柴油發電機的工作原理，基本結構及采購時的（de）注意事項

  今天（tiān）和大家聊聊有關柴油（yóu）發電機基本結構，工作原理及采購時注意事項，總結為（wéi）一句話：柴油發電機是由柴油機和（hé）發電機組成，柴（chái）油機作動力帶動發（fā）電機發電。

　　柴油機的基本結構

　　它由氣缸、活（huó）塞、氣（qì）缸蓋、進氣門、排氣門、活塞銷、連杆、曲（qǔ）軸、軸承和飛輪等構件構成。

　　柴油機的工（gōng）作原（yuán）理

　　先說柴油（yóu）機的基本（běn）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（hé）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，下麵隻說說（shuō）單缸四行程柴油機（jī）的工作基本原理：柴（chái）油機（jī）起動（dòng）是通過人力或其它動力轉動柴油機（jī）曲軸（zhóu）使活塞在頂部密閉的氣缸中作（zuò）上下往複運動。活塞在運動中完成四個行程：進氣行程、壓縮行程、燃燒（shāo）和（hé）作功（膨脹）行程（chéng）及排（pái）氣行程。當活塞由上（shàng）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（sāi）由下向上運（yùn）動，進排氣門都（dōu）關閉，空氣（qì）被壓縮，溫度和壓力增高，完成壓縮過（guò）程。活塞將要到達（dá）頂點時，噴油器把經過濾的燃油以霧狀噴入燃（rán）燒室中與高（gāo）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（sāi）向下作功，推動曲軸旋轉，完成作功（gōng）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。每個行程曲軸旋轉半圈。經若幹工作循環後，柴（chái）油機（jī）在飛輪的（de）慣性下逐漸加速進入工作（zuò）。



柴油機結構

　　柴（chái）油機曲軸旋轉便帶動發（fā）電機轉動發電，發電機有直流（liú）發電機和交流發電機。

　　直流發電機主要由（yóu）發電機殼、磁（cí）極鐵芯、磁場線圈、電樞（shū）和炭刷等組成。工作發（fā）電原理：當柴油機帶動（dòng）發電機電（diàn）樞旋轉時，由於發電機的磁極鐵芯存在剩磁，所（suǒ）以電樞線圈便在磁場中切割磁力線，根據電（diàn）磁感應原理，由磁感應產生電流並經炭刷輸出電流。

　　交流發（fā）電機主要由磁性材料製造多個（gè）南北極（jí）交替排列的永（yǒng）磁鐵（稱為轉子）和矽鑄鐵製造並繞有多（duō）組（zǔ）串聯線圈的電樞線圈（稱為定子）組成。工作發電（diàn）原理：轉子由柴油機帶動（dòng）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，由於磁場的變（biàn）換作用，在（zài）線圈中將產（chǎn）生大小和方向都變化的感應電流並由定（dìng）子線（xiàn）圈輸送出電流。

　　為了（le）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（jiē）控製等等。 用戶在購買柴油發電機組時應留意的八大陷阱：

　　1、混淆KVA和KW的關係。把KVA當成（chéng）KW誇大功率，賣給客戶。實際上KVA是視在功率，KW是有效（xiào）功率，他們之間的（de）關係為IKVA=0.8KW。進口機組一般用KVA表示功率單位，而國內用電設備一般都用KW表示，所以（yǐ）核算功率時應把KVA打8折換算成KW。

　　2、不講長行（額定）功率和後備功率的關係，僅（jǐn）說一個“功率”，把後備功率當作長行功率賣（mài）給客戶。實際上，後備功率=1.1x長行（háng）功率。而且，後備功率隻能在12小時連（lián）續運行中使用1小時（shí）。

　　3、柴油機功率與發電機的功（gōng）率配置成一樣大，以求（qiú）降低成本。實際（jì）上，業內一般規（guī）定柴（chái）油機功（gōng）率≥發電機功率10%，因為有機械損（sǔn）耗。更為惡劣的（de），還有的把柴油（yóu）機馬力（lì）當作千瓦誤報給用戶，及用小於發電機功率的柴油機來配置機組，俗稱：小馬拉大車，以（yǐ）至機組壽命降低，維（wéi）修頻繁，使用費居高不下。

　　4、把二手機翻新機當作全新機賣給客戶，還有的（de）將翻新的（de）柴油機配上全新的發電機及控製櫃（guì），使一般非專業用戶根本分（fèn）不清究竟是新機還是舊機。

　　5、隻報柴油機或發電機品牌，不報產地（dì），不報機組品牌。如美國（guó）康明斯（sī）、瑞典volvo、英（yīng）國史（shǐ）坦福。實際上任何一台柴油發電（diàn）機組均不可能（néng）由一家企業獨（dú）立完成。客戶應全麵了解機（jī）組的柴油機、發電機（jī）、控製櫃製造廠（chǎng）家及品牌，才能綜合評估出機組的（de）檔（dàng）次（cì）。

