柴油发电机的工作原理，基本结构及采购时的注意事项

  今天和大家（jiā）聊聊有关柴（chái）油发电机（jī）基本结构，工作原（yuán）理及采购时注意事项，总结（jié）为一句话：柴油发电机是由柴油机和发电机组成，柴油机（jī）作动力带动发电机发电。

　　柴油机的基本结构

　　它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆（gǎn）、曲轴（zhóu）、轴承和飞轮等构件构（gòu）成。

　　柴（chái）油机的工作原理

　　先说柴（chái）油（yóu）机的基本结构：它由气缸、活塞、气缸盖（gài）、进气门、排气（qì）门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和（hé）飞（fēi）轮（lún）等构件构成。

　　柴油发电机的柴油（yóu）机一般是单（dān）缸（gāng）或（huò）多缸四行程的柴油机，下面只说说（shuō）单缸四行程柴（chái）油机的工作基本（běn）原理（lǐ）：柴油机（jī）起动是通过人（rén）力或其它动（dòng）力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气（qì）缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行（háng）程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程（chéng）。当活塞由上向（xiàng）下运动时进（jìn）气门打开，经空气（qì）滤清器过滤的（de）新鲜空气进入气缸完成进气（qì）行程。活塞由下向上运动，进（jìn）排气门都关闭，空气被压缩，温（wēn）度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷（pēn）入燃烧室中与高温高压的空气混合立（lì）即自行着（zhe）火燃烧，形（xíng）成（chéng）的（de）高压推（tuī）动活塞向下作功，推（tuī）动曲轴旋转，完成作功行程。作功行程完了后，活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后，柴油（yóu）机在飞轮的惯性下逐渐加（jiā）速进入工作。


柴（chái）油机结构（gòu）

　　柴油（yóu）机曲轴旋转便带动发电机转动发电，发电机有直流发电机和交流发电机。

　　直流发电机主要由发电（diàn）机壳、磁极铁芯、磁场（chǎng）线圈、电枢和（hé）炭（tàn）刷等组成。工作（zuò）发电原理：当柴油机带动发电机电枢旋（xuán）转时，由于发电机的磁极铁芯存（cún）在剩（shèng）磁，所以电枢线圈便在磁场中（zhōng）切割磁力线，根据电磁感应原理，由（yóu）磁感应产（chǎn）生电流并经炭刷输出电流。

　　交流发电机主要由磁性材料（liào）制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制（zhì）造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（quān）（称为定（dìng）子）组成。工作发电原理：转子由柴油机带动轴向切割磁力线，定子中交替排列的磁极在线圈铁芯（xīn）中（zhōng）形成交替的磁场，转子旋转一（yī）圈，磁通的方向和大小变换多次，由于磁场的变换作用，在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输（shū）送出电（diàn）流（liú）。

　　为了保护用电设备，并（bìng）维（wéi）持其正常工作，发（fā）电（diàn）机发出的电流还需要调节器进（jìn）行调节控制等等。 用户在购买柴油发（fā）电机组时应（yīng）留意的（de）八大陷阱：

　　1、混淆KVA和KW的关系（xì）。把KVA当成KW夸大功率（lǜ），卖给客户。实际上KVA是视在功率（lǜ），KW是（shì）有效功率，他们之间的关系为IKVA=0.8KW。进口机组一般用KVA表（biǎo）示（shì）功率单位，而国内用电设备一般都用KW表示，所以核算功率时应把KVA打8折换算成（chéng）KW。

　　2、不讲长行（额定）功率（lǜ）和后备功（gōng）率的关系（xì），仅说一个“功率”，把后备功率当作长行（háng）功率卖给客户。实际上，后备（bèi）功率=1.1x长行功率。而且，后备功率只能在12小时连续运行中使用1小时。

　　3、柴油机功率与发电机的功率配（pèi）置成一样大，以求（qiú）降低成本（běn）。实际上，业内一般规定柴油机功率≥发电机功率10%，因为有机械损耗（hào）。更（gèng）为恶劣的，还有的（de）把柴油（yóu）机马力（lì）当作（zuò）千瓦（wǎ）误报给用户，及用小于发电机功率的柴油机来配置机组，俗称：小马拉大车，以至机组寿命降低，维修频繁，使用费居（jū）高不下。

　　4、把二手机翻新机（jī）当作全（quán）新机卖给客户，还有的将（jiāng）翻新的柴油机（jī）配上全新的发电机及控制柜，使一般非专业用户根本分不（bú）清究竟（jìng）是（shì）新机还是旧机。

