一、圓盤發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介

　　圓盤發(fā)電機(jī)制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)不同，在磁場(chǎng)所中轉(zhuǎn)動(dòng)的不是線圈，而是一個(gè)紫銅做的圓盤。圓心處固定一個(gè)搖柄（圖1），圓盤的邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來(lái)；紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中。將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。當(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，電流表的指針偏向一邊，這說(shuō)明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。

圖一：圓盤發(fā)電機(jī)原理

　　二、圓盤發(fā)電機(jī)的電生

　　我們可以把圓盤看作是由無(wú)數(shù)根長(zhǎng)度等于半徑的紫銅輻條組成的，在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤時(shí)，每根輻條都做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)。如圖9－4所示，當(dāng)輻條轉(zhuǎn)到OA位置時(shí)，輻條和外電路中的電流表恰好構(gòu)成閉合電路，電路中便有電生了。（因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行會(huì)使柴油機(jī)噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導(dǎo)致積碳，造成氣門、活塞環(huán)漏氣。隨著圓盤的不斷旋轉(zhuǎn)，總有某根輻條到達(dá)OA位置，因此外電路中便有了持續(xù)不斷的電流。

圖2：圓盤發(fā)電機(jī)電生

　　三、圓盤發(fā)電機(jī)發(fā)明者：法拉第

　　邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，公元1791～公元1867）英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是的自學(xué)成才的科學(xué)家。生于薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。僅上過(guò)小學(xué)。柴油發(fā)電機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。1831年，他作出了關(guān)于力場(chǎng)的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導(dǎo)下進(jìn)行化學(xué)研究。1824年1月當(dāng)選皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1825年2月任皇家研究所實(shí)驗(yàn)室主任，1833----1862任皇家研究所化學(xué)。1846年榮獲倫福德獎(jiǎng)?wù)潞突始覄渍隆?

　　四、圓盤發(fā)電機(jī)為什么不能普及？

　　我們對(duì)比下兩種方式就可以知道答案。

圓盤發(fā)電圖

　　線圈發(fā)電圖

　　從上圖可以看出，線圈方式能夠更大限度利用線圈進(jìn)行發(fā)電，整個(gè)線圈一直在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。而圓盤很大一步在外面沒(méi)有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，這樣就浪費(fèi)了很大一部分的機(jī)械能，發(fā)電的效率大打折扣。另外圓盤和線圈相比也存在材質(zhì)很難分布均勻，導(dǎo)致電阻增大，將會(huì)產(chǎn)生比線圈更多的熱量，浪費(fèi)機(jī)械能。柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)/停機(jī)一、手動(dòng)試機(jī)1、發(fā)電機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)：先測(cè)試警報(bào)系統(tǒng)正常后，將控制開(kāi)關(guān)切于手動(dòng)(MAN)位置后，發(fā)電機(jī)即可自行啟動(dòng)。后圓盤和線圈在實(shí)際運(yùn)用中，線圈能夠更好的利用機(jī)械能，他的運(yùn)動(dòng)方向很好控制。圓盤則不行。所以，鑒于這些原因，圓盤方式?jīng)]有得到普及。

1.發(fā)電機(jī)額定容量認(rèn)識(shí)的誤區(qū)

　　發(fā)電機(jī)的輸出功率一般都是按照線性負(fù)載設(shè)計(jì)的，雖然輸出功率也是視在功率伏安值，但它所指的無(wú)功功率是由正弦電流波形和正弦電壓波形之間的相位差造成的。以往的信息中心所帶的發(fā)電機(jī)負(fù)載主要是工頻機(jī)型UPS，這種UPS的輸入功率因數(shù)都不是正弦電流波形和正弦電壓波形之間的相位差，而是等效值。換言之，工頻機(jī)型UPS的負(fù)載電流不是正弦波而是脈沖波，電壓在很多時(shí)候也不是純正的正弦波，而是失真程度不同的失真波。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。根據(jù)這種波形計(jì)算出來(lái)的功率因數(shù)雖然也是如O.7、O.8等，但含義卻大有不同，所以才有發(fā)電機(jī)的功率要為UPS功率數(shù)倍之說(shuō)。該倍數(shù)的選擇根據(jù)在以后章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。

