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柴油发电机的工作原理 工作原理 一、柴油发电机组生成机理： 柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机，是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 柴油发电机组工作结构图 二、交流发电机生成机理 以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。 旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同，都是电磁感应现象。而主要区别有两点： （1）产生感应电流的方式：旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化，从而产生感应电流；旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线，从而在定子线圈中产生感应电流。 （2）电力输出方式：旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电；而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路，因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压，适用于大型发电机。 1、电动势的产生 ● 当导体切割磁场的磁力线时，会在导体中产生感应电动势。 ● 线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上，两者同轴旋转，且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。 ● 当电枢沿顺时针方向旋转，ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d，并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下，cd边处于N极下，此时ab和cd边中的电动势均改变方向，显然此时电动势为负值。 由上述过程可知，对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周，在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布，则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。 2、电动势的大小 根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——导体在磁场中的有效长度； ● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。 而正弦交流电动势的有效值E计算： E=Kn ● 式中n——发电机转速； ● K——发电机的结构常数。 同步交流发电机制成后，其结构常数K已成定值。因此，可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是，通常情况下要求电动势的频率f恒定，而频率f与转速n成正比，所以发电机的转速是不能随便调整的。因此，主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小，达到调整其输出电压的目的。 3、电动势的频率 ● 当发电机磁极对数一定时(如P=1)，其转子每旋转一周，电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周，产生两个周波的交流电动势，苦转子每秒旋转n/60周，则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。 ● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s)，磁极对数P=1，转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2，转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极，转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。 综上所述，同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比，因此f的计算公式为： F=P*n/60 (周/s) 改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是，发电机制成后，其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后，就不能再随便改变转速n。 4、改善电动势波形的措施 根据要求，同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是，由于发电机定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响，电动势的波形会产生畸变，形成非正弦交流电动势。 非正弦交流电动势中除含有基波分量外，还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况，还影响用电设备的正常工作。因此，在设计、生产同步交流发电机时，采取了诸多方法，改善电动势波形，使其成为正弦波。其具体方法有：改善磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。 （1）改善磁极形状：磁极的分布规律由磁极的形状决定，将磁极尖削尖或采用扭斜磁极，使磁通密度B近似按正弦规律分布，进而使电动势成为正弦波； （2）采用斜槽定子：将定子铁芯扭斜一个槽距的位置，使其成为斜糟定子，无论转子旋转至何种位置，磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变，这样可齿谐波的影响； （3）改善定子绕组结构：同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构，可或削弱许多高次谐波分量，使电动势接近于正弦波； （4）三相发电机采用星形接法：三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法，其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。 5、同步交流发电机励磁方式 发电机励磁功率的产生方式，称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。 （1）他励式：励磁功率由本身以外的其他电源供给，这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同，他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的；采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。 （2）自励式：励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得：直接从同步交流发电机输出端取得，由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给；发电机电枢绕组为带抽头式的，由抽头处引出部分电枢绕组供给。 综上所述，无论是他励式同步交流发电机，还是自励式同步交流发电机，改变励磁电流的大小，均可调整发电机的输出电压。

柴油发电机之润滑油的主要功能有哪些？ 1、粘度和粘温性能 　　液体在外力的作用下流动时，分子间就产生内摩擦，这个物理量叫做粘度系数或内摩擦系数，简称粘度。机油的粘度是随温度变化而变化的，温度升高，粘度减小;温度降低，粘度增大，这个关系及其变化的程度就叫机油的粘温性能。粘度随温度的变化越小，其粘度性能就越好;反之，则差。粘度和粘温性能是内燃机油的重要使用指标，而且是机油牌号分类的依据。粘度的选择很重要。为了润滑，要求机油有适宜的粘度，能在摩擦表面上形成足够厚度的油膜;为了冷却和清洗，要求用粘度低一些的油料;为了密封，则又要求用枯度高一些的油料。因此粘度的选择应注意以下几点: 　　1)起动时的 粘度。　　 2)能够保持油膜的 粘度。　　 　　3)较好的粘温性能。　　 2、良好的低温性能 　　内燃机油的低温性能包括低温起动性能和低温泵送性能。低温起动性能和内燃机油的低温粘度有关，而凝固点对发动机油的低温起动性能影响不大。凝固点主要影响内燃机油的低温泵送性能，这是因为有些内燃机油能使发动机在低温下起动，但却便机泵不能及时、正常供油，给发动机运动部件提供合适的润滑，从而造成运动部件的严重磨损，噪声增大等问题。 3、适当的凝固点 　　机油冷却到完全不能流动时的温度称为机油的凝固点。它是在低温下，保证机油流动性和过滤性的指标。通常粘度高的机油其凝固点也高。柴油机上常用机油的凝固点一般在0~20℃之间。 　　衡量机油低温下的流动性，多采用凝固点来表示。凝固点过高的内燃机油，低温流动性差，当使用温度低时，会减少甚至中断供油，使机件磨损，严重时损坏零件。因而，一般为保险起见，都希望机油凝固点比使用时的平均 气温低5~7℃左右。　 4、良好的油性 　　机油在金属表面保持一层紧密牢固油膜的能力，称为机油的油性，有时也叫润滑性。油性的好坏直接影响到发动机机械零件的磨损情况。油性良好的润滑油才能保证机械的可靠润滑，避免零件的磨损。否则，当发动机负载增大时，被润滑的金属表面上的油膜强度经不住高压而被破坏，从而造成千摩擦，引起机件摩擦表面的磨损和擦伤，甚至出现烧结现象。 5、好的清净分散性 　　清净分散性好的内燃机油能将氧化生成的胶状物、积炭等悬浮在油中，使它们不容易沉积在机械零件上。而且还能将己沉积在机件上的沉积物清洗下来，悬浮于油中，然后在内燃机油的循环中，通过滤清器把它除掉，以保持机件的清洁，这样也就减少了漆膜和积炭的生成倾向。 6、较好的抗泡沫性 　　内燃机油在曲轴箱里，由于曲轴的激烈搅动和进行飞溅润滑而容易生成泡沫，甚至充满曲轴箱，除影响机油泵泵油压力、不利于润滑、磨损机械之外，还会浪费内燃机油，加速机油品质的氧化变质，缩短内燃机油的使用期。 7、酸值和腐蚀度 　　酸值表示机油中含酸性物质的多少。酸值是以中和1g机油中含有的酸性物质所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数。酸性物质一般来源于机油加工过程中形成的，或者在使用过程中氧化变质生成的有机酸。机油含有酸性物质对柴油机件有腐蚀作用，在高温下更为严重，因此必须限制。根据 标准规定，用腐蚀度来评价机油的腐蚀性，即将铅片放在140℃的温度下，受机油和空气间断作用10h，以铅片的重量损失(g/m2)来评定。 8、残炭量和灰分 　　机油中的残炭量和灰分用所含的百分数来评定，要求越低越好。