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。
柴油發(fā)電機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)(通常是交流發(fā)電機(jī))的組合以產(chǎn)生電能。 柴油壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)通常設(shè)計(jì)成在燃油上運(yùn)行,但是有一些類(lèi)型適用于其他液體燃料或天然氣。
柴油機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)便帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,發(fā)電機(jī)有直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。
直流發(fā)電機(jī)主要由發(fā)電機(jī)殼、磁極鐵芯、磁場(chǎng)線圈、電樞和炭刷等組成。工作發(fā)電原理:當(dāng)柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí),由于發(fā)電機(jī)的磁極鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便在磁場(chǎng)中切割磁力線,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,由磁感應(yīng)產(chǎn)生電流并經(jīng)炭刷輸出電流。
交流發(fā)電機(jī)主要由磁性材料制造多個(gè)南北極交替排列的永磁鐵(稱為轉(zhuǎn)子)和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯(lián)線圈的電樞線圈(稱為定子)組成。工作發(fā)電原理:轉(zhuǎn)子由柴油機(jī)帶動(dòng)軸向切割磁力線,定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,磁通的方向和大小變換多次,由于磁場(chǎng)的變換作用,在線圈中將產(chǎn)生大小和方向都變化的感應(yīng)電流并由定子線圈輸送出電流。
為了保護(hù)用電設(shè)備,并維持其正常工作,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流還需要調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制等等。
盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低,但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全,便于操作和維護(hù),所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門(mén)。柴油發(fā)電機(jī)組用于沒(méi)有連接到電網(wǎng)的地方,或者在電網(wǎng)故障時(shí)用作應(yīng)急電源,以及用于更復(fù)雜的應(yīng)用,例如峰值跳閘,電網(wǎng)支持和電網(wǎng)輸出。
船舶柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程是電站運(yùn)行的重要組成部分。并聯(lián)運(yùn)行的柴油發(fā)電機(jī)組數(shù)量決定了船舶電站的容量。并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性與船舶電站的穩(wěn)定性密切相關(guān)。建立能準(zhǔn)確反映柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型對(duì)電站的運(yùn)行控制、仿真和性能分析都具有重要意義。柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行過(guò)程的研究涉及到柴油發(fā)電機(jī)的模型、并聯(lián)運(yùn)行控制模型、電力負(fù)荷模型等的建立。其中,柴油發(fā)電機(jī)模型盡管存在一些不同的建模方法,但大多數(shù)于單臺(tái)模型仿真。以柴油發(fā)電機(jī)模型為核心,建立多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型。以“育鯤”輪的船舶電站為參考對(duì)象,分別建立了柴油發(fā)電機(jī)模型、電力負(fù)荷模型,并聯(lián)運(yùn)行控制系統(tǒng)模型。