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柴油发电机结构：讲的太清楚了
这里介绍柴油发电机的构造，由于发电机大小不同，结构也不相同，但主要部分的结构与功能相同，本课件就柴油发电机的基本结构与组成进行介绍，为显示清楚，定子与转子槽数都较少，定子线圈外形按导线绕制的线圈绘制(不是用铜条或铜管连接成的线圈)。发电机主要部件结构则参考大中型柴油发电机绘制。
发电机主要由转子与定子组成。柴油发电机是同步发电机，由于柴油机的转速很高，故柴油发电机的转子只有一对磁极，在额定转速每分钟3000转时输出50赫兹的三相交流电。下面通过一个柴油发电机模型来介绍柴油发电机的基本构造与组成。
由于大型柴油发电机转速高，转子磁极表面线速度达150m/s以上，离心力很大，故转子直径不能过大，大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁极，转子铁芯是一个在圆周上开有一些槽的圆柱，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极(图1所示)，称之为隐极式转子。在槽中嵌有励磁绕组，隐极式转子将励磁绕组分成多个线圈，便于安装与加固。
励磁绕组两端通过集电环(滑环)接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。
放大的定子铁芯与转子铁芯截面图，两铁芯间有气隙。定子铁芯的内圆周有嵌放定子线圈的槽，在槽口两侧有固定槽楔的小槽，槽楔用途是压住定子线圈。转子铁芯的外圆周有嵌放转子线圈的槽，在槽口两侧有小槽，用来固定槽楔，在槽底有用于通风的槽。
转子铁芯与轴用高强度高磁导率的合金钢材整体制作，在转子铁芯部分有一些轴向与径向的孔隙，用来通风冷却。由于各种电机冷却方式不同，孔隙布置走向也不同，这里就不作介绍了，见图4。
柴油发电机转子
转子励磁绕组由多个线圈组成，嵌放在转子铁芯的槽中，多个线圈串联起来组成转子绕组，在转子轴的励磁端(简称励端)安装集电环，转子绕组的两个线端分别连接到两个集电环。见图5。
嵌装好绕组的柴油发电机转子
嵌放好线圈后在槽口塞入槽楔，压住槽内线圈，线圈在槽外的端部用护环压住，防止线圈被离心力甩出，见图6。
为减小负序磁场的影响，在转子表面还装有阻尼装置，这里就不介绍了。
转子线圈与护环
为降低发电机的温度，在转子两端还装有轴流风扇对机内气体进行强制循环。见图7，这是整个转子，是发电机中的旋转部件。
安装好集电环与风扇的柴油发电机转子
定子
因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化，为防止涡流损耗，定子铁芯采用多层硅钢片叠成，硅钢片涂绝缘漆相互绝缘。硅钢片导磁良好。为通风冷却定子铁芯分成多段，段间有缝隙实现径向通风。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆压紧定子铁芯，见图8。
柴油发电机定子铁芯
在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组，绕组形式一般为双层叠绕。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对称排列，大型发电机的线圈只有几匝，是用一根根铜条或铜管弯成，在端部进行连接形成线圈。本模型简化处理，线圈是由表皮绝缘的导线绕成多匝的线圈。
在24槽电机模型有24个线圈，分为3组，组成三相绕组，6个引出线中3个是A、B、C相输出端，3个为中性线端，一同连接到到电机下方的出线盒的瓷套管端子。
嵌装好线圈还要在槽口插入槽楔，把线圈压紧固定。图11是嵌装好线圈的定子铁芯剖视图。
发电机的实际组装过程是定子铁芯先安装进机座，然后才进行线圈的嵌装工作。
定子与转子装入机座
