概述

　　電能是現(xiàn)代社會(huì)主要的能源之一。目前全世界工業(yè)生產(chǎn)都在倡導(dǎo)綠色、可持續(xù)發(fā)展，然而發(fā)電機(jī)組在使用過程中產(chǎn)生的污染不得不引起我們的注意，柴油發(fā)電機(jī)組在使用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，嚴(yán)重影響人體健康，因此減少發(fā)電機(jī)組的污染成為了一項(xiàng)重要研究工作，如何才能打破這種技術(shù)壁壘呢。發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，，科技及日常生活中有廣泛的用途。

　　發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。

　　發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：

　　直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)；同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)(很少采用)

　　交流發(fā)電機(jī)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。

　結(jié)構(gòu)及工作原理

　　發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。

　　定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。

　　轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。

　　由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。

　　汽輪發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)。為了得到較高的效率，汽輪機(jī)一般做成高速的，通常為3000轉(zhuǎn)／分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)／分（頻率為60赫）。2、當(dāng)控制開關(guān)切到停止(STOP)，或仍保持在自動(dòng)，但市電已恢復(fù)時(shí)ATS即送來停車信號(hào)，發(fā)電機(jī)即會(huì)自動(dòng)停止。站中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低,但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細(xì)長的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)／分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長度又受到臨界速度的限制。當(dāng)本體長度達(dá)到直徑的6倍以上時(shí),轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動(dòng)。所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán)格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸,要再增大電機(jī)容量,只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以5～10萬千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。70年代以來，汽輪發(fā)電機(jī)的容量已達(dá)到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導(dǎo)電材料研究方面取得了重大突破。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。

隨著市場(chǎng)的需求,UPS在各個(gè)行業(yè)被廣泛使用,蓄電池已成為不間斷供電系統(tǒng)的動(dòng)力保障,不配備電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。在市電異常時(shí)蓄電池將化學(xué)能變成電能,通過UPS中逆變器變成交流電能輸送給負(fù)載,保證負(fù)載不間斷連續(xù)運(yùn)行。

　　閥控式免維護(hù)密封鉛酸蓄電池已在大、中、小型UPS中廣泛使用,占據(jù)UPS總成本的1/4～1/2。發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)當(dāng)前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機(jī)是一個(gè)功能完善、功率容量范圍大、對(duì)環(huán)境和場(chǎng)地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。據(jù)調(diào)查,正常使用蓄電池的壽命一般在5年左右,在使用末期約有50%左右的UPS故障與蓄電池有關(guān)。蓄電池的失效主要表現(xiàn)為個(gè)別電池存在落后或電池浮充電壓低,備電時(shí)間短(容量不足),需要電池啟動(dòng)的UPS當(dāng)市電異常后不能帶載啟動(dòng)等。為保障UPS系統(tǒng)的正常運(yùn)行,特別是針對(duì)蓄電池的狀況制定合理的維護(hù)方案是必要的。

　　1 蓄電池浮充電壓監(jiān)控

　　(1)在中大型UPS中一般配備有監(jiān)控儀,通過監(jiān)控設(shè)定浮充電壓的上下限,做到隨時(shí)監(jiān)控電池的健康狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行處理。

　　(2)用萬用表測(cè)量電池的浮充電壓。

　　通過以上方法,參照YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》標(biāo)準(zhǔn),電池在浮充狀態(tài)下浮充電壓偏差不大于480mV(12V電池),如測(cè)試電壓偏差大,則需要考慮改成均充模式后再進(jìn)行觀察和測(cè)試,如轉(zhuǎn)成浮充后仍沒有改觀,則需要考慮采用以下方法進(jìn)行檢測(cè)核實(shí)。英國南安普敦大學(xué)下屬Perpetuum公司稱其研制的振動(dòng)發(fā)電裝置PMG17是一種安全且耐用的電池和硬線供電設(shè)備替代品。

　　2 蓄電池的容量測(cè)試

　　一般情況下在對(duì)蓄電池進(jìn)行定期容量測(cè)試時(shí),可選擇以下幾種容量測(cè)試方法。

　　2.1 離線式測(cè)量法(在條件允許的情況下)

　　(1)將蓄電池組充滿電后脫離UPS靜置1h,在環(huán)境溫度為25℃±5℃的條件下外接(智能)假負(fù)載的方式,采用10小時(shí)放電率進(jìn)行放電測(cè)試。

　　(2)放電開始前應(yīng)測(cè)量蓄電池的端電壓、環(huán)境溫度、時(shí)間。

　　(3)放電期間應(yīng)測(cè)量記錄蓄電池的端電壓、放電電流、室內(nèi)溫度,測(cè)量時(shí)間間隔為1h,放電電流波動(dòng)不得超過規(guī)定值的1%。

　　(4)放電期間應(yīng)測(cè)量記錄蓄電池的端電壓及室溫,測(cè)量時(shí)間間隔為1h。在放電期末要隨時(shí)測(cè)量,以便準(zhǔn)確確定達(dá)到放電終止電壓的時(shí)間。