　　6、將不帶保護功能（俗稱四保護）的機組當成保護功能（néng）齊全的機組賣給客戶。更有甚者，將儀表不全、不帶（dài）空氣開關（guān）的機組（zǔ）推銷給客戶。實際上，業內一般規定10KW以上的機組必須帶全儀表（俗稱五（wǔ）表（biǎo））及空氣（qì）開關；大型機組及自動化（huà）機組必須帶有自四（sì）保護功（gōng）能（néng）。

　　7． 不談柴油（yóu）機及發電機的品牌檔次、控製係統（tǒng）配置，不談售後服（fú）務，一味隻談價格（gé）及交貨期。有的還將非電站（zhàn）專用油機，如：船用柴油機，車用柴油機用於發電機組。使（shǐ）機組的終端產品—-電的質量（liàng）（電壓與頻率）無法得以保證。太低價格的機組一（yī）般有問題，俗稱：隻有買錯沒有賣錯！

　　8、不談隨機配件情況，如帶不帶消（xiāo）音器、油箱、輸油管，帶什麽檔次電瓶、多大容量（liàng）電瓶（píng）、幾個電瓶等等。實際上，這些附件十分（fèn）重要，必須在合同（tóng）中寫明。更有甚者連水（shuǐ）箱風扇都不帶（dài），讓客戶自搞開式水（shuǐ）池。柴油發電機組屬重（chóng）要的備（bèi）用電源設備，購置時需慎之再慎，使（shǐ）用時方能得心應手。

　　9、機組選擇時應考慮幾個因（yīn）素。主要包括機械與電氣性能、機組（zǔ）的（de）用途、負荷（hé）的容量與變化範圍、機（jī）組的使用環境條件（包括（kuò）海拔高度、氣候條件、噪（zào）聲）、自動化功能等。由於柴（chái）油（yóu）發電機組（zǔ）可用於常用、備用和應急等3種情況，因此不同用途對柴油發電機組的要求就有所區別。

　　10、常用柴油發電機組的選擇。常（cháng）用（yòng）發電機組持續工作時（shí）間長，負荷曲線（xiàn）變化較大，機組容量、台數、型式的選擇及機（jī）組的進行控製方式與應急機組不同。（1）容量（liàng）的確（què）定：按機組長期持續運行輸出功率（lǜ）能（néng）滿足全工程大計算（suàn）負荷選擇，並應（yīng）根據負荷的重要性確定（dìng）發電機組備用機組容量。柴油（yóu）機持續進行的輸出功率，一般為標定功率（lǜ）的0.9倍。（2）台數（shù）的（de）確定：一般設置通常為2台以上，以保證供電的連續性及適應用電負荷曲線的變化。機組台數多，才可以根（gēn）據用電負荷的變化確定投入發電（diàn）機組的進行台數，使柴油機經常是在經濟負（fù）荷下運行，以減少燃油消（xiāo）耗（hào）率，降低發電成本。柴油機的佳經濟運行狀態是（shì）在標定功率的75%-90%之間。為保證供電的連續性，常（cháng）用機組本身應考慮設置備用機組（zǔ）。（3）轉（zhuǎn）速的確（què）定：一般民用上宜選用轉速為1000～1500轉/分的高速機組（zǔ），而轉速為300～350轉/分（fèn）的低速機組適用作船用主機。（4）電壓的確（què）定：發電機（jī）輸出電壓的確定與應急發電機組相同，一般為400V，個別用電量大，輸電距離遠的工程可選用高（gāo）壓發電機組。

　　11、備用柴油發電機組（zǔ）的選擇。負荷容量（liàng）之和，乘以需要係數之後的計算負荷小於應急柴油發電機組（zǔ）的容量時，備用係數按1.2考慮，即1.2倍計算容量小於應急（jí）柴油發電機組的容量，在市（shì）電停電後，由應急發電機組向負荷供電。負荷容量之和，乘以需要係數之後的計算負荷大於單台應急柴油發電機組的容量時，可選擇2台型號、容量相同、調壓、調（diào）速特性相近的（de）自動化發電機組。在市電停電後（hòu），由其中一台或二台機組向生活和商業用電供電；當市電（diàn）停電，又發生火災時（shí），由2台機組向消防負荷供電，以利消防。

