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维曼机电设备有限公司


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柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加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。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。



发电机的正常启动特点与条件 柴油发电机组的运行方式：正常情况下，柴油发电机组保持在热备用状态，做好启动的准备，预润滑和预熟系统保持连续运行状态，以便能使柴油发电机启动后在尽可能短的时间里达到满功率。柴油发电机从接到动信号开始，经过带载程序终达到稳定运行。 柴油发电机组能启动应满足以下条件： a所有的控制设备有电，（部分设备失电也可能不影响启动）； b.没有优先连锁（柴油发电机在“维护”模式，盘车啮合，A/B列压空压力低三者之一）和跳闸信号； c.启动失败记忆信号。 柴油发电机组的启动命令有如下几个：a.LHA、LHB母线电压低（≤0.8Un）延时0.9秒；b.LGC、LGD母线电压低（≤0.8Un）延时0.9秒；c.安注信号：d.壳高高压（0.24MPa);e.主控室手动启动。一旦接到以上启动命令，只要机组无优先连锁信号和跳闸信号以及无启动失败记忆，机组将立即启动，即使有正常跳闸信号和正常连锁信号，也无法禁止启动。柴油发电机在接到启动信号10杪内，能够达到额定转速和额定电压。一旦达到额定转速和额定电压后正常电断路器001JA断开同时扫负荷，断路器002JA合上，并启动一个带载程序。由于电动机启动功率比其额定功率大，柴油发电机的容量又不是按照由配电装置供电的全部厂用电设备同时启动来选择的。带载程序用于：切除大部分专设厂用电设各，以便当电源断路器002JA合闸时不致使全部专设厂用电设各同时启动；b．按照需要和柴油发电机组的容量使被切除的专设厂用电设备分批重新启动。 柴油发电机一旦接到启动命令后，只有以下保护可以使柴油发电机跳闸：①超速保护，转速达到575r/min（额定转速的115％）；②低电压保护，电压低于70％额定电压2/3即在三个低电压检测回路中出现两个低电压头）；③手动切断：在柴油发电机厂房按下001PP就地控制盘上的紧急停运按钮001TO或就地的停机杆。 就地运行模式:这个模式主要用于柴油发电机的定期试验。通过就地OOIPP盘面002CC开关来启动柴油发电机，与启动不同，在手动启动柴油发电机的过程中，励磁开关不会自动合闸，必须在002JA断开以及转速大于80％条件下就地用015CC手动合闸。在就地运行模式下，正常连锁和连锁都将闭锁柴油发电机的启动。正常停机保护有：①发电机保护，②励磁保护；③高温水出口温度高高；④低温水进口压力低；囹润滑油目用油箱150BA低低液位，⑥润滑油温度高：⑦主轴承温度高；⑧燃油压力低；⑨柴油发电机曲轴箱压力高；⑩排气或涡轮增压器进出口温度高。就地运行模式并不妨碍柴油发电机的启动，一旦柴油发电机接到启动命令，一切运行过程同启动一样，尽管此时在就地运行模式。 维护模式:将OOICC置于“维护”模式，此模式下，柴油发电机组不可能就地或启动。这种情况主要用于柴油发电机组的维护状态，并为维护人员进入中乐盘柜进行检修创造条件。需要启动盘车装置时，也要置于此模式。 柴油发电机的停运：不论柴油发电机以何种方式启动，手动停机只能在就地进行。对于启动运行工况下，首先，在主控室按下014TO停机认可按钮，允许就地停机的情况下，才能在就地使用001PP上的002CC开关使柴油发电机停机。对于柴油发电机就地启动的工况下，就地手动停机，不需通过主控制室认可。在发出正常停机信号的同时出现启动信号，则后者具有优先权。不管是何种性质的启动信号，就地停机按钮001TO都能使柴油发电机跳闸，并发出报警信号。 分析柴油机的工作原理及使用：柴油发电机柴油机的基本工作原理就是将高压柴油喷入燃烧室中燃烧，释放出热能，再将热能转变成机械能做功。要想掌握柴油机的工作原理，首先必须了解上止点、下止点、活塞行程、配气相位、燃烧室容积、汽缸工作容积、压缩比、进气行程、压缩行程、做功行程和排气行程等概念。 ①上止点：指活塞离曲轴中心远的位置或离汽缸盖近的位置。 ②下止点：指活塞离曲轴中心近的位置。 ③活塞行程；指活塞在上、下两个止点间的距离。从目前使用的柴油发电机柴油机情况看，135系列柴油机中活塞行程有140mm和150mm两种，两者之间有的配件相同，有的则不同，选购配件时应注意。 ④配气相位：柴油发电机组柴油机的进气门和排气门开始开启和关闭的时刻用曲轴转角表示时称为配气相位。 ⑤燃烧室容积；指上止点以上的空间。 动到下止点时所对应的汽缸的容积。 ⑦压缩比汽缸总容积（即燃烧室容积与汽缸工作客积之和）与燃烧室容积之比，称为压缩比。 ⑧进气行程：其目的是保证汽缸内充满足够的新鲜空气。活塞往下运动时，进气门打开，周围环境中的空气被吸入汽缸，直到活塞到达下止点时，进气门才关闭。 ⑨压缩行程；活塞由下止点向上止点运动的过程中，进气门经下止点后延续了一定角度后关闭（主要目的是多吸入新鲜空气）。此时，排气门仍然关闭，汽缸处于密封状态。由于活塞的向上运动，汽缸内的空气被压缩，压缩终点的压力达3~4Wa，温度可达500℃一750℃。注意，柴油喷入燃烧室内开始燃烧的时刻是在上止点前一定角度而不是正好在上止点。 ⑩做功行程；当活塞运行到上止点前一定角度时，喷油器开始向撒饶室内喷入高压雾化柴油，柴油与高温高压空气混合后，很快着火燃烧并释放出大量的热能。 这时，汽缸内气体的压力和温度急速上升。在高压气体的推动下，活塞向下止点运动并通过连杆使曲轴旋转输出动力。做功行程实际上是柴油机将热能转化为机械能的过程。 排气行程：在这个行程里，汽缸内的废气全部排出并再次吸入新鲜空气，便进行下一个工作循环。 实际上活塞在做功行程下止点前就打开了排气门，越过下止点后活塞上行，此时排气门已完全打开，进气门仍然关闭着，这时汽缸内的废气压力高于大气的压力而冲出排气门。为了使汽缸内的废气排干净，排气门在活塞过了上止点后才关闭。
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柴油发电机启动电瓶的使用与保养 电池在刚随机送达用户处时是干的，因此在使用发电机组前，应加入已均匀混合的正确比重（1：1.28）的电解液。把电池格顶盖旋开，缓缓注入电解液直到位于金属片上部两刻度线之间并尽量接近上刻度线止。加好后，请不要马上使用，应先让电池停放15分钟左右。 在第1次给电池充电时，应注意连续充电的时间不应超出4小时，充电时间太长会对电池的使用寿命造成损害。 当出现以下情况之一时，充电时间允许适当延长： 电池存放时间超过3个月充电时间可以为8小时 环境温度持续超过30℃(86°F)或相对湿度持续高于80%充电时间为8小时 如电池存放时间超过1年充电时间可以为12小时 在充电行将结束时应检查电解液的液位是否足够必要时可加入正确比重（1：1.28）的标准电解液.
教你如何水箱中冒气泡问题 柴油发电机组水箱中冒气泡，一般是气缸中的高压气体窜入冷却水道造成的。窜气的原因及排除方法如下。 　　一、未按规定力矩拧紧缸盖螺母。若力矩太小，缸盖没压紧，高压燃气就会窜入水道。应按规定力矩拧紧缸盖螺母，并定期重新拧紧。 　　二、气缸垫使用时间过长，被冲坏或烧损，密封性变差，造成漏气。要更换新气缸垫。 　　三、缸盖平面加工不平或变形，造成漏气。应磨削缸盖平面或更换缸盖。 　　四、装配不当，造成缸套台肩处断裂而窜气。按规定方法换新缸套。 　　五、缸套台肩高度不够或机体上台肩孔深度过大，造成缸套装入机体后，凸出机体平面高度不够，甚至下陷，燃气就会从台肩处窜入水道。因此，装配前应试装，检查凸出量，并保证其在允许范围内。


