柴油發電機工作原理及故障介紹培訓教案
一、柴油發電機的基本結構是由柴油機和發電機組成,柴油機作動力帶動發電機發電。
1、柴油機的基本結構:它由氣缸、活塞、氣缸蓋、進氣門、排氣門、活塞銷、連杆、曲軸、軸承和飛輪等構件構成。柴油發電機的柴油機一般是單缸或多缸四行程的柴油機,下麵我隻說說單缸四行程柴油機的工作基本原理:柴油機起動是通過人力或其它動力轉動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往複運動。活塞在運動中完成四個(ge) 行程:進氣行程、壓縮行程、燃燒和作功(膨脹)行程及排氣行程。當活塞由上向下運動時進氣門打開,經空氣濾清器過濾的新鮮空氣進入氣缸完成進氣行程。活塞由下向上運動,進排氣門都關(guan) 閉,空氣被壓縮,溫度和壓力增高,完成壓縮過程。活塞將要到達最頂點時,噴油器把經過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與(yu) 高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒,形成的高壓推動活塞向下作功,推動曲軸旋轉,完成作功行程。作功行程完了後,活塞由下向上移動,排氣門打開排氣,完成排氣行程。每個(ge) 行程曲軸旋轉半圈。經若幹工作循環後,柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作,柴油機曲軸旋轉便帶動發電機轉動發電。
2、發電機有直流發電機和交流發電機。
直流發電機主要由發電機殼、磁極鐵芯、磁場線圈、電樞和炭刷等組成。工作發電原理:當柴油機帶動發電機電樞旋轉時,由於(yu) 發電機的磁極鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便在磁場中切割磁力線,根據電磁感應原理,由磁感應產(chan) 生電流並經炭刷輸出電流。
交流發電機主要由磁性材料製造多個(ge) 南北極交替排列的永磁鐵(稱為(wei) 轉子)和矽鑄鐵製造並繞有多組串聯線圈的電樞線圈(稱為(wei) 定子)組成。工作發電原理:轉子由柴油機帶動軸向切割磁力線,定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場,轉子旋轉一圈,磁通的方向和大小變換多次,由於(yu) 磁場的變換作用,在線圈中將產(chan) 生大小和方向都變化的感應電流並由定子線圈輸送出電流。為(wei) 了保護用電設備,並維持其正常工作,發電機發出的電流還需要調節器進行調節控製等等。
3、世界上第一台柴油機
世界上第一台柴油機誕生於(yu) 1893年的德國。蒸汽機發明後,魯道夫.狄塞爾(RUDOLF DIESEL)—一位德國皮革商的兒(er) 子,在慕尼黑技術大學上學時對“蒸汽機”表現出了極大的興(xing) 趣,在他34歲那年(1892)取得了把空氣壓進容器並且和煤粉充分混合直至被壓燃而提供動力的機械裝置的發明專(zhuan) 利。第2年,位於(yu) 德國奧古斯堡的MAN公司根據這一專(zhuan) 利製造出了世界上第一台柴油發動機的原型機,並取名叫‘狄塞爾(DIESEL)’發動機。像所有的新生事物一樣,狄塞爾發動機從(cong) 誕生到不斷完善經曆了漫長的過程。狄塞爾先生在他55歲那年不幸逝世了,沒有能夠見到他發明的發動機裝在汽車上。10年之後,MAN公司終於(yu) 在柏林的汽車展覽會(hui) 上推出了第一台裝在卡車上的狄塞爾發動機。後來,設在曼海姆的奔馳公司製造出了帶預燃室的狄塞爾發動機,並且把它裝在了自己的卡車上。直到1936年,也就是狄塞爾先生去世23年後,梅塞得斯——奔馳公司才製造出了第一台裝有狄塞爾發動機的轎車。
直到今天,柴油機的英文名稱仍然是‘DIESEL ENGINE’—‘狄塞爾’引擎。
4、************台發電機
1831年英國的物理學家、化學家邁克爾·法拉第(MichaelFaraday 1791~1867)在試驗中發現,當磁鐵在線圈中移動時,線圈會(hui) 產(chan) 生電流,這就是今天我們(men) 大家所熟知的電磁感應現象。他還發現利用電磁作用能夠得到旋轉力,根據自己的研究成果,法拉第試製出了世界上第一台發電機,為(wei) 人類利用電能作出了重大貢獻。由於(yu) 法拉第在電學研究方麵成果卓著,後人為(wei) 紀念他,將電容器的容量單位命名為(wei) “法拉”,用字母“F”表示。