　曲柄連桿機(jī)構(gòu)

　　一、功用與組成

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)由以下三部分組成：

　　1．機(jī)體組主要包括氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊等不動(dòng)件。

　　2．活塞連桿組主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等運(yùn)動(dòng)件。

　　3．曲軸飛輪組主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器、平衡軸等機(jī)構(gòu)。

　　二、工作條件及受力分析

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高溫、高壓、高速以及有化學(xué)腐蝕的條件下工作的。在發(fā)動(dòng)機(jī)作功時(shí)，氣缸內(nèi)的更高溫度可達(dá)2500k以上，更高壓力可達(dá)5MPa～9MPa，現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)更高轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r／min～6000r／min，則活塞每秒鐘要行經(jīng)約100～200個(gè)行程，可見其線速度是很大的。此外，與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機(jī)件(如氣缸、氣缸蓋，活塞等)還將受到化學(xué)腐蝕。柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)/停機(jī)一、手動(dòng)試機(jī)1、發(fā)電機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)：先測(cè)試警報(bào)系統(tǒng)正常后，將控制開關(guān)切于手動(dòng)(MAN)位置后，發(fā)電機(jī)即可自行啟動(dòng)。

　　由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高壓下作變速運(yùn)動(dòng)，因此它在工作時(shí)的受力情況是很復(fù)雜的。在此只對(duì)受力情況作一簡單分析。

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有氣體壓力，往復(fù)慣性力，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的離心力以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)件接觸表面的摩擦力。

　　(一)氣體壓力

　　在工作循環(huán)中，氣缸內(nèi)氣體壓力是不斷變化的。作功行程壓力更高，其瞬間更高壓力機(jī)可達(dá)3MPa～5MPa柴油機(jī)可達(dá)5MPa～9MPa，這意味著作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的瞬間沖擊力可達(dá)數(shù)萬牛頓(N)。下面分析各機(jī)件作功行程的受力情況。

　　氣體壓力對(duì)氣缸蓋和活塞頂作用有大小相等，方向相反的力，分別用集中力P′p，和Pp表示。作用力Pp經(jīng)活塞傳到活塞銷上，分解為Np和Sp兩個(gè)力。Np垂直于氣缸壁，它使活塞的一個(gè)側(cè)面壓向氣缸壁，稱為側(cè)壓力。該力以O(shè)為支點(diǎn)形成一個(gè)與曲軸轉(zhuǎn)向相反的力矩M′p有使發(fā)動(dòng)機(jī)向左翻倒的傾向，故被稱為翻倒力矩。力Sp通過活塞銷推壓連桿，并沿連桿方向傳到曲柄銷上，使曲柄銷處受壓。Sp又可分解為沿曲軸方向的法向力Rp和垂直于曲柄方向的切向力Tp。力Rp使曲軸主軸頸處受壓并使曲軸彎曲；5、發(fā)電機(jī)組在室內(nèi)使用，必須將排煙管道通導(dǎo)室外，管徑必須≥消音的出煙管直徑，所接之管路的彎頭不宜超過3個(gè)，以保證排煙暢通，并應(yīng)將管子向下傾斜5-10度，避免雨水注入。力Tp除了也具有力Rp的類似作用外，它以曲柄半徑為力臂產(chǎn)生的扭矩M還可使曲軸扭轉(zhuǎn)變形，但也正是此扭矩能夠?qū)ν廨敵鰟?dòng)力，因而它是分解后一有效的力。

　　依此法分析，氣體壓力較小的壓縮沖程的受力狀況。進(jìn)、排氣行程氣體壓力很小，可以忽略。

　　綜上所述，氣體壓力使氣缸蓋承受向上的推力，活塞頂承受向下的椎力、活塞側(cè)面與氣缸。

　柴油發(fā)電機(jī)組專用自循環(huán)式水加熱器,是整個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組里很總要的部件之一，本文將著重介紹其用途、功能及技術(shù)參數(shù)。

　　一、主要用途：適用于康明斯、帕金斯、卡特比特、沃爾沃、上柴135、濰柴斯泰爾等適用與各種國產(chǎn)、進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組，以及與其相似的水冷式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及工程機(jī)車，作預(yù)熱啟動(dòng)和暖機(jī)防凍之用。

　　二、主要技術(shù)參數(shù)：AC220

　　絕緣電阻：≥10MΩ

　　電氣強(qiáng)度：1500V/1min（常態(tài)）

　　控溫范圍：25℃-85℃（可調(diào)）

　　接口有螺紋和喉箍兩種

　　本產(chǎn)品采用不銹鋼加工而成，

　　配備恒溫控制裝置，具有恒溫控制加熱功能，

　　具有外形美觀、耐腐蝕、壽命長等特點(diǎn)，

　　三、主要功能：恒溫控制加熱，防止冬季凍壞發(fā)動(dòng)機(jī)，并且能夠快速啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組