　　12、應急柴油發電機的選擇。應急柴油發電機一般宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴（chái）油發電機組（zǔ）。高速增（zēng）壓柴油機單機容量較（jiào）大，占據空間小；柴油機（jī）選（xuǎn）用（yòng）配電子或液壓調速裝置，調速性（xìng）能較好；發電（diàn）機宜選用配無（wú）刷勵磁或相複勵（lì）裝置的同步電機，進行較可靠，故障率低，維護（hù）檢修較方便；當一級負荷中單台空調器容量或電動（dòng）機容量較（jiào）大（dà）時，宜（yí）選用三次諧波勵（lì）磁的發電機組；機（jī）組裝在（zài）附有減震器的共用底盤上；排煙管出口（kǒu）宜裝設消聲器，以減小噪聲對（duì）周圍環境的影響。（1）容量的確定：應急柴（chái）油發電機組作應急用，經常處於（yú）待機應急起動狀態，連續運行的時（shí）間不長，一般不超過8h，因此可按“備用功率”來確定容（róng）量。按一級負（fù）荷（hé）的容量（liàng）之和（不計備用容量（liàng）），考慮（lǜ）經修正後的機組容量，並能滿足一級負荷中（zhōng）大一台電動機的起動要求，據（jù）此以確定應急柴油發電機組（zǔ）的（de）容量。應急發電（diàn）機（jī）一般（bān）選用三（sān）相（xiàng）交流同步發電機，其標定輸出電壓為400V。（2）台數的確定：一（yī）般選用1台自動（dòng）化、轉（zhuǎn）速1000～1500轉/分、無（wú）刷勵磁、400/230V、三相四線帶控製屏、充放電（diàn）設備及共用底盤的發電機組（zǔ）。可要求共用底盤帶日用油箱，以減少管路和占用麵（miàn）積。另外從可靠性考慮也可以選用（yòng）2台（tái）機組並聯進行供電（diàn）。供應急用的發（fā）電機組台數一般不宜超過3台（tái）。當選用多台機組（zǔ）時（shí），機組應盡量選用型號、容量（liàng）相同，調壓、調速特性相近的成套設備，所用燃油性質應一致，以（yǐ）便進行維修（xiū）保養及共用（yòng）備（bèi）件。

　　13、機組起動方式的選擇。柴油機的起動方式有三種：①手搖起動；②電動（dòng）起動（dòng） ；③壓縮空氣起動。在高層建築中宜采用電起動方式，避免采用壓縮空氣起動（dòng）方式。一類高層（céng）建築中一定要選（xuǎn）擇帶自起動裝置的柴油發電機組，一旦市網（wǎng）供（gòng）電中斷，必須在15秒內供電(高（gāo）規要求30秒)。二類（lèi）高層建築中有條件時，也宜采（cǎi）用帶自起動裝置（zhì）的機（jī）組，有困難時也可采用手（shǒu）動起動裝置（zhì）。

　　14、與三相電動機匹配需注意的問題。柴油發電機（jī）組與三相電機容量選配（pèi）時，建議考慮（lǜ）安全係數1.5，即1.5倍的（de）電機容量(必須是軟啟動方式)。

　　15、注意額定功率和後備功率的關係，KVA和KW的關係。市場上有些廠家僅說一個“功率”，把後備功率當作額定（dìng）功率來介（jiè）紹和（hé）銷售機組。實際上後（hòu）備（bèi）功率=1.1x額定功率。而且後備（bèi）功率隻能在12小時連（lián）續運行（háng）中使（shǐ）用（yòng）1小時。在國內普遍都是用額定功率來標識柴油發電機組的，而在國際上是采用備用功率來標識。KVA是（shì）視在功率，KW是（shì）有效功率，他（tā）們之間的關係為IKVA=0.8KW。進口機組一般用（yòng）KVA表示功率單位，而國（guó）內用（yòng）電設備一般都用KW表示。

　　16、認清機組的品牌。一般進口發電（diàn）機組均為組（zǔ）裝機，國產機組目前也有一體化的（即（jí）發電機（jī）和發動機是同一（yī）品牌），性能上也同有些進口機組（zǔ）不分上下，且價格便宜（yí），故在選購時應全麵了（le）解機組各部件的品牌（有些（xiē）廠家隻報柴油機或發電機品牌，不報產地（dì），不（bú）報機組品牌等），才能綜合評估出機組的檔次。



　　選購柴油發電機組時還需考慮其他（tā）幾個影響因素：

　　(1)如（rú）果使用環境條件與柴油發電機組標定（dìng）的（de）環（huán）境條件值有差距時，應在簽約時（shí）說明溫度、濕度及海拔（bá）高度值（zhí），以提供適宜（yí）的機型和配套設備；

　　(2)說明使用中采取的冷卻方式，特別是大容量機組，更應（yīng）注意；

　　(3)定購時，除應說明機組型號外（wài），還要說明選用何種機型；

　　(4)柴油機（jī）組的電（diàn）壓調整率分別有1%、2%、2.5%的額定電壓。選用何種，亦應說明；

　　(5)正常供貨（huò）時，提供一定量的易損件，另有需要，亦應說明。

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