柴油发电机组在使用过程中常见错误操作 柴油发电机组在使用过程中的错误操作，错误操作一： 柴油机在机油不足时运转此时会因机油供给不足而造成各摩擦副表面供油不足，导致异常磨损或烧伤。为此，柴油发电机起步前和柴油机运转过程中要保证机油充足，防止由于缺油而引起拉缸、烧瓦故障。 错误操作二： 带负荷急停机或突然卸除负荷后立刻停机柴油机发电机熄火后冷却系水的循环停止，散热能力急剧降低，受热件失去冷却，易造成气缸盖、气缸套、气缸体等机件过热，产生裂纹，或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。另一方面，柴油发电机停机时未经怠速降温，会使摩擦面含油不足，当柴油机再次启动时会因润滑不良而加剧磨损。因此，柴油发电机熄火前应卸除负荷，并逐渐降低转速、空载运转几分钟。 错误操作三 冷启动后未暖机就带负荷运转柴油发电机冷机启动时，由于机油黏度大、流动性差，是机油泵供油不足，机器摩擦面因缺油润滑不良，造成急剧磨损，甚至发生拉缸、烧瓦等故障。因此，柴油机冷却启动后应怠速运转升温，待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转；机器起步应挂低速挡，并循序在每一挡位运转一段里程，直到油温正常、供油充分后，方可转为正常运转。 错误操作四 柴油机冷启动后猛轰油门若猛轰油门，则柴油发电机组转速急剧升高，会造成机上的有些摩擦面因产生干摩擦而剧烈磨损。另外，轰油门时活塞、连杆和曲轴受理力变化大，引起剧烈撞击，易损坏机件。
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