油机发电系统

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2、的排除方法，提高具体分析问题和解决问题的能力。,2.2.1油机发电机的作用,在通信系统中，交换机及其它直流负载、交流负载是靠市电供给电源的。（直流负载依靠市电整流后提供）。一旦市电发生中断，交流负载同步断电，立即停止工作；蓄电池组提供直流负载工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，直流负载停止工作的情况也很快就会出现。所以，在市电停电时，发电和及时开启供电是非常重要的。,2.2.2油机的总体构造,柴油机主要二大机构四大系统组成，包括：曲轴连杆机构，配气机构，燃油系统，润滑系统，冷却系统，起动系统。 1. 曲轴连杆机构 曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成

3、。它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功 。,2.2.2油机的总体构造,（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同 。燃料在气缸中燃烧时，温度可高达15002000，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。,气缸,2.2.2油机的总体构造,（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。为了使活塞与气

4、缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。,活塞,2.2.2油机的总体构造,（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。,连杆,曲轴,2.2.2油机的总体构造,2.配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将可燃的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。,配气机构,2.2.2油机的总体构造,3.供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵

5、、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如图 所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。,2.2.2油机的总体构造,供油系统,2.2.2油机的总体构造,4.润滑系统 油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质

6、，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。,2.2.2油机的总体构造,润滑系统,2.2.2油机的总体构造,5.冷却系统 油机工作时，温度很高(燃烧时最高温度可达2000)，这样将使机件膨胀变形，摩擦力增大。此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(8090)下正常工作。,2.2.2油机的总体构造,冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环途径为：水箱下水管水泵气缸水套气缸盖水套节温器上水管水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在最适宜的温度下工作。,冷却

7、系统,2.2.2油机的总体构造,6.启动系统 油机启动系统大致有蓄电池、起动马达、交流发电机、辅助起动系统等组成。如图所示。当按下起动开关，接通蓄电池电路的时候，蓄电池给启动马达供电带动内燃机起动，同时一个小的交流发电机通过整流后给蓄电池充电。,启动系统,2.2.2油机的总体构造,辅助起动系统为了保证发动机在任何温度条件下都能可靠地起动，特别是柴油机，我们可以借助一些恰当的方法和手段，尤其是在环境温度较低的情况下都有顺利起动。 （1）减压机构 减压机构的作用是在柴油机启动时，人为地将配气机构推杆顶起.使气门处于开启状态，减小启动时的压缩阻力.使启动转速迅速提高.当柴油机曲轴达到足够高的转速时，

8、恢复气门正常工作，并利用飞轮惯性帮助柴油机启动。 （2）润滑油预热装置 环境温度较低时，润滑油粘度大，阻力大，造成启动困难。因此，低温环境使用的柴油机的油低壳内常设有机油加热装置.在启动柴油机时可先给润滑加热，以减小启动阻力。,2.2.2油机的总体构造,（3）进气预热装里 电启动柴油机常用装在进气管中的进气预热器加热进气，改善启动条件。这种方法有利于混合气的形成和燃烧，效果比较明显，在低温下，利用它往往能迅速启动柴油机。 （4）冷却水预热装置 专门设置预热冷却水的装置，提高水温，水温达到40时，即可启动.有的柴油机则采用综合起动加热器，同时加热进气、冷却水和油底壳机油等。,2.2.3油机发电机

9、的工作原理,1.油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成能量转换的 。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。,2.2.3油机发电机的工作原理,四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、工作、排气这四个过程。,2.

10、2.3油机发电机的工作原理,四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、工作、排气四个冲程完成一个循环。只是由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。 (1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。 (2)汽油机的压缩比低(一般为59)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有510 Kg/cm2，温度只有250400。 (3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。,2.2.3油机发电机的工作原理,四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象四个单缸柴油机用一根共用的曲轴连在一起，其中第一缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄处在同一方向，

11、两个方向间互相错开180，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在同一行程都有固定的顺序，一般为1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作功，最后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳得多。,2.2.3油机发电机的工作原理,2.交流发电机工作原理与励磁系统 （1）交流发电机的组成 油机发电机按照供电电压等级分为高压、低压两种，目前我国通信局站的发电机组都选用低压交流发电机组。主要由定子、交流励磁机，转子、旋转整流器等组成。,2.2.3油机发电机的工作原理

