主要结构
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。
发电机的分类包括:
发电机分:直流发电机和交流发电机;
交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用);
交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机的种类有很多种。从原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。从产生方式上分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、汽油发电机等。从能源上分为火力发电机、水力发电机等。
工作特性:
表征同步发电机性能的主要是空载特性和负载运行特性。这些特性是用户选用发电机的重要依据。
空载特性:
发电机不接负载时,电枢电流为零,称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0(三相对称),其大小随If的增大而增加。但是,由于电机磁路铁心有饱和现象,所以两者不成正比。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。
电枢反应:
当发电机接上对称负载后,电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场,称电枢反应磁场。其转速正好与转子的转速相等,两者同步旋转。
同步发电机的电枢反应磁场与转子励磁磁场均可近似地认为都按正弦规律分布。它们之间的空间相位差取决于空载电动势E0与电枢电流I之间的时间相位差。电枢反应磁场还与负载情况有关。当发电机的负载为电感性时,电枢反应磁场起去磁作用,会导致发电机的电压降低;当负载呈电容性时,电枢反应磁场起助磁作用,会使发电机的输出电压升高。
负载运行特性:
主要指外特性和调整特性。外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时,发电机端电压U与负载电流I之间的关系。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系。
同步发电机的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。
正确使用和维护发电机组可延长发电机组的使用寿命:
起动前的准备工作:
1、机房操作人员应遵守安全操作规程,穿工作服和绝缘鞋,机组人员应分工明确;
2、检查飞轮及发电机部分防栏杆罩是否完好;
3、检查各变速箱、离合器、调速器、油位、各紧固件等,确认完好,油水温度不低于20度时,方可起动;
4、将各系统管路闸门设置在“工作”位置;
5、检查传动机构的链接螺栓,并紧固好;
6、将离合器手柄压力是否正常,超速保险装置是否定位;
7、检查贮气瓶压力是否正常,超速保险装置是否定位;
8、打开打气泵的排污阀;
9、检查循环水泵、机油泵、燃油泵是否正常;
10、将励磁电阻置于大的电阻位置,并将送电开关断开。
起动和运行操作:
1、对于停机超过24h的机组,须先打开试动阀,并起动机油泵。对于停机超过7天的机组,应测量励磁机及操作电路的绝缘电阻,符合要求;
2、起动燃油泵,放出管路中的空气,观察电压是否在规定的范围内。若正常,方可进行正式起动;
3、察看起动电源的电压是否符合要求。若电压正常,按下起动按钮等柴油发动机正常运行后即松开;
4、当柴油发动机运转后,观察机油压力表的指示值,当升到规定值以上时,停止机油泵,并关闭扫气泵排污阀,穿好前离合器螺钉;
5、当发电机起动后,即认为发电机及全部电气设备均已带电,人体不得接触带电部位;
6、发电机起动后,应逐渐提高柴油发动机的转速,并进行送电前的检查;
7、逐渐调整柴油发动机的转速,但在调整时应注意观察发电机运转是否正常。正常时,集电环及换向器上的电刷应无跳动、无冒火花现象、无异常响声;
8、调整发电机输出的电压和频率,其电压值应稳定并达到380v+-10v,频率应达到50Hz+-0.5Hz。
如何计算发电机组容量
一、发电功率与负载功率的关系
发电机的发电功率指其能够提供的电功率大小,一般以千瓦(kW)为单位。而负载功率则指向外输出的电功率,可用同样的单位表示。发电机组的容量应该与负载功率相对应,过小的容量会导致电源不足,过大的容量则浪费能源和成本。
二、计算发电机组容量的方法
1.确定负载功率
在计算发电机组容量之前,要确定所需的负载功率,这取决于所需供电设备的种类、用电量、电流大小等。一般而言,需要对每个设备的功率需求进行估算,然后相加得到总负载功率。
