一口气带你了解柴油发电机组
柴油发电机组是一种常见的供电电源,也是一种独立的发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90%。
这是常见发电机组基本结构
柴油发电机的系统组成有哪些你知道吗?
柴油发电机主要是由燃油供给与调速系统、空气系统、润滑系统、冷却系统、启动充电系统等组成的。下面我们来看看这些系统主要的作用有哪些。
燃油供给与调速系统
燃油供给系统包括柴油发电机的大部分燃油部件;主要有:输油泵、燃油滤清器、燃油冷却器、喷油泵和喷油器等部件组成。它的功能是根据柴油工况要求,、定量地将柴油喷入燃烧室,同时控制柴油机在给定的工况下稳定运转。
空气系统
柴油机的空气系统主要是由空气滤清器、进排气管、消音器以及增压系统组成。
润滑系统
润滑系统负责向柴油机各摩擦表面提供充足的机油,减少磨损,保证柴油发电机正常运行。同时具有清洁散热和密封防蚀等作用。润滑系统主要是由机油泵、机油滤清器、离心滤清器与润滑部件组成。
冷却系统
冷却系统主要作用是通过冷却介质将柴油机运行过程中产生的热量带出,保证发动机在最合适的温度范围内工作,根据介质的不同可分为水冷式和风冷式。冷却系统的主要组成有散热器、冷却风扇、冷却水泵、冷却强度调节器、冷却防冻液等。
启动充电系统
柴油机的发动机借助外力进入工作状态的全过程成为柴油机的启动系统。而完成启动系统的装置称为启动系统。而柴油发电机的启动系统一般都是电动机启动,电动机主要由电动机、蓄电池、充电机等组成。
再来了解一下柴油发电机组核心部件
发电机的问世于1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理是通过转动永磁体使磁体发生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出;1866年,德国的西门子发明了自励式直流发电机;1870年,比利时的格拉姆制成了环形电枢,发明了环形电枢发电机。这种发电机是用水力来转动发电机转子的,经过反复改进,于1875年得到了3.2KW的输出功率;1882年,美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨的两相式巨型发电机;1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运,3750KW,5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
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。
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)于1892年发明的,为了纪念这位发明家,柴油就是用他的姓Diesel来表示,而柴油发动机也称为狄塞尔发动机(Diesel engine)。
1976年,德国大众首先在高尔夫轿车上采用柴油发动机;1989年,德国大众高尔夫柴油车获得“低排放车”的称号。同年大众从Fiat的研发机构获得部分技术,制造出第一台带有增压、直喷技术的5缸发动机R5 TDI,这台发动机被放在奥迪100车型上试用。1990年,德国大众正式推出增压、直喷系列柴油机TDI,从此德国大众在柴油动力技术的开发和应用上一直走在世界的前沿;1993年,开发出4缸涡轮增压直喷柴油发动机(TDI);1995年,开发出自然吸气式直喷(SDI)柴油发动机;1995年,开发出变截面涡轮增压器VGT;1998年,开发出泵喷嘴(Pumpe Düse)技术;1999年,开发出百公里油耗3升的路波轿车柴油动力。而一升级柴油动力轿车的出世创造了百公里油耗0.99升的记录,成为世界上最省油的轿车。发动机采用铝制自然吸气式单缸柴油机,采用了先进的高压直接喷射技术,排量为0.3升;2002年,一汽-大众率先将捷达SDI轿车投放中国市场;2004年,一汽-大众引入TDI技术。
柴油发电机组该如何发电?
柴油机系统
柴油发电机是将柴油的化学能转化机械能,再由机械能转化为电能的机械设备,其发电原理是通过其他辅助动力带动柴油发电机曲轴转动,使活塞在密闭气缸的顶部作上下往返运动。当活塞由上向下运动时,气缸进气门打开,室外空气由空滤装置过滤后进入气缸,完成进气行程。当活塞由下向上运动,气缸进排气门关闭,在活塞上行的挤压下,气体体积因迅速被压缩,导致气缸内的温度迅速上升,完成压缩行程。当活塞达到最顶端时,经过油滤装置过滤后的燃油经高压喷油嘴雾化喷射,与高温高压的空气混合剧烈燃烧,此时气体体积迅速膨胀,推动活塞向下做功。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,完成做功行程。做功行程完成之后,活塞由下向上移动,气缸排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈,经过若干个工作循环后,柴油机组在飞轮的惯性下逐渐加速旋转工作。
同步交发电机系统
上述过程中进行的是化学能与机械能的转化,那么机械能又是如何转变为电能的呢?结构上,同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装,利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子旋转,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈在磁场中切割磁力线,由电磁感应原理可知,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。