机座(机壳)由钢板卷制焊接而成，为确保刚度在壳内壁焊有多圈圆环筋与多条轴向筋。本模型圆环筋较宽，为便于冷却气体流动，开有多个通气孔。在机座下方有发电机出线盒，发出的三相交流电从这里引出，见图12。安装好的机壳加端盖应有很好的气密性，以防止冷却介质泄露。
发电机机壳
把定子铁芯安装在发电机机座内，再进行定子线圈嵌装，把各相线圈连接起来组成三相绕组。在定子铁芯的槽口插入定子槽楔，压紧槽内线圈，见图13。三相绕组的6个线端连接到出线盒的六个瓷套管端子，在出线盒外接成 Y 形连接，按三相四线输出。
装入机座的发电机定子铁芯与绕组
把转子插入定子铁芯内是发电机安装的重要工序，要保证不损伤定子与转子的任何部分。图14是插入转子后的状态。
发电机安装转子
本模型的两个转子轴承安装在机壳两侧的端盖上，称为端盖式轴承。每块端盖由上下两块组成，在端盖上安装轴承部件，轴承部件由轴瓦与轴承油密封等组成，循环的密封油可以润滑轴瓦、防止氢气泄露、降低轴瓦温度。
安装好机壳两侧的下端盖，在端盖上安装轴承部件，轴承把转子支撑起来，转子磁极与定子铁芯间留有气隙，转子可自由旋转，见图15。
发电机安装轴承
安装电刷装置
转子的励磁电源连接到电刷，电刷与集电环紧密接触，励磁电流先通过电刷，再通过集电环到转子励磁绕组。电刷由天然石墨制成，有很好的自润滑特性，导电良好，电刷通过刷辫接到励磁端子。电刷装在刷盒内，可自由上下移动，压簧把电刷压向集电环。压簧采用恒压弹簧，在电刷整个行程中压力基本不变，恒压弹簧固定在弹簧夹上，弹簧夹上有楔形卡子，弹簧夹插在刷盒内，卡子进入卡孔就卡住了。图16左图是压簧，右图是较新的电刷在刷盒的状态，中图是磨损较多的电刷(待换电刷)在刷盒的状态。
电刷盒结构
刷盒固定在刷握上，刷握固定在刷握架上，刷辫连接到励磁电源接线端子上，见图17左图，在图17右图中显示了电刷与集电环的相对位置(图中隐去了转子轴)。
电刷装置与集电环
仅为发电机电刷示意图，实际大型发电机的励磁电流很大，每个集电环由几段组成，电刷组相应增多，电刷数量达数十个。集电环采用耐磨的优质合金钢制成，为降低集电环温度，集电环有通风孔，在两集电环之间还装有离心风扇。
电刷装置安装在发电机的励端集电环的两侧。在转子两端还要安装转子上的风扇，为了使风扇的气流按照指定路径流动，必须安装上导风罩，见图18。
发电机安装电刷与风扇
发电机整机
把机座两端的上半端盖安装好，发电机就组装好了，图19是柴油发电机的剖视图。
冷却系统
大型发电机产生的热量很大，必须有强有力的冷却措施，不同型号发电机的定子、转子、机座等主要结构基本一样，但冷却系统五花八门，也较复杂。
主要的冷却介质是氢气与水，也有用空气。氢气比空气的密度小很多、导热系数大很多;水与很大的比热容、导热系数大、价格低廉。冷却方式主要有：
全氢冷发电机，电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯均用氢气冷却。
水氢冷发电机，电机定子绕组采用水内冷、转子绕组与定子铁芯用氢气冷却。
水水空发电机，电机定子绕组与转子绕组采用水内冷、定子铁芯用空气冷却。
水水氢发电机，电机定子绕组与转子绕组采用水内冷、定子铁芯用氢气冷却。
全水冷发电机，电机定子绕组与转子绕组采用水内冷、定子铁芯也用水冷却。
空冷发电机，电机定子绕组、转子绕组、定子铁芯均用空气冷却，仅用于中小型发电机。
氢气或水如何在电机内循环则有多种途径，根据循环路线在定子铁芯与转子铁芯上制作冷却介质的通道，绕组水冷采用空心铜管作导线，在管内通水冷却。
，机座完全密封，在机壳靠两端设有氢气冷却器，氢气冷却器就是排管式热交换器，管内是流动的水，水通过电机外设备冷却。在机壳内部充满氢气，风扇向两端抽出热氢气，热氢气经过氢气冷却器降温，再次进入定子与转子带走热量。图中浅蓝色箭头线示意氢气的流动路径。
除了上述的基本部件外，在定子、转子、绕组、轴承等部位分布着许多温度传感器;在一些部位还有压力传感器、振动传感器、位移传感器等，监视发电机的工作状态。
在机外还配有发电机的励磁系统、冷却水的净化装置与循环装置、氢气的储存与控制装置、密封油的循环系统等。
的技术工人就是电工，这句话没毛病吧?