例如,假设要为一家医院提供备用电源,其所需负载功率列表如下:
100张床位:30kW
10台手术灯:2kW
1台手术室空调:5kW
10台呼吸机:5kW
总负载功率 = 30kW + 2kW x 10 + 5kW + 5kW x 10 = 85kW
2.计算容量
容量是指发电机组的发电容量,其大小应该与负载功率匹配或略大于负载功率。在计算时,需要考虑到负载功率的功率因数,因为各种设备的功率因数是不同的。功率因数是负载负载所需电能与电功率之间的比值,一般为1至0.7之间。发电机组容量计算公式如下所示:
容量 = 负载功率 ÷ 功率因数
例如,以负载功率85kW、功率因数0.8为例,计算所需容量:
容量 = 85kW ÷ 0.8 = 106.25kVA
因此,这家医院所需发电机组的容量至少应该为106.25kVA,也就是说,可以选择容量为110kVA或120kVA的发电机组。
如何选择发电机组
选择发电机组时,需要考虑多个因素以确保所选设备能够满足特定的需求和条件。以下是一些关键步骤和注意事项,帮助您做出明智的选择:12
确定用电负荷:,需要根据实际用电负荷来确定柴油发电机组的功率。用电量越大,所需的发电机组功率也就越大。
确定用途:柴油发电机组可用于常用、备用和应急等不同情况。不同用途对柴油发电机组的要求有所区别。例如,常用发电机组持续工作时间长,负荷曲线变化较大,机组容量、台数、型式的选择及机组的控制方式与应急机组不同。
确定转速:一般民用上宜选用转速为1000~1800转/分的高速机组,而转速为300~1000转/分的低速机组适用作船用主机。
确定电压:发电机输出电压的确定与应急发电机组相同,一般为220V和400V,个别用电量大,输电距离远的工程可选用特高压发电机组。
考虑环境条件:包括海拔高度、气候条件、噪声等环境因素,这些都会影响柴油发电机组的性能和效率。
考虑自动化功能:现代柴油发电机组都具备全自动化功能,包括自动启动、自动停机、自动调速等,这些功能可以大大提高使用效率和安全性。
考虑经济性:柴油发电机组的价格因品牌、性能、功率大小等因素而异。在选型时需要考虑到实际需求和预算,选择的柴油发电机组。
考虑维护保养:柴油发电机组的维护保养是其长期稳定运行的关键。在选型时需要考虑到实际需求和预算,选择易于维护保养的柴油发电机组。
考虑排放标准:随着环保意识的提高,越来越多的领域开始关注环保排放标准。在选型时需要考虑到实际需求和预算,选择符合环保排放标准的柴油发电机组。
考虑安全因素:柴油发电机组在运行过程中可能会产生高温、高压、电击等危险因素。
此外,还应考虑选择国内外的发电机组品牌,因为通常能够提供更好的质量和售后服务保障。同时,确保所选设备符合相关的安全标准,如具备生产许可证、产品合格证、商标注册证等。后,根据具体的使用环境和条件,如海拔高度、气候条件、噪音要求等,选择合适的机组配置和外观设计。
柴油发电机原理
工作原理
活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移动,排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后,柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。
组成
柴油发电机的基本结构是由柴油机和发电机组成,柴油机作动力带动发电机发电。
基本结构
柴油机的基本结构:它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机。
发电机组如何选择
如何正确选择适合自己的发电机组
一、根据实际需求选择功率大小
选择合适的功率大小是购买发电机组时的重要考虑因素之一。一般来说,家庭或小型办公室需要的功率大小为3KW-10KW之间,中型工厂和农村电网需要的功率大小为20KW-50KW之间,而大型商厦和高层建筑则需要的功率大小为100KW-500KW之间。在选择功率大小时,需要根据实际使用需求进行选择。
二、燃料选择
发电机组的燃料种类主要有汽油发电机组、柴油发电机组、天然气发电机组等。一般来说,柴油发电机组具有较高的效率和可靠性,适合在长时间使用的情况下,而汽油发电机组则相对于柴油发电机组更适合短时间使用。而天然气发电机组则相对于其他燃料种类更加环保和节能。
三、启动方式
发电机组的启动方式一般有手动启动和自动启动两种方式。手动启动相对于自动启动来说,价格更加便宜,但需要人工参与。而自动启动则具有自动监测和控制的优势,当停电或者电网不稳定时可以自动启动发电机组。
四、其他考虑因素
除了功率大小、燃料选择和启动方式外,还需要考虑其他因素,如噪音大小、重量以及运输方式等。在购买发电机组时,需要根据自己的实际情况进行综合考虑。
在选择发电机组时,需要根据自己的实际情况进行选择。