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。
柴油发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型,是一种小型独立的发电设备,以内燃机作动力,驱动同步交流发电机而发电。
柴油发电机组由柴油机、交流同步发电机、控制屏以及底盘、联轴器、散热器、燃油箱等组成。有的还装设有消声器和外罩。柴油机和发电机的轴间采用直接联接方式。通常主轴上还装有飞轮以增加运行的平稳度。柴油发电机组一般是由制造厂家装配为成套机组供应;也有的是根据电力负荷及其特性,确定发电机的容量和台数后,再选择驱动发电机的柴油机。燃料系统和起动空气系统的设备可以每台单独配置,也可以多台机组集中配置。
柴油发电机组的类型有很多,主要有以下八大分类方式
(1)按照发动机的燃料分类;可分柴油发电机组和复合燃料发电机组
(2)按照转速分类;可分为高速、中速、低速柴油发电机组
(3)按照使用条件分类:可分为陆用、船用、挂车式和汽车式柴油发电机组。其中陆用发电机组:包括移动式和固定式。陆用机组又可以分为普通型、自动化型、低噪音型、低噪音自动化型四种。
(4)按照发电机输出电压和频率分类:可分为交流发电机组和直流发电机组。其中交流发电机组;包括中频40HZ和工频50HZ。对50HZ工频中小型发电机组的表定电压一般为400V;大型发电机的标定电压一般为6.3~10.5kV。
(5)按照同步发电机的励磁方式分类:可分为旋转交流励磁机和静止励磁机。
1)旋转交流励磁机励磁系统,包括交流励磁机静止整流器励磁系统而后无刷励磁系统
2)静止励磁机励磁系统,包括电压源静止励磁机励磁系统、交流侧串联复合电压源静止励磁机励磁系统和谐波(或基波)辅助绕组励磁系统
为了保证机组达到各项技术指标,在机组设计和制造时,必须使柴油机和发电机良好匹配,它包括功率和转速两个方面。柴油机的功率是指柴油机以额定转速连续12小时正常运行所能达到的有效功率。同步发电机的功率是指在额定转速下,长期连续运转时输出端子上得到的额定电功率。通常把柴油机的额定功率(马力)与同步发电机的额定功率(千瓦)之比称为匹配比。在平原上使用的机组一般要求匹配比为1.6:1;对于一些要求较高的移动电站,匹配比取2:1。转速的匹配要求也很严格。转速与机组的功率、频率、电压等都有密切的关系,因此要求与发电机配套的柴油机必须具有性能较好而又工作可靠的调速器,以保证在较短时间内把发电机带到它的额定转速并稳定运行,还要能满足负载发生变化时对调速的要求。