
能源转换之利器——发电机,其用途遍及业生产、国防、科技及日常生活的方方面面。发电机的种类繁多,但其工作原理皆基于电磁感应定律和电磁力定律。简单来说,其构造的基本原则是利用适当的导磁和导电材料形成相互作用的磁路和电路,以实现电磁功率的转换和能量的传递。
发电机是一种机械设备,它将其他形式的能量转化为电能。这可以通过水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动实现,将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能,再由发电机将这部分机械能转换为电能。
一、发电机的分类
在柴油发电机组中,发电机是关键的电能输出装置。依据不同的使用条件和要求,柴油发电机组可分为多种类型:
①按使用地点分,有陆用和船用两大类,其中陆用机组又可分为固定式和移动式。
②按陆用机组的使用需求,可分为普通型、自动化型、低噪声型和低噪声自动化型。
③按发电机输出电流的性质分,有交流发电机组和直流发电机组。
④按照交流同步发电机的励磁方式分,有装备旋转交流励磁机励磁系统的机组和装备静止励磁机励磁系统的机组。
⑤柴油发电机组的用途多样,包括常用发电机组、备用发电机组和应急发电机。
二、工作原理详解
1.柴油发电机的工作原理
柴油机通过驱动发电机运转,将柴油的化学能转化为电能。在柴油机汽缸内,经过滤清的空气与喷油嘴出的柴油充分混合,在的压缩下燃烧,产生高温高压的燃烧气体。这种气体推动下行做功,从而驱动发电机运转。
2.汽油发电机的工作原理
汽油机同样通过驱动发电机运转来发电。在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧并推动下行做功,从而将汽油的化学能转化为电能。
无论是柴油机还是汽油机,多个汽缸都会按照一定的顺序进行工作。作用在上的推力通过连杆转化为推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。当无刷同步交流发电机与动力机的曲轴同轴安装时,利用‘电磁感应’原理,发电机就能输出感应电动势并产生电流。
三、发电机的结构特点
通常来说,发电机由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子部分包括定子铁芯、线包绕组、机座和其他固定结构件。而转子则由转子铁芯(或磁极、磁扼)、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。通过轴承及端盖的组装,使转子能在定子中旋转并切割磁力线,从而产生感应电势并输出电流。
四、发电机的使用与保养
(1)机组启动前的准备
在启动前需检查润滑油、冷却液和燃油的量是否充足。同时检查各管路及接头的密封性以及电气线路是否存在漏电隐患。若环境温度较低时,还需添加防冻剂。
(2)启动与运行
启动时需合上控制箱内的保险并按下启动按钮。运行过程中需监控机油压力、水温、电压、频率等参数并检查机组各部分的紧固情况及渗漏情况。
(3)正常停机与紧急停机
停机前需先分闸并运行一段时间后再行停机。若出现异常情况则需立即进行紧急停机。
(4)保养事项
如柴油机的滤芯、空气滤芯及机油滤芯的更换时间以及机油的更换时间等都有明确的规定。