1866年德國的電工學家、實業(ye) 家恩斯脫·韋爾納·馮(feng) ·西門子(Ernst Werner Von Siemens 1816~1892)研製出自激勵式發電機,1870年比利時的Z·T·克拉姆(1826~1901)又研製出了自激勵式直流發電機,在經過了不斷的改進之後,電機技術已經走向成熟,1877年真正實用的發電機開始進入商業(ye) 化生產(chan) 階段。
二、柴油發電機運行注意事項
1、手動試機
發電機手動啟動:先測試警報係統正常後,將控製開關(guan) 切於(yu) 手動(MAN)位置後,發電機即可自行啟動。發電機手動停車:將控製開關(guan) 切至停止(STOP)位置或壓下紅色緊急停車鈕即可停止發電機運轉。緊急狀況時可直接壓下緊急停車鈕即可強迫停機。若壓下紅色緊急停車鈕時必須複歸原位,否則發電機將無法啟動。
2、自動切換控製
將控製開關(guan) 切到自動 (AUTO),並配合電源自動切換開關(guan) (ATS)控製開關(guan) 亦須置於(yu) 自動位置使用,當市電停止時,A·T·S 會(hui) 將啟動信號給予發電機控製係統,發電機即會(hui) 自動起動。當控製開關(guan) 切到停止(STOP),或仍保持在自動,但市電已恢複時 ATS 即送來停車信號,發電機即會(hui) 自動停止。注意:運轉中的發電機,因故障(過速度,高水溫,低油壓,等)而發生自動停機時,於(yu) 排除故障後須將故障複歸鈕壓下才能準備重新起動。
3、發電機運行前檢查::
①、外觀檢查:
引擎外部是否有損,缺件,螺絲(si) 是否鬆動,發電機輸出線或控製線是否損傷(shang) 鬆動。
②、燃料係統:
燃油量是否足夠,配線配管是否有沒有漏油或管件鬆動(等),排除燃油係統中的空氣。
潤滑係統:引擎潤滑油是否足夠?新引擎或大修後重裝的引擎在最初運轉 50 小時 必須實施下列各項保養(yang) :A、引擎潤滑油更換;B、引擎滑油濾清器更換;C、引擎柴油濾清器更換;D、氣門閥間隙的檢查調整;E、引擎外部螺絲(si) 的檢查。
③、冷卻係統:冷卻散熱器的水量是否足夠?添加防鏽劑。
④、蓄電池:蓄電池的電解液是否在正常液麵?電壓是否正確?接頭有無鬆動?
⑤、 充電機是否正常運作?
⑥、 排氣係統:消音器有無破損、排氣管按裝是否牢固。
⑦、 機組四周不可存放易燃物及雜物。
⑧、 發電機室之通風是否良好。
4、運轉中請注意以下幾點:
①、AC電流表:表針指示是否正常,切換電流切換開關(guan) ,量測各相序間之相電流值,各相序間相差最好不要超過10%。
②、 AC電壓表:表針指示的電壓是否正常。
③、油壓表指示的油壓是否在正常範圍。
④、 充電表:指針是否在(+)的方向。
⑤、水溫表指示的水溫是否在正常65℃ ~ 93℃範圍。
⑥、 轉速表:引擎的轉數是否適當。( 60Hz 為(wei) 1800 rpm)
⑦、發電機引擎有無異常的聲音或振動。
三、常見故障介紹:
1、發電機負荷過低時,排氣管有時為(wei) 什麽(me) 會(hui) 滴油?
由於(yu) 發動機內(nei) 有多處采用壓力密封的形式,如汽缸套—活塞—活塞環間,增壓器—增壓器轉子軸間,這種密封一般在發動機有約1/3負荷時,才充分發揮作用,而負荷小時便有可能出現輕微的滲漏現象。因此國外發動機製造商在其使用手冊(ce) 中普遍給予了強調。
若機組在小負荷下運行,隨著運行時間的延續,會(hui) 出現以下故障:
①、活塞—汽缸套密封不好,機油上竄,進入燃燒室燃燒,排氣冒藍煙。
②、對於(yu) 增壓式柴油機,由於(yu) 低載、空載,增壓壓力低。容易導致增壓器油封(非接觸式)的密封效果下降,機油竄入增壓室,隨同進氣進入汽缸。
③、上竄至汽缸的一部分機油參與(yu) 燃燒,一部分機油不能完全燃燒,在氣門、進氣道、活塞頂、活塞環等處形成積炭,還有一部分則隨排氣排出。這樣,汽缸套排氣道內(nei) 就會(hui) 逐步積聚機油,也會(hui) 形成積炭。
④、增壓器的增壓室內(nei) 機油積聚到一定程度,就會(hui) 從(cong) 增壓器的結合麵處滲漏出。
⑤、長期小負荷運行,將會(hui) 更嚴(yan) 重的導致運動部件磨損加劇,發動機燃燒環境惡化等導致大修期提前的後果。因此,國外柴油機製造廠商無論對自然吸氣型還是增壓機型的使用都強調應盡量減少低載/空載運行時間,並規定最小負荷不能低於(yu) 機組額定功率的25%—30%。