柴油发电机组的工作原理

    《现代柴油发电机组原理、使用与维修》 柴油发电机原理 简而言之，就是柴油机驱动发电机运转。 在汽缸内，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。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。
    要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 一、同步发电机工作原理 　 · 主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
   　 · 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。   　 · 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
   　 · 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。  通过引出线，即可提供交流电源。 　 · 感应电势 有效值：由第11章可知，每相感应电势的有效值为 　 · 感应电势 频率： 感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即 　 · 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。
     二、同步发电机工作原理动画展示 同步发电机工作原理动画展示1 同步发电机工作原理动画展示2 三、同步发电机结构模型 　 ·同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。
  一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 　 ·图15。  1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。
  这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 　 ·转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
     　 ·气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 　 · 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。
  图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。   四、同步发电机同步转速 　 ·同步转速 从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。
  我国电网的频率为50Hz ，故有： 　 ·要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。  例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。
  只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。 五、同步发电机运 行方式 　 ·同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。   作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。
  同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。 同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。  这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
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