柴油發(fā)電機(jī)是一種小型發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。
可用于各種家庭、辦公室、大中小型企業(yè)日常發(fā)電以及應(yīng)急發(fā)電。
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,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈,磁通的方向和大小變換多次,由于磁場的變換作用,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。
在沒有連接到電網(wǎng)的情況下操作的一個(gè)或多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)被稱為孤島操作模式。并聯(lián)的工作發(fā)電機(jī)可以在部分負(fù)載下獲得更好的效率。用于孤立社區(qū)的主電源的孤島電廠通常將具有至少三個(gè)柴油發(fā)電機(jī),其中任意兩個(gè)均被額定承載所需的負(fù)載。
發(fā)電機(jī)可以通過同步過程電連接在一起。同步涉及在將發(fā)電機(jī)連接到系統(tǒng)之前匹配電壓,頻率和相位。在連接之前無法同步可能會(huì)導(dǎo)致高短路電流或發(fā)電機(jī)或其開關(guān)設(shè)備的磨損。同步過程可以由自動(dòng)同步模塊自動(dòng)完成,或由指導(dǎo)的操作員手動(dòng)完成。自動(dòng)同步器將從發(fā)電機(jī)和母線電壓讀取電壓,頻率和相位參數(shù),同時(shí)通過發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速器或ECM(發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊)調(diào)節(jié)速度。
負(fù)載可以通過負(fù)載共享在并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)之間共享。負(fù)載共享可以通過使用由發(fā)電機(jī)頻率控制的下降速度控制來實(shí)現(xiàn),同時(shí)其不斷地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制以將負(fù)載轉(zhuǎn)移到剩余電源或從剩余電源轉(zhuǎn)移負(fù)載。當(dāng)向其燃燒系統(tǒng)的燃料供應(yīng)增加時(shí),柴油發(fā)電機(jī)將承擔(dān)更多的負(fù)載,而如果燃料供應(yīng)減少,則釋放負(fù)載。
發(fā)電機(jī)組在柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組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(dòng)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(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。