　　2.選擇發(fā)電機(jī)時(shí)的誤區(qū)及應(yīng)注意的問(wèn)題

　　一般認(rèn)為只要信息中心的用電容量定下來(lái)，對(duì)應(yīng)發(fā)電機(jī)的容量l對(duì)1的或按倍數(shù)購(gòu)買就是了。當(dāng)然這樣做的例子很多，也沒(méi)出多大的生比漏。②AVR檢測(cè)三相輸出電壓（三相方均根檢測(cè)），具有精度極高的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率（通?？蛇_(dá)±0。其原因是在多數(shù)場(chǎng)合是大馬拉小車，就把沒(méi)有考慮到的漏洞補(bǔ)上了。實(shí)際上問(wèn)題沒(méi)有如此簡(jiǎn)單，尤其在當(dāng)前號(hào)召節(jié)能的情況下，那種大馬拉小車的做法已成為過(guò)去，應(yīng)當(dāng)選擇功率和使用值基本相當(dāng)?shù)脑O(shè)備，所以有些問(wèn)題就不得不考慮了。

　　發(fā)電機(jī)的功率選型是機(jī)組的核心內(nèi)容，其原則是在少投資的情況下滿足要求。首先應(yīng)明確各種功率的定義、分析機(jī)組的工作性質(zhì)和確定功率的條件，不僅如此，還要根據(jù)機(jī)組現(xiàn)成的工作條件與負(fù)載特性來(lái)計(jì)算和修正所需機(jī)組的功率。

　　新版IS08528-12005對(duì)功率定額作了如下規(guī)定，這對(duì)于選用進(jìn)口機(jī)組有指導(dǎo)意義。1)持續(xù)功率(COP)

　　持續(xù)功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組以恒定負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時(shí)數(shù)不受限制的更大功率。

　　2)基本功率(PRP)

　　基本功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組以可變負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時(shí)數(shù)不受限制的更大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出(Ppp)應(yīng)不超過(guò)PRP的70。七、接到“準(zhǔn)備并聯(lián)”的信號(hào)后，以整部裝置為準(zhǔn)，調(diào)整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，在同步瞬間合閘。除非與RIC發(fā)動(dòng)機(jī)制造商另有商定，才可使用持續(xù)功率(COP)。

　　3)限時(shí)運(yùn)行功率(LTP)

　　限時(shí)運(yùn)行功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組每年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到Oh的更大功率。若按100限時(shí)功率運(yùn)行，則發(fā)電機(jī)組每年運(yùn)行時(shí)間不能超過(guò)500h。

　　4)應(yīng)急備用功率(ESP)

　　應(yīng)急備用功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，在市電中斷或試驗(yàn)條件下，發(fā)電機(jī)組以可變負(fù)荷運(yùn)行且每年運(yùn)行時(shí)數(shù)可達(dá)200h的更大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出(Ppp)應(yīng)不超過(guò)70ESP。

　　是不是按上述要求選定就可以了呢?實(shí)際上正規(guī)的做法是:在非額定現(xiàn)場(chǎng)條件下和特殊負(fù)載情況下，機(jī)組的額定功率需要修正。

以交流發(fā)電機(jī)為例。按磁場(chǎng)繞組打鐵形式可分為兩種搭鐵方式：

　?。?）內(nèi)塔鐵型交流發(fā)電機(jī)，由磁場(chǎng)繞組的一端直接塔鐵，與殼體相連

　　（2）外塔鐵型交流發(fā)電機(jī)，由磁場(chǎng)繞組的一段接入調(diào)節(jié)器，通過(guò)調(diào)節(jié)器再塔鐵。外塔鐵又稱間接搭鐵。

　　按整流器結(jié)構(gòu)分類

　　按整流器結(jié)果分為三類

　?。?）六管交流發(fā)電機(jī)

　　六管交流發(fā)電機(jī)就是采用具有六只硅整流二極管的整流器進(jìn)行整流的發(fā)電機(jī)，如JF1522型發(fā)電機(jī)。

　?。?）八管交流發(fā)電機(jī)

