斯特朗單相汽油發電機組的設計開發

　　

 

　　電能是現代社會最主要的能源之一。獲得電能的方式有很多，有煤炭發電、水力發電、核能發電、風力發電、太陽能發電、潮汐能發電等等，其中以煤炭發電和水力發電為主。隨著全國經濟的高速發展，目前的發電設備遠遠不能滿足經濟用電的需求，加上最近國家關閉多家污染嚴重的煤炭發電企業和水資源的匱乏，使得國內眾多鄉鎮居民用電無法得到保證，出現了拉匣限電現象，嚴重影響了鄉鎮居民的生活。為保證鄉鎮居民用電需求，發電機制造企業如雨后春筍般應運而生。在競爭非常激烈的發電機市場里，如何去開發一款競爭力強的發電機組，以搶占市場份額，值得深思。

 

　　發電機組是指能將機械能或其他可再生能源轉變成電能的發電設備。一般我們常見的發電機組通常由汽輪機、水輪機或內燃機（汽油機、柴油機等發動機）驅動。本文介紹的斯特朗是屬于內燃機驅動的發電機組。

 

　　1發電機組原理結構

 

　　單相汽油發電機組，是以汽油發動機為動力輸出，將發動機曲軸輸出端與單相發電機的轉子同軸連接，帶動發電機轉子做電磁切割運動轉化成電能的電力設備。

 

　　1.1發電機

 

　　發電機的原理是基于電磁感應定律和電磁力定律，即穿過閉合回路的磁通量發生變化時，回路中就會產生感應電動勢和感應電流。感應電動勢的大小，正比于磁通量的變化率；感應電流的大小，由感應電動勢決定，感應電流的方向由楞次定律決定。發電機可分為：直流發電機，交流發電機，同步發電機，異步發電機。交流發電機又分為單相發電機和三相發電機。

 

　?。?）發電機結構。發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯（或磁極、磁扼）繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。

 

　?。?）定轉子材料的選擇。目前發電機定轉子材料使用較多的是熱軋板。熱軋板存在著轉換效率低的缺點，轉換效率一般為78％，而采用冷軋板材料制成的發電機，轉換效率可達到81％。斯特朗單相汽油發電機組采用冷軋板材料制成的發電機，具有轉換效率高、降低能量在轉換過程中的損耗等優點。

 

　　1.2汽油發動機

 

　?。?）汽油發動機的選擇。斯特朗單相汽油發電機組的原動力，采用強制風冷式四沖程手啟動OHV（頂置氣門）汽油發動機。

 

　?。?）汽油發動機轉速。世界上各國規定的單相交流電頻率都不相同，如日本規定是60Hz，英國規定是5OHz，美國規定是60Hz，而中國規定是50Hz。斯特朗單相汽油發電機組主要定位于國內使用，即使用50Hz的頻率輸出。

 

　　發動機轉速的穩定性，對于發電機組來說非常關鍵，將直接影響發電機組的性能等級。穩定發動機轉速的方法有兩種：一種是電子調速，另外一種是機械調速。斯特朗單相汽油發電機的汽油發動機采用的是機械調速。

 

　　調速原理——離心調速器通過齒輪嚙合與曲軸同時轉動。當發動機轉速過高時，離心調速器的飛錘向外張開，推動調速撥叉旋轉，通過調速撥叉、調速臂和連接桿的共同作用，減小化油器進氣門開度，從而降低發動機轉速；當發動機轉速過低時，調速撥叉在彈簧的回復拉力下回歸，推動調速臂旋轉，通過調速撥叉、調速臂和連接桿的共同作用，增大化油器進氣門開度，從而提高發動機轉速。汽油發動機在出廠時，就已經設定好了額定轉速n=3000r／min，在與發電機進行匹配時，通過調整調速彈簧螺栓，可對轉速進行微調，以保證發動機的調速率滿足斯特朗單相汽油發電機性能等級要求。
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