發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電？ 發(fā)電機(jī)原理及構(gòu)造——發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng) 眾所周知，同步發(fā)電機(jī)要用直流電流勵(lì)磁。在以往的他勵(lì)式同步發(fā)電機(jī)中，其直流電流是有附設(shè)的直流勵(lì)磁機(jī)供給。直流勵(lì)磁機(jī)是一種帶機(jī)械換向器的旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)。其多相閉合電樞繞組切割定子磁場(chǎng)產(chǎn)生了多相交流電，由于機(jī)械換向器和電刷組成的整流系統(tǒng)的整流作用，在電刷上獲得了直流電，再通過另一套電刷，滑塊系統(tǒng)將獲得的直流輸送到同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，勵(lì)磁繞組去勵(lì)磁，因此直流勵(lì)磁機(jī)的換向器原則上是一個(gè)整流器，顯然可以用一組硅二節(jié)管取代，而功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展提供了這個(gè)條件。將半導(dǎo)體元件與發(fā)電機(jī)的軸固結(jié)在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則可取消換向器、滑塊等滑動(dòng)接觸部分、利用二極管換成直流電流。直流送給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁、繞組勵(lì)磁。這就是無刷系統(tǒng)。 下面我們以典型的幾種不同發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，介紹它的工作原理。 一、相復(fù)勵(lì)勵(lì)磁原理 由線形電抗器DK把電樞繞組抽頭電壓移相約90°、和電流互感器LH提供的電壓幾何疊加，經(jīng)過橋式整流器ZL整流，供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。負(fù)載時(shí)由電流互感器LH供給所需的復(fù)勵(lì)電流，進(jìn)行電流補(bǔ)償，由線形電抗器DK移相進(jìn)行相位補(bǔ)償。 二、三次諧波原理 對(duì)一般發(fā)電機(jī)來源，我們需要的是工頻正弦波，稱為基波，比基波高的正弦波都稱為諧波、其中三次諧波的含量 ，在諧波發(fā)電機(jī)定子槽中，安放有主繞組和諧波勵(lì)磁繞組（s1、s2），而這個(gè)繞組之間沒有電的聯(lián)系。諧波繞組將繞組中150HZ諧波感應(yīng)出來，經(jīng)過ZL橋式整流器整流，送到主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組LE中進(jìn)行勵(lì)磁。 三、可控硅直接勵(lì)磁原理 可控硅直接勵(lì)磁是采用可控硅整流器直接將發(fā)電機(jī)輸出的任一相一部分能量，經(jīng)整流后送入勵(lì)磁繞組去的勵(lì)磁方式，它是由自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR），控制可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流大小而維持發(fā)電機(jī)端電壓的穩(wěn)定。 四、無刷勵(lì)磁原理 無刷勵(lì)磁主要用于西門子、斯坦福、利萊等無刷發(fā)電機(jī)。它是利用交流勵(lì)磁機(jī)，其定子上的剩磁或 磁鐵（帶永磁機(jī)）建立電壓，該交流電壓經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流起整流后，送入主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組，使發(fā)電機(jī)建壓。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）能根據(jù)輸出電壓的微小偏差迅速地減小或增加勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)的所設(shè)定電壓近似不變

柴油發(fā)電機(jī)組排煙煙色與故障 柴油發(fā)電機(jī)組的煙色指運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時(shí),它應(yīng)該是一種無色的透明氣體。但由于機(jī)器的磨損、調(diào)整不當(dāng)、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時(shí)間不合適等諸多因素的影響,柴油發(fā)電機(jī)組常常會(huì)出現(xiàn)排氣冒白煙、藍(lán)煙和黑煙的現(xiàn)象。柴油機(jī)排氣煙色直接反映出了柴油機(jī)的故障及燃燒的質(zhì)量。弄清柴油機(jī)冒煙的機(jī)理和煙色與故障的關(guān)系。可以提高柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、減少故障、降低污染,使柴油發(fā)電機(jī)組處于良好的狀態(tài)。 一、排氣煙色的形成機(jī)理 柴油機(jī)在運(yùn)行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍(lán)煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。 ①白煙: 柴油機(jī)排白煙是由于柴油機(jī)過冷或在寒冷天氣、冷機(jī)啟動(dòng)及空車惰轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生。此時(shí),氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構(gòu)成的微粒(μ)直徑在0.6～1以上的微粒隨廢氣排出時(shí),就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組經(jīng)過暖機(jī),溫度正常后,白煙就會(huì)消失。 ②藍(lán)煙: 柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態(tài)直徑在0.4以下排出,從而形成藍(lán)煙。在排出藍(lán)煙的同時(shí)由于燃燒的中間()生成物質(zhì)甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍(lán)、白煙之間并沒有嚴(yán)格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對(duì)光線的反射不同,產(chǎn)生不同顏色而已。 ③黑煙: 易在高負(fù)荷時(shí)發(fā)生。例如柴油發(fā)電機(jī)組超負(fù)荷工作、汽車加速、爬坡時(shí),排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機(jī)在運(yùn)行中冒黑煙,會(huì)使經(jīng)濟(jì)性下降,廢氣溫度高,產(chǎn)生積炭,積炭會(huì)引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現(xiàn)象。此外,柴油機(jī)冒煙還會(huì)妨礙視線,污染環(huán)境。因此,不允許柴油機(jī)長期在黑煙下工作。出現(xiàn)黑煙后,柴油機(jī)負(fù)荷不能再提高。因此,它也是限制負(fù)荷提高的一個(gè)標(biāo)志。

同步發(fā)電機(jī)的工作原理 在設(shè)計(jì)同步發(fā)電機(jī)時(shí)，若適當(dāng)選擇磁極的形狀，使得勵(lì)磁繞組通直流電后，定子、轉(zhuǎn)子之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度近似于按正弦規(guī)律分布。同步發(fā)電機(jī)所謂“同步”，就是說發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙里便產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是發(fā)電機(jī)的主磁場(chǎng)又稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。當(dāng)主磁場(chǎng)切割定子三相電樞繞組的線圈時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生三相感應(yīng)電勢(shì)，接通負(fù)載后，在電樞繞組中流過感應(yīng)電流，這個(gè)交變電流也在發(fā)電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)稱為電樞磁場(chǎng)，又稱為定子磁場(chǎng)。根據(jù)右手螺旋定則，電樞磁場(chǎng)的等效磁極NS。當(dāng)主磁場(chǎng)由發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)到一個(gè)新的位置時(shí)，電樞磁場(chǎng)的等效磁極NS也隨之旋轉(zhuǎn)到另一位置。 由圖可知，主磁場(chǎng)被發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，它拉著電樞旋轉(zhuǎn)，就象兩塊磁鐵之間有相互吸引力一樣。就是說發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)電樞磁場(chǎng)以同一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，二者之間保持同步，故稱為同步發(fā)電機(jī)。電樞磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速。 由于定子三相繞組在空間的位置是對(duì)稱的，彼此相差120°電角，因此，定子繞組切割磁力線時(shí)，將產(chǎn)生對(duì)稱三相感應(yīng)電勢(shì),定子每相繞組感應(yīng)電勢(shì)的有效值。 如果將電樞繞組接成星形，并且接上三相對(duì)稱負(fù)載后，在感應(yīng)電勢(shì)的作用下，電路中產(chǎn)生對(duì)稱的 三相電流，向負(fù)載輸出交流電能。