柴油发电机工作原理及维护方法

柴油发电机组工作原理及维护方法项目导览一.柴油发电机组的组成结构二.电刷式直流励磁发电机工作原理三.无刷式励磁发电机工作原理四.

柴油发电机组基本操作步骤五.发电机组常见故障分析及维护一.柴油发电机组的组成结构柴油发电机组大体分为发电机、柴油发动机和控制系统三大部分。电刷式发电机的定子：主要包括定子铁芯、定子绕组、电刷装置、端盖和机座。定子绕组与三相异步电动机绕组同（接成星形，不允许接成三角形）。电刷式发电机的转子：包括转子铁芯、磁极绕组（励磁绕组）、集电环(滑环)、风扇、转轴和轴承。无刷发电机定子：除了没有电刷装置外,其它的基本根电刷式发电机相同。无刷发电机转子：包括转子铁芯、磁极绕组（硅整流器和励磁绕组为一体同时旋转）、风扇、转轴和轴承。柴油发动机：主要由供油系统、冷却系统、起动装置、直流发电机（充电机）、机身等组成。控制系统：主要由仪表、开关、按钮等组成。是对发电机组的运行状态监控。如水温、油温、油压、电流、电压、转速、故障报警等。二.电刷式直流励磁发电机工作原理

在柴油发动机运转时，带动发电机转子同时运转，从励磁装置送来的直流电经过电刷和集电环，导入发电机转子的励磁绕组中，这时会在定子和转子之间的气隙里产生旋转主磁场，它是随时间作正弦规律变化的，主磁场在定子绕组间作切割运动时，便在定子绕组中产生正弦交流电动势，这就是感生电压输出。

当发电机带上负载后，在定子绕组中通过的电流也在气隙中产生旋转磁场，它叫做定子磁场，或电枢磁场。电枢磁场的旋转速度与主磁场的旋转速度始终保持相等的关系，即二者之间保持同步，电枢磁场的这个转速就叫做同步转速。

电枢磁场的出现，使得气隙中的主磁场或者增强，或者减弱，或者发生畸变，从而影响感应电势的大小。这种电枢磁场对主磁场的作用，叫做电枢反应。1、有刷发电机工作原理方框图（以厂内35KW发电机为例）400V2、电刷式发电机组接线原理线路图（以厂内35KW发电机为例）三.无刷旋转硅整流励磁发电机工作原理（以厂内320KW发电机为例）

当柴油机带动发电机转子旋转时,发电机主机定子通过AS440自动电压调节器（AVR）为励磁机磁场提供励磁源，AVR是调节励磁机磁场励磁电流的控制装置。AVR根据来自主机定子绕组的电压感应信号作出反馈，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流的要求。1.工作原理分析图2、无刷励磁系统工作原理图这种发电机由于转子励磁绕组、整流器和交流励磁机电枢都在同一轴上旋转而彼此处相对静止状态，因此可以用固定的连接线进行连接，这样就不需要电刷、滑环和换向器等部件。无刷励磁方式具有结构紧凑，维修方便，励调节容量小，接线简单，消除对无电线通迅的干扰等优点。不足之处是发电机转子回路的运行情况无法装检测仪表监视，励磁反应速度较慢。此外，旋转整流硅元件要在负载时承受飞逸转速下的离心力，强度要求高，制造价格昂贵。操作面板

PCC13001四.柴油发电机组基本操作步骤1.开机前的准备工作：

①检查水箱、油箱液位（如少添加）,风扇处有无异物，风扇皮带松紧程度；

②检查机油油标尺，机油是否在油标尺刻度上、下限之间；

③检查电瓶电量是否充足，电瓶线对接是否紧固；

④检查输出回路是否接好、接对和紧固，控制箱断路器是否断开。

2．启动运行操作步骤：

①检查油压，如油压过低，要操作手动排空泵（反复压、松可进行排空），直到回油管内气泡消失；

②接通电瓶电源，观察仪表是否正常；

③启动发电机，将油门手柄拔到预定位置，按下起动按钮直到柴油机起动后松开，如自动调速系统的，直接启动就可，冷机起动需反复操作几次；

④发电机组正常起动后，待运行2~3分钟，非自动调速系统外，需调节油门观察仪表，使之频率为50HZ，交流电压在380-400之间；

⑤送电，将控制箱断路器合上，观察负载电流，各相电流不能超过发电机额定电流。

3.停止柴油发电机操作:

①

首先将负载断开后，再将控制箱断路器断开；

②非自动调速系统外，需调节油门手柄使之怠速2~3分钟后，即可停止柴油发电机；

③断开操作直流电源。五.发电机组常见故障分析及维护(一)电刷式手动调速发电机（以厂内35KW为例）1、发电机不发电。柴油发动机工作正常，发电机转子转速正常、稳定，但机组控制屏上输出指示灯不亮，无电压指示。