　　5、只报柴油机或发电机品牌，不报产地，不报机组品牌。如美国康明斯、瑞典volvo、英国史坦福。实际上任何一台柴油发电机组均不可能由一家企（qǐ）业独立完成（chéng）。客户应全（quán）面了解机组的柴（chái）油（yóu）机、发电机、控（kòng）制柜制造厂家及品牌，才能综合评估出机组的档次（cì）。

　　6、将（jiāng）不带（dài）保护（hù）功能（俗称四（sì）保护）的机（jī）组当成保护功能（néng）齐全的机组卖给客户。更有甚者，将仪表不全、不带空气（qì）开关的机组推销给客户。实际上，业内（nèi）一般规定10KW以上的机组（zǔ）必须（xū）带全仪表（俗称五表）及空气开关；大（dà）型（xíng）机组及自动化（huà）机组（zǔ）必须（xū）带（dài）有自四保护功能。

　　7． 不（bú）谈（tán）柴油机及发电（diàn）机的品牌档次、控制系统配置，不谈售后服务，一味只谈价格（gé）及交货期。有的（de）还将非电站专用油机，如：船用柴油机，车用柴油机用于发电机组。使机组的（de）终端产品（pǐn）—-电的质量（电压与（yǔ）频率）无法得以保证。太低价格的机组一般有（yǒu）问题，俗称：只有买错没（méi）有卖错！

　　8、不谈随机配件（jiàn）情况，如带不带消音器、油箱、输油管（guǎn），带（dài）什么档次电瓶、多大容量电瓶、几个电瓶等等。实际上（shàng），这些（xiē）附件十分（fèn）重要，必须在合同中写明。更有甚者连水箱风扇都不带，让客户自搞开式水池。柴油发电机组属重要的备（bèi）用电源设备，购置（zhì）时需慎之再慎，使用时方能得心应手。

　　9、机组选择时应考虑几个因素。主要（yào）包括机械与（yǔ）电气性能、机组的用途（tú）、负荷的（de）容量与变化范（fàn）围、机组的使（shǐ）用环境条件（包（bāo）括海拔高度、气候条件、噪声）、自动化功能等。由（yóu）于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等3种情况，因此不同用途对柴油发（fā）电机组的要求就有所区别。

　　10、常用柴油发电机组的选择。常用（yòng）发电机组持续工作时间长，负荷（hé）曲线变化较大，机（jī）组容量、台数、型式的选择及机组的进行控（kòng）制方式与应急机组不同。（1）容量的确定：按（àn）机组长期持（chí）续运行输出功率能满足全工程大计算负荷（hé）选择（zé），并应根据负荷的重要性确定发电（diàn）机组备用机组（zǔ）容（róng）量。柴油机持续进行的输出功（gōng）率，一般为标定功率的（de）0.9倍。（2）台数的确定：一般设置通常为2台以（yǐ）上，以（yǐ）保证供电的连续性及适应（yīng）用电负荷曲线的变化。机组（zǔ）台数多（duō），才可以根据用电（diàn）负荷的变化确定投（tóu）入发电机组的进行（háng）台数，使柴油机经常是（shì）在经济负荷下运行，以减少燃油消耗率，降低发电成本。柴（chái）油机的佳经济运行状态是在标定功率的75%-90%之间。为保证供电的连（lián）续（xù）性，常用机组（zǔ）本身应考虑设置备用机组。（3）转速的确定：一般（bān）民用上宜选用（yòng）转速为1000～1500转/分的高速机组，而转速为300～350转/分的低速机（jī）组适用作船用主机。（4）电压的确定：发（fā）电（diàn）机输出电压的（de）确定与应急发电机组相同，一般为400V，个别用电量大，输电距离（lí）远的工程可选用高压发电机组。

　　11、备用柴油发电机组的选择。负荷容量（liàng）之和，乘以需要系数之（zhī）后的计（jì）算（suàn）负荷小于应急柴油发电机组的容量（liàng）时（shí），备用系数按1.2考虑，即1.2倍计算容量小（xiǎo）于应（yīng）急柴油发电机（jī）组的容量，在市电停电后，由应急发电机组向负（fù）荷供电。负荷容量之（zhī）和，乘以需要系数之后的计算负荷大于单台应急（jí）柴油发电机组的容量时，可选择2台型号、容量相（xiàng）同、调压、调速特（tè）性相近的（de）自动化发电机组（zǔ）。在市电停电后，由其中一（yī）台或二台机组向生（shēng）活和商业用电（diàn）供（gòng）电（diàn）；当市电停电，又发生火灾时，由2台机组向消防负（fù）荷供电，以利消防。

