中G表示發(fā)電機，GD表示直流發(fā)電機，GA表示交流發(fā)電機(異步發(fā)電機)，GS表示同步發(fā)電機，GH表示永磁發(fā)電機。根據(jù)這些不同的字母標識，可以快速識別出該線路中使用的發(fā)電機的類型。

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分析柴油機的工作原理及使用：柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒，釋放出熱能，再將熱能轉變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理，首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。
①上止點：指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點：指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程；指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看，135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種，兩者之間有的配件相同，有的則不同，選購配件時應注意。
④配氣相位：柴油發(fā)電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關閉的時刻用曲軸轉角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積；指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總容積（即燃燒室容積與汽缸工作客積之和）與燃燒室容積之比，稱為壓縮比。
⑧進氣行程：其目的是保證汽缸內充滿足夠的新鮮空氣?；钊逻\動時，進氣門打開，周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸，直到活塞到達下止點時，進氣門才關閉。
⑨壓縮行程；活塞由下止點向上止點運動的過程中，進氣門經下止點后延續(xù)了一定角度后關閉（主要目的是多吸入新鮮空氣）。此時，排氣門仍然關閉，汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動，汽缸內的空氣被壓縮，壓縮終點的壓力達3~4Wa，溫度可達500℃一750℃。注意，柴油噴入燃燒室內開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程；當活塞運行到上止點前一定角度時，噴油器開始向撒饒室內噴入高壓霧化柴油，柴油與高溫高壓空氣混合后，很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
 這時，汽缸內氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下，活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉化為機械能的過程。
 排氣行程：在這個行程里，汽缸內的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣，便進行下一個工作循環(huán)。
 實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門，越過下止點后活塞上行，此時排氣門已完全打開，進氣門仍然關閉著，這時汽缸內的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內的廢氣排干凈，排氣門在活塞過了上止點后才關閉。
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