柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機(jī)組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型,是一種小型獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備,以內(nèi)燃機(jī)作動力,驅(qū)動同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電。
柴油發(fā)電機(jī)組的類型有很多,主要有以下八大分類方式
(1)按照發(fā)動機(jī)的燃料分類;可分柴油發(fā)電機(jī)組和復(fù)合燃料發(fā)電機(jī)組
(2)按照轉(zhuǎn)速分類;可分為高速、中速、低速柴油發(fā)電機(jī)組
(3)按照使用條件分類:可分為陸用、船用、掛車式和汽車式柴油發(fā)電機(jī)組。其中陸用發(fā)電機(jī)組:包括移動式和固定式。陸用機(jī)組又可以分為普通型、自動化型、低噪音型、低噪音自動化型四種。
(4)按照發(fā)電機(jī)輸出電壓和頻率分類:可分為交流發(fā)電機(jī)組和直流發(fā)電機(jī)組。其中交流發(fā)電機(jī)組;包括中頻40HZ和工頻50HZ。對50HZ工頻中小型發(fā)電機(jī)組的表定電壓一般為400V;大型發(fā)電機(jī)的標(biāo)定電壓一般為6.3~10.5kV。
(5)按照同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式分類:可分為旋轉(zhuǎn)交流勵磁機(jī)和靜止勵磁機(jī)。
1)旋轉(zhuǎn)交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng),包括交流勵磁機(jī)靜止整流器勵磁系統(tǒng)而后無刷勵磁系統(tǒng)
2)靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng),包括電壓源靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)、交流側(cè)串聯(lián)復(fù)合電壓源靜止勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)和諧波(或基波)輔助繞組勵磁系統(tǒng)
按照控制和操作的方式分類,可分為現(xiàn)場操作發(fā)電機(jī)組、隔室操作發(fā)電機(jī)組和自動化發(fā)電機(jī)組。
1) 現(xiàn)場操作發(fā)電機(jī)組。操作人員在機(jī)房內(nèi)對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行啟動、合閘、調(diào)速、分閘、停機(jī)等操作。這類發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的振動、噪聲、油霧和廢氣對操作人員的身體有不良影響。
2) 隔室操作發(fā)電機(jī)組,這類發(fā)電機(jī)組的機(jī)房和控制室分開設(shè)置,操作人員在操作室內(nèi)對機(jī)房內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行啟動、調(diào)速、停機(jī)等操作,并對機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,對機(jī)房內(nèi)的輔機(jī)也實(shí)施集中控制。隔室操作可改善操作人員的工作環(huán)境。
3) 自動化發(fā)電機(jī)組。經(jīng)過各有關(guān)單位的多年研究,柴油發(fā)電機(jī)組的自動化可實(shí)現(xiàn)無人值守,其中包括機(jī)組自啟動、自動調(diào)壓、自動調(diào)頻、調(diào)載、自動并車、按負(fù)荷大小自動增減機(jī)組、自動處理故障、自動記錄打印機(jī)組可在市電中斷后10-15s自動啟動,代替市電進(jìn)行供電。
按照自動化功能分類,可分為基本型柴油發(fā)電機(jī)組、自動啟動柴油發(fā)電機(jī)組和微型機(jī)自動控制柴油發(fā)電機(jī)組。
1)基本型柴油發(fā)電機(jī)組較為常見,它由柴油機(jī)、封閉式水箱、油箱、消聲器、同步交流發(fā)電機(jī)、勵磁電壓調(diào)節(jié)裝置、控制箱、聯(lián)軸器和底盤等組成?;拘筒裼桶l(fā)電機(jī)組具有電壓和轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)功能。一般可做為主用電源或備用電源。
2)自動啟動柴油發(fā)電機(jī)組是在基本型柴油發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)上增加自動控制系統(tǒng)。它具有自動啟動的功能。當(dāng)市電突然停電時(shí),機(jī)組能自動啟動、自動切換、自動運(yùn)行、自動送點(diǎn)和自動停機(jī)等功能;當(dāng)機(jī)油壓力過低、機(jī)油溫度或冷卻水溫度過高時(shí),能自動發(fā)出聲光告警信號;當(dāng)機(jī)組超速時(shí),能自動緊急停機(jī),保護(hù)發(fā)電機(jī)組。
3)微型機(jī)自動控制柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、三相無刷同步發(fā)電機(jī)、燃油自動補(bǔ)給裝置、機(jī)油自動補(bǔ)給裝置、冷卻水自動補(bǔ)給裝置及自動控制柜組成。自動控制應(yīng)用可編程序控制器(PLC)控制。它除了具有自啟動、自切換、自運(yùn)行、自投入和自停機(jī)等功能外,并配有各種故障報(bào)警和自動保護(hù)裝置。另外,它通過RS232通信接口,與主計(jì)算機(jī)連接,集中控制,能夠遙控、遙信和遙測,實(shí)現(xiàn)無人值班的要求。