可能原因

维护措施1.接线错误1.按接线图仔细校对检查。要特别注意励磁绕组的接线是否正确。2.剩磁电压太低2.可用蓄电池充电，正极接F1端,负极接F2端。3.整流元件损坏3.用万用表检查。正常情况下正向电阻与反向电阻差别很大，如果正反向电阻相差不大，说明整流元件已经损坏，应进行更换。4.励磁绕组断路4.用万表电阻档测量励磁线圈电阻值，若表针指示开路，应进一步确定断路点，然后将其重新焊接并包好绝缘。5.柴油机转速太低。5.提高转速，使其保持额定值。

可能原因

维护措施6.接头松动或开关接触不良。6.用万用表查出后，将接头拧紧焊牢或检修开关接触部分。7.电刷和集电环接触不良。7.研磨电刷表面，使之与集电环接触良好或调整电刷弹簧压力。8.电刷架生锈，使电刷不能滑动。8.用00号砂布擦净刷握内表面，如刷握损坏应予以更换。

可能原因

维护措施1.柴油机转速太低。1.调整柴油机转速，使之达到额定值。2.励磁电流过小2.调节磁场变阻器或检修励磁调压装置。3.开关接触不良或损坏3.用万用表查出后，检修开关接触部分或更换开关。4.电抗气隙太小4.对相复励励磁发电机，应重新调整电抗器气隙。5.仪表不准确，发电机实际电压较仪表读数高。5.检修或更换仪表。2、发电机电压调不上3、发电机电压不稳

可能原因

维护措施1.励磁装置故障1.检查励磁装置中的元件（二极管、可控硅）是否损坏，损坏时应更换。2.电压调整定位器接线松动。2.将接线紧固并接好。3.电刷与集电环接触不良。3.调整电刷弹簧压力或研磨电刷、集电环，使之接触良好。

4、发电机过热

故障原因：负载过大或三相负载不对称、定转子绕组有短路、通风道阻塞

或风扇损坏、轴承损坏等，可查明原因，对证维修。5、加上负载后电压下降过多

可能原因

维护措施1.励磁电流跟不上增加1.检查励磁调压装置中的元件有无损坏，损坏时应更换。2.供电线路中有单相接地。2.找出单相接地点，消除接地故障。

6、绝缘电阻过低

故障原因有：导线损坏后接地，发电机绕组受潮、配电盘线路受潮等，可通过

施好绝缘和烘干等方法修复。（二）无刷式自动调速发电机（以厂内320KW为例）1.发电机交流电压过高故障代码:12-HIGHACVOLTAGE(SHUTDOWN)

故障原因:说明一相或多相电压已经超出额定值的130%达1.0秒,或者是已超出额定值的110%长达10秒。产生的后果：发动机停机。

可能原因

维护措施1.在In-Power中启用了故障模拟程序。1.利用In-Power来确认未启用相关的故障障模拟程序。如果没有In-Power维护工具，可将控制器的蓄电池电源断开，清除故障模拟程序的影响。2.单步在负荷卸荷操作。2.清除故障,重新起动发电机。3.未能用In-Power对故障临界值进行正确设定。3.重新将临界值设定为允许的最高值。在调整临界值之前要先确定所需要的工作范围。4.主电路板或发电机损坏。4.参见“发电机/主机电路板的隔离步骤”一节，以确定是发电机还是主电路板引起交流电电压过高而造成停机故障。5.交流电压接线错误。5.检查发电机与J13之间接线是否有问题。

2.发电机交流电压过低故障代码:13-LOWACVOLTAGE(SHUTDOWN)

故障原因:说明一相或多相电压已经降至额定值的85%以下10秒。产生的后果：发动机停机。

可能原因

维护措施1.在In-Power中启用了故障模拟程序。1.利用In-Power来确认未启用相关的故障障模拟程序。如果没有In-Power维护工具，可将控制器的蓄电池电源断开，清除故障模拟程序的影响。2.未能用In-Power对故障临界值进行正确设定。2.将临界值设定为允许的最低值。在调整临界值之前要先确定所需要的工作范围。3.超载。3.检查负载并纠正所有过载情况。断开负载并重新起动发动机，且检查运行情况。4.发电机输出端连接不当。4.按照相应的接线图重新连接好。5.电压检测接线5.检查励磁电路输入端J13-5和J13-6电压是否正确。如果误接到高压上，AVR故障就会使励磁停止，并导致LowACVoltage（交流电压过低）故障发生。6.旋转整流器总成（二极管CR1-CR6）故障。6.检查整流器是否损坏（或更换）。7.接头松动或主电路板损坏。7.必要时，对接头（J13）进行修理或更换主电路板。3、发动机超速自动停机

可能原