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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?

不重视润滑系统磨损问题有可能导致柴油发电机报废

  随着国内技术进步、材料品质的，柴油发电机日益向大马力、重负荷方向发展需要。较之以往柴油发电机对其各工作机构系统以及运动部件可靠性的要求也相应提高。其中润滑系统的技术状况就直接影响发电机的动力性、经济性、耐用性和使用可靠性。润滑系统的工作不正常，可加速个部零件的早期磨损，或造成机件或发电机总成的损坏直至报废等严重的机械事故。下面康明斯公司结合具体工作，试对柴油发电机润滑系统统的常见故障加以分析。
 
  1. 机油压力忽高忽低。发电机在刚启动到温度正常时机油压力也随之正常。转速高时高，转速低时略低也属正常。压力忽高忽低、机油压力表指针反复摆动属不正常故障现象。应从以下几方面着手分析处理。（1）油量不足，通过机油尺可以发现。当发电机启动时，油压正常，随后下降到0.1MPa以下，中高速运转时压力又会上升一点，一会随着温度的升高，机油压力会降的更低。（2）机油粘度过大过脏，使机油集滤器部分堵塞。随着油门的变化，机油压力表的表针也上下摆动。此时应及时清洗油道。机油集滤器和粗、细滤器、更换机油。（3）机油限压阀或旁通阀压力弹簧形变或折断、开闭失常，也能造成机油压力的忽高忽低，应及时的应对修理。
 
2. 机油消耗量增加。柴油发电机在正常运转时机油的消耗量相当于柴油消耗量的1%～1.5%，为0.7～3.7克/千瓦.小时。超过此标准则视为过量消耗。一般机油过量耗损的原因应从以下几方面着手分析处理。（1）漏机油。曲轴前后油封损坏漏油；油管、油箱、机油弗列加滤清器、机油散热器、增压器油封油管漏油；油底壳与机体、油管接头、正时齿轮室与缸体等结合密封不严而漏油，使机油消耗量增加。（2）机油参与了发电机的燃烧。就是我们常说的烧机油。由于活塞环过度磨损，活塞环边隙、侧隙、背隙、开口间隙过大；活塞环失去弹力，或因积炭烧结卡死在环槽内；刮油环油孔道堵塞；此时伴有排气管有大量的蓝色浓烟冒出，且冷车时有金属敲击声（敲缸），使机油消耗量过大。（3）曲轴箱通风不畅。发电机工作过程中，使用中应保持曲轴箱通风管的通畅，负压阀片不变形、粘连或装错；通风管不能有急弯；更不能图省事取消通风管而用木塞之类的东西将其堵死。
  柴油发电机工作时，各运动零件之间存在一定的相互作用力，并伴随高速的相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发电机上都必须有润滑系统。润滑系统在柴油发电机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面。并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。到减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，提高发电机工作可靠性和耐久性。

  柴油发电机润滑系统的功用：润滑作用：将机油不断她供给运动零件的摩擦表面，形成一定的油膜，少零件的摩擦和磨损；冷却作用：润滑油在润滑各摩擦表面的同时，吸收各摩擦表面的熟量，降低各摩擦表面的温度；清洁作用：润滑油在循环流动中，可摩擦表面的磨屑等杂质；密封作用：在运动零件之间、气缸壁上形成的油膜可以高零件的密封效果；防铳作用。在零件表面形成油膜，防止金属机件发生氧化铳蚀；液压作用：可以利用润滑油作液压油；缓冲作用．在运动零件表面形成油膜，吸收冲击小振动。

  柴油发电机燃油系统机油的早期变质，消耗量过大；系统压力过高、过低；温度不正常等都是柴油发电机常见的故障在系统的表现形式。及时准确的发现、分析、判断故障在系统中的位置，认真的加以排除，对保障柴油发电机的正常运行，提高使用寿命，充分发挥机械的使用性能至关重要。维曼发电机租赁