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一、圓盤發電機簡介

　　圓盤發電機制構造跟現代的發電機不同，在磁場所中轉動的不是線圈，而是一個紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄（圖1），圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場中。將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。當法拉第轉動搖柄，使紫銅圓盤旋轉起來時，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產生了持續的電流。

圖一：圓盤發電機原理

　　二、圓盤發電機的電生

　　我們可以把圓盤看作是由無數根長度等于半徑的紫銅輻條組成的，在轉動圓盤時，每根輻條都做切割磁力線的運動。如圖9－4所示，當輻條轉到OA位置時，輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合電路，電路中便有電生了。（因為長時間空載運行會使柴油機噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導致積碳，造成氣門、活塞環漏氣。隨著圓盤的不斷旋轉，總有某根輻條到達OA位置，因此外電路中便有了持續不斷的電流。

圖2：圓盤發電機電生

　　三、圓盤發電機發明者：法拉第

　　邁克爾·法拉第（MichaelFaraday，公元1791～公元1867）英國物理學家、化學家，也是的自學成才的科學家。生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭。僅上過小學。柴油發電機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。1831年，他作出了關于力場的關鍵性突破，永遠改變了人類文明。1815年5月回到皇家研究所在戴維指導下進行化學研究。1824年1月當選皇家學會會員，1825年2月任皇家研究所實驗室主任，1833----1862任皇家研究所化學。1846年榮獲倫福德獎章和皇家勛章。

　　四、圓盤發電機為什么不能普及？

　　我們對比下兩種方式就可以知道答案。

圓盤發電圖

　　線圈發電圖

　　從上圖可以看出，線圈方式能夠更大限度利用線圈進行發電，整個線圈一直在做切割磁感線運動。而圓盤很大一步在外面沒有做切割磁感線運動，這樣就浪費了很大一部分的機械能，發電的效率大打折扣。另外圓盤和線圈相比也存在材質很難分布均勻，導致電阻增大，將會產生比線圈更多的熱量，浪費機械能。柴油發電機的啟動/停機一、手動試機1、發電機手動啟動：先測試警報系統正常后，將控制開關切于手動(MAN)位置后，發電機即可自行啟動。后圓盤和線圈在實際運用中，線圈能夠更好的利用機械能，他的運動方向很好控制。圓盤則不行。所以，鑒于這些原因，圓盤方式沒有得到普及。

1.發電機額定容量認識的誤區

　　發電機的輸出功率一般都是按照線性負載設計的，雖然輸出功率也是視在功率伏安值，但它所指的無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電機負載主要是工頻機型UPS，這種UPS的輸入功率因數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，工頻機型UPS的負載電流不是正弦波而是脈沖波，電壓在很多時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、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。根據這種波形計算出來的功率因數雖然也是如O.7、O.8等，但含義卻大有不同，所以才有發電機的功率要為UPS功率數倍之說。該倍數的選擇根據在以后章節中有詳細說明。

　　2.選擇發電機時的誤區及應注意的問題

　　一般認為只要信息中心的用電容量定下來，對應發電機的容量l對1的或按倍數購買就是了。當然這樣做的例子很多，也沒出多大的生比漏。②AVR檢測三相輸出電壓（三相方均根檢測），具有精度極高的穩態電壓調整率（通常可達±0。其原因是在多數場合是大馬拉小車，就把沒有考慮到的漏洞補上了。實際上問題沒有如此簡單，尤其在當前號召節能的情況下，那種大馬拉小車的做法已成為過去，應當選擇功率和使用值基本相當的設備，所以有些問題就不得不考慮了。

　　發電機的功率選型是機組的核心內容，其原則是在少投資的情況下滿足要求。首先應明確各種功率的定義、分析機組的工作性質和確定功率的條件，不僅如此，還要根據機組現成的工作條件與負載特性來計算和修正所需機組的功率。

　　新版IS08528-12005對功率定額作了如下規定，這對于選用進口機組有指導意義。1)持續功率(COP)

　　持續功率指，在商定的運行條件下，并按制造商的規定進行維護保養，發電機組以恒定負荷持續運行，且每年運行時數不受限制的更大功率。

　　2)基本功率(PRP)

　　基本功率指，在商定的運行條件下，并按制造商的規定進行維護保養，發電機組以可變負荷持續運行，且每年運行時數不受限制的更大功率。24h運行周期內允許的平均功率輸出(Ppp)應不超過PRP的70。七、接到“準備并聯”的信號后，以整部裝置為準，調整柴油機轉速，在同步瞬間合閘。除非與RIC發動機制造商另有商定，才可使用持續功率(COP)。