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沃尔沃柴油发电机组
沃尔沃柴油发电机组主要组成部分包括：
(1)柴油发动机
(2)交流同步发电机
(3)冷却系统
(4)飞轮及其护罩、联轴器、避震器及机组底座
(5)燃油系统
(6)排气系统和排烟系统
(7)日用油箱
(8)电动起动系统
(9)DC24V蓄电池组(密封铅酸电池)
(10)DC24V直流电源装置和直流起动电动机
(11)空气、燃油、润滑油过滤器
(12)高精度电子调速器
机组主要性能
(1)机组符合GB《工频柴油发电机组通用技术条件》和《自动化柴油发电机组通用技术条件》以及国际《250至3200KW柴油发电机通用技术条件》和《自动化柴油发电机组分级要求》的规定。
(2)当低压配电系统市电中断供电，机组在5秒钟内完成自动起动，10秒钟内电压达到额定值并可向负载供电。自起动可连续作三次起动尝试，若三次起动失败，机组自动停止操作，并自锁和发出声音号。当市电恢复正常，机组经延时后自动停机。
（3）发电机组具备远程监测和控制功能，提供RS485通接口并提供通协议。
（4）柴油发电机组及其控制屏、相应的电器设备均应保证在（7）的使用条件下能正常工作。
（5）机组配备手操（钥匙）电启动装置及相应仪表，当自动化控制屏发生故障时应能采用手动钥匙的方式启动、运行，并通过设置的机械油压、水温、转速、电流、电压、频率仪表对机组运行情况进行监视。
（6）不论是手动或自动化控制状态，发电机的频率和电压均可预调并在出厂时预调设置完成。
(7)使用条件：
a．海拔高度 不超过1000m
b．环境温度 +0—+40℃
c．空气相对湿度 小于95％(20℃时)
(8)主要技术指标
a． 发电机额定功率；见参数
b． 电压：3相交流380／220V(满载电压)、400／230V(空载电压)，电压波动±0.5％，电压瞬态调整率≤＋15％- -15％
c．频率：50Hz，波动率±1％，频率瞬态调整率≤+10％— -10％。
d．功率因数：大于0．8 。
f．电子调整器，稳态电压调整率≤±0.5％ 。
g．电子调速器自空载至满载时，稳态频率调整率<±0．25％。
h．电压稳定时间<1秒 。
I．频率稳定时间<1秒 。
j．机组在空载额定电压时线电压波形正弦性畸变率应不大于5％。
k．机组工作时振动的单振幅值应不大于5.0mm。
(9)故障自动停机和保护装置：
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压或缺相
(10)声光报警号
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压
紧急停机
DC24V电池组电压过低
205.2.3 柴油发动机
直列四冲程重型柴油发动机，燃油系统为后冷式涡轮增压直接注入点火，汽缸套可更换湿式油底壳润滑系统。全电子自动控制调速。
（1）柴油发动机采用‘瑞典VOLVO PENTA公司’的产品。柴油机的主要配件（涡轮增压器、空气/燃油/机油滤清器、油水分离器、机油泵、联轴器、电子调速器、直流起动电动机等）为柴油机原厂家配套（或柴油机原厂指定产品）。
(2)柴油发动机的功率与发电机的额定功率配套，满足发电机全负荷功率输出，包括完整的辅助设备和配件，符合相关技术标准以及本标书提出的要求，达到运行稳定、动平衡好、震动小、损耗和噪声低的优良运行性能。
(3)燃油和机油系统：
a、机组燃油及机油消耗率低，在标准大气状态下，输出额定功率时燃油消耗小，机油燃油过滤系统：高精度纸基过滤器，直流燃油电磁阀。
b、机油过滤：高精度纸基润滑过滤器，带旁通保护。
