進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組的原理
進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組是常用的備用電源,由于它以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒柴油為動(dòng)力,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出與市電同樣性質(zhì)的電力,所以用在市電斷電后需要后備電源供電幾小時(shí)以上的場(chǎng)合。從性能價(jià)格比、對(duì)工作環(huán)境的要求、帶非線(xiàn)性負(fù)載能力方面考慮,采用柴油發(fā)電機(jī)組比使用很多大容量蓄電池的長(zhǎng)延時(shí)UPS往往具有一定的優(yōu)勢(shì)。但是柴油發(fā)電機(jī)組在市電斷電后需要十秒鐘左右才能發(fā)出穩(wěn)定的電力,這就大不如UPS可不間斷供電的特點(diǎn)。因此,柴油發(fā)電機(jī)組和UPS通常是取其各自的優(yōu)勢(shì)構(gòu)成一個(gè)完善的、可靠的電源系統(tǒng),以確保重要設(shè)備的不間斷供電。
進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組一般是采用同步發(fā)電機(jī)(也俗稱(chēng)電球)將柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能。各種用電設(shè)備要依靠它發(fā)出的電力工作,因此對(duì)同步發(fā)電機(jī)的工作性能要求是很高的。
1 同步發(fā)電機(jī)的工作原理
同步發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制造的?，F(xiàn)代交流發(fā)電機(jī)通常由兩部分線(xiàn)圈構(gòu)成;為了提高磁場(chǎng)的強(qiáng)度,一部分線(xiàn)圈繞在一個(gè)導(dǎo)磁性能良好的金屬片疊成的圓筒內(nèi)壁的凹槽內(nèi),這個(gè)圓筒固定在機(jī)座上稱(chēng)為定子。定子內(nèi)的線(xiàn)圈可輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,所以又稱(chēng)其為電樞。發(fā)電機(jī)的另一部分線(xiàn)圈則繞在定子圓筒內(nèi)的一導(dǎo)磁率強(qiáng)的金屬片疊成的圓柱體的凹槽內(nèi),稱(chēng)為轉(zhuǎn)子。一根軸穿過(guò)轉(zhuǎn)子中心并將其緊固在一起,軸兩端與機(jī)座構(gòu)成軸承支撐。轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間保持小而均勻的間隙且可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。這叫做旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)式結(jié)構(gòu)的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。
工作時(shí),轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈通以直流電形成直流恒定磁場(chǎng),在柴油機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)子快速旋轉(zhuǎn),恒定磁場(chǎng)也隨之旋轉(zhuǎn),定子的線(xiàn)圈被磁場(chǎng)磁力線(xiàn)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),發(fā)電機(jī)就發(fā)出電來(lái)。
2 同步發(fā)電機(jī)的調(diào)控
同步發(fā)電機(jī)在其額定負(fù)載范圍內(nèi)允許帶各種用電負(fù)荷。這些負(fù)荷的輸入特性會(huì)直接影響發(fā)電機(jī)的輸出電壓;當(dāng)負(fù)載為純電阻性時(shí),因?yàn)橥桨l(fā)電機(jī)的定子端電壓——電樞端電壓與負(fù)載電流是同相的,所以使得轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的前一半被定子磁場(chǎng)削弱,而后一半又被定子磁場(chǎng)加強(qiáng),一周內(nèi)合成磁場(chǎng)平均值不變,發(fā)電機(jī)輸出電壓不變。負(fù)載呈現(xiàn)為純電感性時(shí),則因負(fù)載電流滯后電樞端電壓90°而使得定子磁場(chǎng)削弱了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),合成磁場(chǎng)降低,造成發(fā)電機(jī)輸出電壓下降。若負(fù)載是純電容性的,負(fù)載電流就會(huì)超前電樞端電壓90°,從而使定子磁場(chǎng)加強(qiáng)了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),合成磁場(chǎng)增大,發(fā)電機(jī)輸出電壓上升?？梢?jiàn);合成磁場(chǎng)是使發(fā)電機(jī)性能變化的一個(gè)重要因素。而合成磁場(chǎng)中起主要作用的是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)即主磁場(chǎng),因此,調(diào)控轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就可以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓改善其帶負(fù)載能力,從而達(dá)到在額定負(fù)荷范圍內(nèi)穩(wěn)住發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。
3 同步發(fā)電機(jī)的維護(hù)
同步發(fā)電機(jī)是柴油發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部分。為柴油發(fā)電機(jī)組建立一個(gè)合適的工作環(huán)境,做好日常維護(hù)是十分必要的。
進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組房?jī)?nèi)的高溫、潮濕和空氣污染物是引起發(fā)電機(jī)故障的最常見(jiàn)因素。粉塵、灰塵和其它空氣污染物的積累會(huì)引起絕緣層的性能變壞,不僅易形成對(duì)地的導(dǎo)電通路,還會(huì)使轉(zhuǎn)子軸承部分的摩擦力增大而發(fā)熱。濕氣以及空氣污染物中的濕氣極易在發(fā)電機(jī)內(nèi)形成對(duì)地的漏電通路,引起發(fā)電機(jī)故障。機(jī)房?jī)?nèi)溫度過(guò)高會(huì)使發(fā)電機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量難以散出,造成其輸出功率下降、機(jī)組過(guò)熱。所以機(jī)房的防塵、防潮濕、通風(fēng)降溫就必須引起足夠的重視。
無(wú)論是單軸承發(fā)電機(jī)還是雙軸承發(fā)電機(jī),它們的轉(zhuǎn)子軸與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主軸之間連接的同軸度要求很高。長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行后的機(jī)組有時(shí)同軸度可能降低,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燥聲增大,溫度過(guò)高。應(yīng)定期檢查、維護(hù)以保持同軸度良好。
負(fù)荷超出發(fā)電機(jī)的額定負(fù)載范圍,或三相負(fù)荷很不平衡,也會(huì)造成發(fā)電機(jī)效率降低和過(guò)熱。