柴油发电机的工作原理以及基本结构的介绍

今天长沙示旺机电公司和大家聊聊有关湖南发电机基本结构，工作原理及采购时注意事项，总结为一句话：柴油发电机是由柴油机和发电机组成，柴油机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、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。

柴油机的工作原理

先说柴油机的基本结构：它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。

柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气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、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，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，柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。

柴油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机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理：当柴油机带动发电机电枢旋转时，由于发电机的磁极铁芯存在剩磁，所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线，根据电磁感应原理，由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。

交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（称为定子）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中形成交替的磁场，转子旋转一圈，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送出电流。

为了保护用电设备，并维持其正常工作，发电机发出的电流还需要调节器进行调节控制等等。 用户在购买柴油发电机组时应留意的八大陷阱：

1、混淆KVA和KW的关系。把KVA当成KW夸大功率，卖给客户。实际上KVA是视在功率，KW是有效功率，他们之间的关系为IKVA=0.8KW。进口机组一般用KVA表示功率单位，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KW。

2、不讲长行（额定）功率和后备功率的关系，仅说一个“功率”，把后备功率当作长行功率卖给客户。实际上，后备功率=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置成一样大，以求降低成本。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。更为恶劣的，还有的把柴油机马力当作千瓦误报给用户，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，使用费居高不下。

4、把二手机翻新机当作全新机卖给客户，还有的将翻新的柴油机配上全新的发电机及控制柜，使一般非专业用户根本分不清究竟是新机还是旧机。

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业独立完成。客户应全面了解机组的柴油机、发电机、控制柜制造厂家及品牌，才能综合评估出机组的档次。

6、将不带保护功能（俗称四保护）的机组当成保护功能齐全的机组卖给客户。更有甚者，将仪表不全、不带空气开关的机组推销给客户。实际上，业内一般规定10KW以上的机组必须带全仪表（俗称五表）及空气开关；大型机组及自动化机组必须带有自四保护功能。

7． 不谈柴油机及发电机的品牌档次、控制系统配置，不谈售后服务，一味只谈价格及交货期。有的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。使机组的终端产品—-电的质量（电压与频率）无法得以保证。太低价格的机组一般有问题，俗称：只有买错没有卖错！

8、不谈随机配件情况，如带不带消音器、油箱、输油管，带什么档次电瓶、多大容量电瓶、几个电瓶等等。实际上，这些附件十分重要，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用电源设备，购置时需慎之再慎，使用时方能得心应手。

9、机组选择时应考虑几个因素。主要包括机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、机组的使用环境条件（包括海拔高度、气候条件、噪声）、自动化功能等。由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。常用发电机组持续工作时间长，负荷曲线变化较大，机组容量、台数、型式的选择及机组的进行控制方式与应急机组不同。（1）容量的确定：按机组长期持续运行输出功率能满足全工程最大计算负荷选择，并应根据负荷的重要性确定发电机组备用机组容量。柴油机持续进行的输出功率，一般为标定功率的0.9倍。（2）台数的确定：一般设置通常为2台以上，以保证供电的连续性及适应用电负荷曲线的变化。机组台数多，才可以根据用电负荷的变化确定投入发电机组的进行台数，使柴油机经常是在经济负荷下运行，以减少燃油消耗率，降低发电成本。柴油机的最佳经济运行状态是在标定功率的75%-90%之间。为保证供电的连续性，常用机组本身应考虑设置备用机组。（3）转速的确定：一般民用上宜选用转速为1000～1500转/分的高速机组，而转速为300～350转/分的低速机组适用作船用主机。（4）电压的确定：发电机输出电压的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。负荷容量之和，乘以需要系数之后的计算负荷小于应急柴油发电机组的容量时，备用系数按1.2考虑，即1.2倍计算容量小于应急柴油发电机组的容量，在市电停电后，由应急发电机组向负荷供电。负荷容量之和，乘以需要系数之后的计算负荷大于单台应急柴油发电机组的容量时，可选择2台型号、容量相同、调压、调速特性相近的自动化发电机组。在市电停电后，由其中一台或二台机组向生活和商业用电供电；当市电停电，又发生火灾时，由2台机组向消防负荷供电，以利消防。

12、应急柴油发电机的选择。应急柴油发电机一般宜选用高速、增压、油耗低、同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大，占据空间小；柴油机选用配电子或液压调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机，进行较可靠，故障率低，维护检修较方便；当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时，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；排烟管出口宜装设消声器，以减小噪声对周围环境的影响。（1）容量的确定：应急柴油发电机组作应急用，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“备用功率”来确定容量。按一级负荷的容量之和（不计备用容量），考虑经修正后的机组容量，并能满足一级负荷中最大一台电动机的起动要求，据此以确定应急柴油发电机组的容量。应急发电机一般选用三相交流同步发电机，其标定输出电压为400V。（2）台数的确定：一般选用1台自动化、转速1000～1500转/分、无刷励磁、400/230V、三相四线带控制屏、充放电设备及共用底盘的发电机组。可要求共用底盘带日用油箱，以减少管路和占用面积。另外从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应一致，以便进行维修保养及共用备件。

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

14、与三相电动机匹配需注意的问题。柴油发电机组与三相电机容量选配时，建议考虑安全系数1.5，即1.5倍的电机容量(必须是软启动方式)。

15、注意额定功率和后备功率的关系，KVA和KW的关系。市场上有些厂家仅说一个“功率”，把后备功率当作额定功率来介绍和销售机组。实际上后备功率=1.1x额定功率。而且后备功率只能在12小时连续运行中使用1小时。在国内普遍都是用额定功率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，他们之间的关系为IKVA=0.8KW。进口机组一般用KVA表示功率单位，而国内用电设备一般都用KW表示。

16、认清机组的品牌。一般进口发电机组均为组装机，国产机组目前也有一体化的（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（有些厂家只报柴油机或发电机品牌，不报产地，不报机组品牌等），才能综合评估出机组的档次。.

选购柴油发电机组时还需考虑其他几个影响因素：

(1)如果使用环境条件与柴油发电机组标定的环境条件值有差距时，应在签约时说明温度、湿度及海拔高度值，以提供适宜的机型和配套设备；

(2)说明使用中采取的冷却方式，特别是大容量机组，更应注意；

(3)定购时，除应说明机组型号外，还要说明选用何种机型；

(4)柴油机组的电压调整率分别有1%、2%、2.5%的额定电压。选用何种，亦应说明；

(5)正常供货时，提供一定量的易损件，另有需要，亦应说明。

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