c、发电机组油箱：柴油发电机组机配足满负荷运行所需8-16小时油箱，油箱设有油位计。
(4)冷却系统：
a、发动机冷却为风冷式自带风扇水箱封闭水循环。
(5)电动起动系统：
a．发动机由DC24V直流电动机起动，可手动、自动起动。
b．DC24电源采用恒压式充电器。
c．DC24V电池组采用封闭式铅酸电池，电池容量满足6次连续起动发动机而不致过度放电。
(6)联轴器及避震装置
a．柴油发动机与发电机采用柔性直接联接。
b．柴油机和发电机与底座之间装设避震器、底座安装有减震措施。
(7)排风与排烟系统
发动机配备消音功能大于15dB的消音器和膨胀节，发电机至消音器及消音器至排烟管采用不锈钢软性波纹管连接。
(8)调速：配置高精度电子调速器，并可手动调速。
205.2.4 交流发电机
（1）发电机采用国产品牌‘上海斯坦福动力设备有限公司’‘格睿系列’的产品。
(2)三相四线制，额定电压400/230V ，50HZ，。水平联轴，防滴、网护式同步发电机，外壳防护等级IP23，H级绝缘， cosα滞后0.8。无刷自励磁，固体电路，自动恒压，电压调整采用高精度电压自动调整器（AVR）。
(3)发电机特性：
发电机的特性与发动机的转矩特性匹配，使发电机满载时能充分利用发动机功率而不超载。
205.2.5 发电机组控制柜
(1)柜体结构：采用冷扎钢板经酸洗磷化喷漆，不易生锈，防护等级IP4X。符合 通用电器标准；颜色由业主确定。
(3)空气断路器：
a．采用塑壳断路器塑壳开关。
b．额定电流：按发电机 供电电流配置。
c． 分断能力：50kA。
g．具有过载长延时脱扣、短路短延时脱扣、短路瞬时脱扣保护
主要技术指标
1. 电源：
直流输入：9－35V（需要油机启动号时拉入）
交流输入：取自一二路A、N相电压，只要其中一路有电,即可工作,单相电压＞180V。
输入线电压：0－270V（单相）╱0－460V（三相）
输入三相电流：0－5A（额定）
频率：50Hz
(4)发电机组控制装置：
a、自动化控制器采用‘郑州众智科技股份有限公司’6100U液晶显示屏，汉字显示机组工作状态，并能显示、设置工作参数：
可显示：发电机电压（各相）、发电机电流（各相）、频率、有功功率、功率因素、有功电度、运行时间、冷却水温、机油油压、转速、主油箱油位、电池组电压等参数。
故障存储与查询可指示：冷却水温度过高、机油压力过低、发动机超速、发动机起动三次失败、发动机起动后未能升速或达不到额定转速 、机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压、紧急停机、日用主油箱油位过低、DC24V电池组电压过低等事故报警记录，故障记录大于10条，可及自动更新。
具备频率预调、电压预调、发电机起动/停止手动控制、直流电池组自动浮充电、自动电压调整器、音响报警、RS485通接口。
b、开关及按钮
发动机启动手动/自动操作选择开关、紧急停车按钮、警告号解除按钮、故障复位按钮、手动启动钥匙开关。
（5）发电机具备远程“三摇”功能，提供开放的远程通协议和调试软件，通接口为RS485口。
a、摇控功能包括：故障复位、开机、停机、警告号解除。
b、摇测功能包括：发电机电压（各相）、发电机电流（各相）、频率、有功功率、功率因素、有功电度、运行时间、冷却水温、机油油压、转速、油箱油位、电池组电压。205.2.6 备用零件、附件
为确保柴油发电机组的正常和运行，便于监视和检测、维护、修理和提高运行可靠性。供货商在交货后十年内供应相同型号的备件或相同或较好质量的替代品。
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