[实用新型]交流变速柴油发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流变速柴油发电机组。

背景技术

柴油发电机组以其重量轻、结构简单、功率密度大广泛应用在各行各业中，现实应用中各类型负载分为三大类，感性负载、阻性负载、容性负载

其中以感性负载使用最广泛，占据了全部负载的70%以上，比如电动机、节能灯、电脑、通信类设备。这些感性负载虽然千差万别，根据功能来分可以分为两大类，信号处理性负载和动力性负载。其中动力性负载占据了感性负载的80%以上。比如电动机。电动机带动各种负载工作，根据楞次定律——感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。电动机的瞬间起动电流一般可以达到额定电流的5-7倍，单台电动机瞬间起动电流再大，但对市政电网的容量来讲是可以忽略不计。所以接市政电网用电的电动机一般不用考虑启动电流的问题。但是，如果用柴油发电机组发电来驱动电动机，特别是带动用电动机驱动的空调压缩机、或者电焊机这类大瞬间启动电流的负载。配置的柴油发电机组的额定功率就要比负载的额定功率大3-5倍。因为柴油发电机组的容量对电动机负载来讲是很有限的。如果机组的配置功率只比负载额定功率大一些，那么瞬间启动电流过大，柴油机无法承受，然后熄火。在实际使用中我们一般配置的发电机机组额定功率比电动机负载的额定功率大3-5倍。

另外一方面，我们所使用最广泛的柴油发电机组为磁极对数为4级的三相交流发电机组，三相柴油发电机组输出电能的频率必须保持在50Hz，这就要求柴油机转速必须稳定在1500RPM，根据功率公式P=9550*N*T，柴油机的功率等于9550乘以转速（N）乘以钮矩（T）。发电用柴油机可以使用的转速在500—2200RPM之间，因为发电机组频率的限制，柴油机的可使用的转速在900-1500之间，发电用柴油机最大钮矩在1500RPM，工程机械用柴油机最大钮矩在1800RPM，同样一款柴油发动机（只有喷油系统不同，其它都一样），工程机械用的柴油机最大输出功率要比发电用柴油机功率大15%—25%，在低速空载时，工程机械用的柴油机燃料消耗比发电机用柴油机在空载时燃料消耗低10%因为转速很低。

因为要保持交流发电机不管是空载还是满载时输出的三相交流电频率都保持在50Hz，所以这样柴油发动机所储备的功率不能充分发挥出来，在发电机空载时，因为要保持1500RPM的转速，导致不能以更低的负荷运转，从而多消耗燃油。

虽然我们配置大功率的柴油发电机组能够保证负载的正常使用，但是带来一系列问题。电动机成功启动后，电流迅速回归到额定电流，这将导致柴油发电机组长期处于轻载的运行状况，这种长期大马拉小车会导致如下问题：

（1）柴油发电机组购置费用较大；

（2）柴油发电机组寿命大大缩短；

（3）柴油发电机组燃油消耗大增，导致运行花费巨大。

实例：

有一台7KW.50HZ.380V.3P的电动机带动的冷库压缩机。额定电流约为12A，瞬间起动电流时间为60A.2S。

为此负载配置的柴油发电机组额定功率必须达到21KW。其中柴油机额定功率必须要达到22Kw(1500RPM时)（最大功率为24Kw(1500RPM时)），方可带动压缩机正常运行。

如果使用变速技术把柴油机剩余的25%功率发挥出来，那么为负载配置的发电机组中柴油机额定功率达到16.5Kw(1500RPM时)（最大功率可以达到24Kw(2200RPM时)）即可满足压缩机正常运行。

在同样满足负载功率需求的情况下，相同品牌的柴油发动机额定功率16.5Kw(1500RPM时)（最大功率24Kw(2200RPM时)）的柴油比额定功率22Kw(1500RPM时)（最大功率24KW(1500RPM时)）的柴油发动机价格要便宜将近25%。

负载起动成功后满负荷运行时16.5KW(1500RPM时)的发电机组剩余功率为7KW。22KW的发动机剩余功率为2KW。16.5KW机组耗油量为3.46L/h。22KW的发电机组耗油量为4.32L/h。这样每小时多耗费0.68L燃油.虽然做工相同。

机组由于长期轻载运行，燃烧恶化。会导致零件磨损加剧。维护保养费用将大大增加。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种交流变速柴油发电机组硬件装置，该装置结构简单，易于实现。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种交流变速柴油发电机组，包括一柴油发电机组变速控制单元及与该柴油发电机组变速控制单元连接的工程机械用柴油机、三相交流发电机和定频稳压器；