　　八管交流發(fā)電機(jī)就是采用具有八只硅整流二級(jí)管的整流器進(jìn)行整流的發(fā)電機(jī)。八管交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與六管交流發(fā)電機(jī)相同。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)新的飛躍。所以不同的是整流器有八只硅整流二級(jí)管.六只二級(jí)管組成三相全波橋式整流電路。另兩只二級(jí)管是中性點(diǎn)二級(jí)管，其中一只二極管接在中性和正極之間，對(duì)中性點(diǎn)電壓進(jìn)行全波整流。

　曲柄連桿機(jī)構(gòu)

　　一、功用與組成

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)的功用是：將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過(guò)連桿將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而對(duì)外輸出動(dòng)力。

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)由以下三部分組成：

　　1．機(jī)體組主要包括氣缸體、曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋和氣缸墊等不動(dòng)件。

　　2．活塞連桿組主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷和連桿等運(yùn)動(dòng)件。

　　3．曲軸飛輪組主要包括曲軸，飛輪和扭轉(zhuǎn)減振器、平衡軸等機(jī)構(gòu)。

　　二、工作條件及受力分析

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高溫、高壓、高速以及有化學(xué)腐蝕的條件下工作的。1概述發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水處理方法選擇不合理時(shí)，很可能導(dǎo)致水質(zhì)指標(biāo)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，并且容易發(fā)生空心導(dǎo)線的堵塞或腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使線棒發(fā)熱、甚至絕緣燒毀，導(dǎo)致事故停機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)作功時(shí)，氣缸內(nèi)的更高溫度可達(dá)2500k以上，更高壓力可達(dá)5MPa～9MPa，現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)更高轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r／min～6000r／min，則活塞每秒鐘要行經(jīng)約100～200個(gè)行程，可見(jiàn)其線速度是很大的。此外，與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機(jī)件(如氣缸、氣缸蓋，活塞等)還將受到化學(xué)腐蝕。

　　由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)是在高壓下作變速運(yùn)動(dòng)，因此它在工作時(shí)的受力情況是很復(fù)雜的。在此只對(duì)受力情況作一簡(jiǎn)單分析。

　　曲柄連桿機(jī)構(gòu)受的力主要有氣體壓力，往復(fù)慣性力，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的離心力以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)件接觸表面的摩擦力。

　　(一)氣體壓力

　　在工作循環(huán)中，氣缸內(nèi)氣體壓力是不斷變化的。作功行程壓力更高，其瞬間更高壓力機(jī)可達(dá)3MPa～5MPa柴油機(jī)可達(dá)5MPa～9MPa，這意味著作用在曲柄連桿機(jī)構(gòu)上的瞬間沖擊力可達(dá)數(shù)萬(wàn)牛頓(N)。下面分析各機(jī)件作功行程的受力情況。

　　氣體壓力對(duì)氣缸蓋和活塞頂作用有大小相等，方向相反的力，分別用集中力P′p，和Pp表示。作用力Pp經(jīng)活塞傳到活塞銷上，分解為Np和Sp兩個(gè)力。Np垂直于氣缸壁，它使活塞的一個(gè)側(cè)面壓向氣缸壁，稱為側(cè)壓力。隨著圓盤的不斷旋轉(zhuǎn)，總有某根輻條到達(dá)OA位置，因此外電路中便有了持續(xù)不斷的電流。該力以O(shè)為支點(diǎn)形成一個(gè)與曲軸轉(zhuǎn)向相反的力矩M′p有使發(fā)動(dòng)機(jī)向左翻倒的傾向，故被稱為翻倒力矩。力Sp通過(guò)活塞銷推壓連桿，并沿連桿方向傳到曲柄銷上，使曲柄銷處受壓。Sp又可分解為沿曲軸方向的法向力Rp和垂直于曲柄方向的切向力Tp。力Rp使曲軸主軸頸處受壓并使曲軸彎曲；力Tp除了也具有力Rp的類似作用外，它以曲柄半徑為力臂產(chǎn)生的扭矩M還可使曲軸扭轉(zhuǎn)變形，但也正是此扭矩能夠?qū)ν廨敵鰟?dòng)力，因而它是分解后一有效的力。

　　依此法分析，氣體壓力較小的壓縮沖程的受力狀況。進(jìn)、排氣行程氣體壓力很小，可以忽略。

　　綜上所述，氣體壓力使氣缸蓋承受向上的推力，活塞頂承受向下的椎力、活塞側(cè)面與氣缸。