柴油发电机基本组成及原理

柴油发电机组广泛的在我们生活中，对于柴油发电机组的基本组成和工作原理，很多人都不理解，今天本文以柴油发电机为例，简要说一下基本构造及作业原理。

柴油发电机组的基本构成：有汽缸、活塞、汽缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件组成。柴油发电机的柴油发电机组通常是单缸或多缸四行程的柴油发电机组，下面只说明单缸四行程柴油发电机组的作业基本原理：柴油发电机组起动是通过人力或其他动力转动柴油发电机组主轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经过空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下做功，推动主轴旋转，完成做功行程。做功行程完之后，活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。若干作业循环后，柴油发电机组在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。

直流发电机具体有发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和碳刷等构成。作业发电原理：当柴油发电机组带动发电机电枢旋转时，因为发电机的磁极铁芯存在剩磁，于是电枢线圈便在磁场中切割磁力线，根据电磁感应原理，由磁感应发生单流并经碳刷输出电流。

在气缸内，经过空气滤清器过滤后在洁净空气与喷油嘴喷射出在高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为“作功”。各气缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从未带动主轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装，就可以利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子，利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能发生电流。

这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油发电机和发电机控制、保护器件和回路。

在没有连接到电网的情况下操作的一个或多个柴油发电机被称为孤岛操作模式。并联的作业发电机可以在部分负载下获得更好的效率。用于孤立社区的主电源的孤岛电厂一般将具有至少三个柴油发电机，其中任意两个均被额定承载所需的负荷。

发电机可以通过同步程序电连接在一起。同步涉及在将发电机连接到系统之前匹配电压，频率和相位。在连接之前无法同步可能会导致高短路电流或发电机或其开关设备的磨损。同步流程可以由自动同步模块自动完成，或由指导的操作员手动完成。自动同步器将从发电机和母线电压读取电压，频率和 相位数据，同时通过发电机组调速器或ECM（发电机组控制模块）调节速度。

负荷可以通过负荷共享在并联运行的发电机之间共享。负荷共享可以通过使用由发电机频率控制的下降速度控制来实现，同时其不断的调节发电机组燃料控制以将负载转移到剩余电源或从剩余电源转移负荷。当向其燃烧系统的燃料供应增加时，柴油发电机将承担更多的负荷，而如果燃料供应减少，则释放负载。

柴油发电机组发电机和各种辅助装置（例如基座、顶盖、声衰竭、操作系统、断路器、夹套热水器和启动马达）的封装组合被称为“发电机组”。

标准机组广泛应用于机房内安装的通常场所。机组主要由柴油发电机组、发电机、控制器、机座、减震装置、冷却系统、供油系统和输出保护开关等部分组成。

防护型机组应用于对噪声没有特殊要求的户外场所。具体由标准机组、防护罩壳没有设置降噪装置，只要满足通风和防雨雪因素即可，故其外形体积较小，成本偏低。机组运转时开门开窗通风。防护型电站可以单台，也可以多台并联使用，多台并联使用特别适用于负载变化较大、连续运转可靠性要求较高及低成本经济使用的场合，如配套油田钻机等。

防音型机组广泛应用于对环境保护由特殊要求的户外或室内需要防护降噪的场所，具体由标准机组、防音罩壳、进排风降噪装置和排气装置降噪装置等构成，其具体特点时防音罩壳设置隔音和吸音层、进排风通道做降噪排除、排气采用工业型和住宅型消声器的组合，分别降低其高频和低频段的噪音。标准防音型机组噪声一般在78~85dB（A），超级防音型机组噪声通常在70~78dB（A)。超级防音型机组是在标准防音型机组的基础上对噪音排放采取更加严格的控制方法，如采用迷宫式进排风通道设计等来实现的。

超级防音型机组通常外型大小都较大，制造成本也比标准型防音型机组要高得多，防音型机组和超级防音型机组通常在防音罩壳外操作、保养和维修。

低噪音放舱电站和集装箱电站通常应用于对环境保护有特殊要求的户外使用场所，可以直接放置在户外露天使用，省去建造机房，同时具有机动性较强和投入使用周期短等特性。低噪音方舱电站和集装箱电站的噪音通常在75~85dB（A），可以在方舱和机厢内进行操作、保养和检测。

机载电站广泛应用于通信、电视传播、高速公路、抢险、供电和军队对于快速、机动性和可靠性要求偏高的电源应急场合。主要将机组装配在康明斯的机厢内，并可以配备电动电缆绞盘、多路输出插座和机械（或液压）支腿，也可以很方便的实现多辆机载移动发电机组并联使用，机载移动发电机站通常噪声在70~80dB(A)。