　　3)限時運行功率(LTP)

　　限時運行功率指，在商定的運行條件下，并按制造商的規定進行維護保養，發電機組每年運行時間可達到Oh的更大功率。若按100限時功率運行，則發電機組每年運行時間不能超過500h。

　　4)應急備用功率(ESP)

　　應急備用功率指，在商定的運行條件下，并按制造商的規定進行維護保養，在市電中斷或試驗條件下，發電機組以可變負荷運行且每年運行時數可達200h的更大功率。24h運行周期內允許的平均功率輸出(Ppp)應不超過70ESP。

　　是不是按上述要求選定就可以了呢?實際上正規的做法是:在非額定現場條件下和特殊負載情況下，機組的額定功率需要修正。

以交流發電機為例。按磁場繞組打鐵形式可分為兩種搭鐵方式：

　　（1）內塔鐵型交流發電機，由磁場繞組的一端直接塔鐵，與殼體相連

　　（2）外塔鐵型交流發電機，由磁場繞組的一段接入調節器，通過調節器再塔鐵。外塔鐵又稱間接搭鐵。

　　按整流器結構分類

　　按整流器結果分為三類

　　（1）六管交流發電機

　　六管交流發電機就是采用具有六只硅整流二極管的整流器進行整流的發電機，如JF1522型發電機。

　　（2）八管交流發電機

　　八管交流發電機就是采用具有八只硅整流二級管的整流器進行整流的發電機。八管交流發電機的基本結構與六管交流發電機相同。超導技術可望在汽輪發電機中得到應用，這將在汽輪發電機發展產生一個新的飛躍。所以不同的是整流器有八只硅整流二級管.六只二級管組成三相全波橋式整流電路。另兩只二級管是中性點二級管，其中一只二極管接在中性和正極之間，對中性點電壓進行全波整流。

　曲柄連桿機構

　　一、功用與組成

　　曲柄連桿機構的功用是：將燃料燃燒時產生的熱能轉變為活塞往復運動的機械能，再通過連桿將活塞的往復運動變為曲軸的旋轉運動而對外輸出動力。

　　曲柄連桿機構由以下三部分組成：

　　1．機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件。

　　2．活塞連桿組主要包括活塞、活塞環、活塞銷和連桿等運動件。

　　3．曲軸飛輪組主要包括曲軸，飛輪和扭轉減振器、平衡軸等機構。

　　二、工作條件及受力分析

　　曲柄連桿機構是在高溫、高壓、高速以及有化學腐蝕的條件下工作的。1概述發電機內冷水處理方法選擇不合理時，很可能導致水質指標達不到標準要求，并且容易發生空心導線的堵塞或腐蝕，嚴重時會使線棒發熱、甚至絕緣燒毀，導致事故停機。在發動機作功時，氣缸內的更高溫度可達2500k以上，更高壓力可達5MPa～9MPa，現代汽車發動機更高轉速可達3000r／min～6000r／min，則活塞每秒鐘要行經約100～200個行程，可見其線速度是很大的。此外，與可燃混合氣和燃燒廢氣接觸的機件(如氣缸、氣缸蓋，活塞等)還將受到化學腐蝕。

　　由于曲柄連桿機構是在高壓下作變速運動，因此它在工作時的受力情況是很復雜的。在此只對受力情況作一簡單分析。

　　曲柄連桿機構受的力主要有氣體壓力，往復慣性力，旋轉運動件的離心力以及相對運動件接觸表面的摩擦力。

　　(一)氣體壓力

　　在工作循環中，氣缸內氣體壓力是不斷變化的。作功行程壓力更高，其瞬間更高壓力機可達3MPa～5MPa柴油機可達5MPa～9MPa，這意味著作用在曲柄連桿機構上的瞬間沖擊力可達數萬牛頓(N)。下面分析各機件作功行程的受力情況。

　　氣體壓力對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經活塞傳到活塞銷上，分解為Np和Sp兩個力。Np垂直于氣缸壁，它使活塞的一個側面壓向氣缸壁，稱為側壓力。隨著圓盤的不斷旋轉，總有某根輻條到達OA位置，因此外電路中便有了持續不斷的電流。該力以O為支點形成一個與曲軸轉向相反的力矩M′p有使發動機向左翻倒的傾向，故被稱為翻倒力矩。力Sp通過活塞銷推壓連桿，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生的扭矩M還可使曲軸扭轉變形，但也正是此扭矩能夠對外輸出動力，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、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、活塞側面與氣缸。