12、,发电机在柴油机旋转的带动下，转子产生的磁场随之转动，磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组，交变的磁场的在定子绕组中感应出电势，通过机座上的接线盒将电能引出。同时，在定子和转子上还分别装有交流励磁机定子和转子，交流励磁机电定子为励磁绕组，其铁心中埋设有永久磁铁，转子为电枢绕组。柴油机带动发电机开始旋转时，交流励磁机定子励磁绕组产生旋转磁场，使励磁机转子的电枢绕组产生交流电流，经过旋转整流器变成直流电流，为发电机转子上的励磁绕组提供励磁电流。,2.2.3油机发电机的工作原理,（2）目前通信企业中使用的交流发电机基本上都是同步发电机。同步发电机所谓“同步，就是指发电机转子由柴油机(或称发动机)拖动旋转

13、后，在定子（电枢）和转子（磁极）之间的气隙里使产生一个旋转磁场，这个旋转的磁场是发电机主磁场又称转子磁场，当主磁场切割定子三相绕组的线圈时，就会产生三相感应电势，接通负载后，负载电流流过电枢绕组后又在发电机的气隙里产一个旋转的磁场，.此磁场称为电枢磁场。电枢磁场和主磁场以同一转速旋转，二者之间保持同步，称为同步发电机。且满足 上式中P为发电机磁极对数，n为发电机转数,2.2.3油机发电机的工作原理,当20GEN/22GEN/24GEN端子的电压过小时，F1/F2端子给励磁机磁场线圈L1的电流加大，L1产生的固定磁场变强，励磁机旋转电枢L2以额定转速切割固定磁场，两端的感应电势就升高，整流二极管

14、CR1CR6整流以后，给主磁场L3的电流加大，L3产生的旋转磁场变强，主电枢L4以额定转速被旋转磁场切割，感应电势就升高。这是调升主电枢电压的过程。反之亦然。,2.2.4便携式油机发电系统,便携式油机发电机组一般有汽油机和发电机组成，如左图，发电机的结构、工作原理和上述柴油发电机的类似，不再重复，这里主要介绍汽油机的组成和工作原理，而汽油机的组成大致也和柴油机类似，有区别的是燃油系统及汽油机特有的点火系统，下面主要介绍这两个系统。,2.2.4便携式油机发电系统,1.燃油系统 燃油系统由油箱、汽油滤清器、化油器等组成。发动机工作时，油箱内的汽油经开关、汽油滤清器过滤后，再经油管流入化油器;空气则

15、经空气滤清器过滤进人化油器。化油器将汽油与空气混合成可燃的混合气，由进气管进入气缸。,2.2.4便携式油机发电系统,化油器是汽油发动机燃油供给系统中的一个关键部件，其工作状况直接影响到发动机的工作平稳性及动力、经济指标。其作用是将汽油根据一定的量雾化成细小的油滴喷撒到空气中，并与适量的空气均匀混合，根据发动机不同工况的需要，形成浓稀程度不同的雾状可燃混和气，及时提供给发动机，从而保证发动机连续正常的运转。,化油器结构,2.2.4便携式油机发电系统,2. 点火系统 与柴油机不同，汽油机的混合气进入气缸被压缩后，还必须经过点火然烧，才能使发动机产生动力.点火系统的作用就是适时地使火花塞产生一个较强

16、烈的电火花，其温度在2000-3000左右，足以点做混合气。火花塞有2个相互绝缘的电极，2个电极之间有0.5-0.7mm的间隙。当2个电极之间加有足够高的电压时，电极间隙内的介质（在气缸内这个介质是混合气）被击穿而形成电火花(以下简称火花)。实验证明，火花塞两电极之间形成火花所必须的电压数值，主要和两电极的间隙大小及间隙中气体压力的大小成正比。在一定的气体压力下，两电极的间隙越大，形成火花所需要的电压就越高，电极间隙一定时，间隙中的气体压力越高，形成火花所需要的电压就越高。,2.2.4便携式油机发电系统,火花塞是点火系统最重要的部件之一。火花塞的作用是将点火系统产生的高压电引进燃烧室并产生电火花，适时地点燃气缸内被压缩的可燃混合气。点火系统的功能最终体砚在火花塞的工作上。 火花塞在工作中直接与高温高压气体相接触，其本身又通有高电压.所以它必须有耐高温、高压的机械强度，也要具有耐高电压的良好绝缘性能 。,2.2.4便携式油机发电系统,火花塞主要组成：（1）中心电极和侧电