柴油發(fā)電機是一種小型發(fā)電設備,系指以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。
可用于各種家庭、辦公室、大中小型企業(yè)日常發(fā)電以及應急發(fā)電。
發(fā)電機是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設備。
柴油發(fā)電機是柴油發(fā)動機與發(fā)電機(通常是交流發(fā)電機)的組合以產(chǎn)生電能。 柴油壓燃式發(fā)動機通常設計成在燃油上運行,但是有一些類型適用于其他液體燃料或天然氣。
柴油機曲軸旋轉(zhuǎn)便帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動發(fā)電,發(fā)電機有直流發(fā)電機和交流發(fā)電機。
直流發(fā)電機主要由發(fā)電機殼、磁極鐵芯、磁場線圈、電樞和炭刷等組成。工作發(fā)電原理:當柴油機帶動發(fā)電機電樞旋轉(zhuǎn)時,由于發(fā)電機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)電磁感應原理,由磁感應產(chǎn)生電流并經(jīng)炭刷輸出電流。
交流發(fā)電機主要由磁性材料制造多個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)子由柴油機帶動軸向切割磁力線,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電流并由定子線圈輸送出電流。
為了保護用電設備,并維持其正常工作,發(fā)電機發(fā)出的電流還需要調(diào)節(jié)器進行調(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或多個柴油發(fā)電機被稱為孤島操作模式。并聯(lián)的工作發(fā)電機可以在部分負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柴油發(fā)電機,其中任意兩個均被額定承載所需的負載。
發(fā)電機可以通過同步過程電連接在一起。同步涉及在將發(fā)電機連接到系統(tǒng)之前匹配電壓,頻率和相位。在連接之前無法同步可能會導致高短路電流或發(fā)電機或其開關設備的磨損。同步過程可以由自動同步模塊自動完成,或由指導的操作員手動完成。自動同步器將從發(fā)電機和母線電壓讀取電壓,頻率和相位參數(shù),同時通過發(fā)動機調(diào)速器或ECM(發(fā)動機控制模塊)調(diào)節(jié)速度。
負載可以通過負載共享在并聯(lián)運行的發(fā)電機之間共享。負載共享可以通過使用由發(fā)電機頻率控制的下降速度控制來實現(xiàn),同時其不斷地調(diào)節(jié)發(fā)動機燃料控制以將負載轉(zhuǎn)移到剩余電源或從剩余電源轉(zhuǎn)移負載。當向其燃燒系統(tǒng)的燃料供應增加時,柴油發(fā)電機將承擔更多的負載,而如果燃料供應減少,則釋放負載。
變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數(shù)不等的線圈構(gòu)成,。鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內(nèi)渦流和磁滯損耗,鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成;兩個線圈之間沒有電的聯(lián)系,線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈),另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很復雜的,不可避免地存在銅損(線圈電阻發(fā)熱)、鐵損(鐵心發(fā)熱)和漏磁(經(jīng)空氣閉合的磁感應線)等,為了簡化討論這里只介紹理想變壓器。理想變壓器成立的條件是:忽略漏磁通,忽略原、副線圈的電阻,忽略鐵心的損耗,忽略空載電流(副線圈開路原線圈線圈中的電流)。例如電力變壓器在滿載運行時(副線圈輸出額定功率)即接近理想變壓器情況。