　　12、应急柴油发电机的（de）选择。应急柴（chái）油发电机一般宜（yí）选用高速（sù）、增压、油耗低、同容（róng）量的柴油发电（diàn）机组。高速增压柴油机单机容量较（jiào）大，占据空间小；柴（chái）油机选用配电子或液压（yā）调速装置，调速性能较好；发（fā）电机宜选用配无刷励磁或相（xiàng）复励装置的同步电机，进行较可靠，故障率低，维护（hù）检修较方便；当一（yī）级负荷中单台空调器容量或电动机（jī）容量较大时，宜选用三次谐波励磁的发电机组；机组装在附有减震器的共用底盘上；排（pái）烟管出口宜装设消声器，以减小噪声对周（zhōu）围环境的影响。（1）容量的确定：应急（jí）柴（chái）油（yóu）发电机组作应急用，经常处于待机应急起动状态，连续运行的时间不长，一般不超过8h，因此可按“备用功（gōng）率”来（lái）确定容（róng）量。按一级负荷的容量之和（hé）（不计备用容量（liàng）），考虑经修正后的机组（zǔ）容量，并能满足一级负荷中大一台电动机的起动要（yào）求，据此以确定应急（jí）柴油发电机组的容量。应急发（fā）电机一般（bān）选用三相（xiàng）交流同步发电机（jī），其标定输出电压为400V。（2）台数的确定：一般选（xuǎn）用（yòng）1台自动化、转速1000～1500转/分、无刷励磁（cí）、400/230V、三相四线带控制屏、充（chōng）放电设备（bèi）及共用底盘的发电机（jī）组（zǔ）。可要求共（gòng）用（yòng）底盘带日用油箱，以（yǐ）减少管路和占用面（miàn）积。另外从可靠（kào）性（xìng）考（kǎo）虑也可以选用2台机组并联（lián）进行供电。供（gòng）应急用的发电机组台数一（yī）般（bān）不宜超过3台。当选用多台机组时，机组（zǔ）应尽量（liàng）选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成（chéng）套设备，所用燃油性质应（yīng）一致，以便进行（háng）维（wéi）修保养及共用备件。

　　13、机组起（qǐ）动方式的选择。柴油机的起动方式有三种：①手摇起动；②电动起动 ；③压（yā）缩空气（qì）起动。在高层建筑中宜采用电（diàn）起动方式，避免采用压缩空气起动方式（shì）。一类高层建（jiàn）筑中一定要选择带自起动装置（zhì）的柴油发电机组，一旦市网（wǎng）供电中断，必须在15秒内供电(高规要求30秒)。二类高层建筑中有（yǒu）条件时，也宜采用带自（zì）起（qǐ）动装置的机组，有困难时（shí）也可采用手动起动装置。

　　14、与三相电动机匹配（pèi）需注意（yì）的问题。柴油发电（diàn）机组与三相电机容量选（xuǎn）配时，建议考虑安全系数1.5，即（jí）1.5倍的（de）电机容量(必须是软启动方（fāng）式)。

　　15、注意额定功率和后（hòu）备功率（lǜ）的关系，KVA和KW的关系。市场上（shàng）有些（xiē）厂家仅说一个“功率”，把后备功率当作额定功率来介（jiè）绍和销售机（jī）组。实（shí）际上后备功率（lǜ）=1.1x额定功率。而且后备功率只能在12小时连续运行中（zhōng）使用（yòng）1小时。在国内（nèi）普遍都是用额定功率（lǜ）来标识柴油发电机组的，而在国际上是采用备用功率来标识。KVA是视在功率，KW是有效功率，他们之间的（de）关系为IKVA=0.8KW。进口机（jī）组一般用KVA表示功率单位，而国内（nèi）用电设（shè）备（bèi）一般都用KW表示。

　　16、认清机（jī）组的品牌。一般进口发电机组均（jun1）为组装机，国产机组目前也（yě）有一体化的（即发电机和发动机是同一品牌），性能上也同有些进口机组不分上下，且价格便宜，故在选购时应全面了解机组各部件的品牌（有些厂家只报柴（chái）油机或发电机品牌，不报（bào）产地，不报机组品牌等），才能综合评估出（chū）机组的档次。



　　选购柴油发电机组时还需考虑其（qí）他几个影响因素：

　　(1)如果（guǒ）使用（yòng）环境条件与（yǔ）柴油发（fā）电机组标定的环境条件值有差距时，应（yīng）在签约时说明温度、湿度及海拔高度值，以（yǐ）提供适宜的机型和配套设备；

　　(2)说明使用中采取的冷（lěng）却方式，特别是大容量机组，更应注意；

　　(3)定购时，除应说明机组型号（hào）外，还要说明选用何种机型（xíng）；

　　(4)柴油机组的电压（yā）调整率分（fèn）别有1%、2%、2.5%的额定电压。选用何种，亦（yì）应说明（míng）；

　　(5)正常供货时，提供一定量的（de）易损件，另有需要，亦应说明。

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