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(dāng)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(yīng)原理,由磁感應(yīng)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(yīng)電流并由定子線圈輸送出電流。
為了保護用電設(shè)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。
柴油發(fā)電機防護型機組應(yīng)用于對噪聲沒有特殊要求的戶外場所。主要由標(biāo)準(zhǔn)機組、防護罩殼、排煙系統(tǒng)等組成。由于防護罩殼沒有設(shè)置降噪裝置,只要滿足通風(fēng)和防雨雪條件即可,故其外形體積較小,成本較低。機組運行時開門開窗通風(fēng)。防護型電站可以單臺,也可以多臺并聯(lián)使用,多臺并聯(lián)使用特別適用于負(fù)載變化較大、連續(xù)運行可靠性要求較高及低成本經(jīng)濟使用的場合,如配套油田鉆機等。
船舶柴油發(fā)電機組的運行過程是電站運行的重要組成部分。并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組數(shù)量決定了船舶電站的容量。并聯(lián)運行的穩(wěn)定性與船舶電站的穩(wěn)定性密切相關(guān)。建立能準(zhǔn)確反映柴油發(fā)電機組運行的數(shù)學(xué)模型對電站的運行控制、仿真和性能分析都具有重要意義。柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行過程的研究涉及到柴油發(fā)電機的模型、并聯(lián)運行控制模型、電力負(fù)荷模型等的建立。其中,柴油發(fā)電機模型盡管存在一些不同的建模方法,但大多數(shù)于單臺模型仿真。以柴油發(fā)電機模型為核心,建立多臺柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行的數(shù)學(xué)模型。以“育鯤”輪的船舶電站為參考對象,分別建立了柴油發(fā)電機模型、電力負(fù)荷模型,并聯(lián)運行控制系統(tǒng)模型。
柴油發(fā)電機的本質(zhì)原理就是將發(fā)動機燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能,發(fā)電機將此機械能轉(zhuǎn)化為電能;速度控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)供油來調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速,即電的頻率,并以固定頻率調(diào)節(jié)輸出有功功率。勵磁調(diào)壓系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)電流實現(xiàn)對發(fā)電機的電壓;控制器可以控制機組的遠(yuǎn)程啟停,顯示、記錄和監(jiān)控發(fā)電機的運行參數(shù),保證發(fā)電機的運行。同時具有自動同步和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸及遠(yuǎn)程控制功能,以及機組并網(wǎng)運行時的運行設(shè)定功能。