Що таке дизель-генератор і як він працює?

01.04.2017

Що таке дизель-генератор і як він працює?

Дизель-генератори — це дуже корисні і потрібні машини, які постачають нам електроенергію при відсутності централізованого мережевого електропостачання або під час відключення електроживлення, запобігаючи порушення повсякденної діяльності і ділової активності. Дизель-генератори випускаються в самих різних конфігураціях для використання в безлічі різних ситуацій. У наступних розділах ми розглянемо функції дизель-генератора, його основних компонентів, а також роботу дизель-генератора в якості вторинного джерела електроенергії в житлових і промислових приміщеннях.

Як працює генератор?

Електричний генератор являє собою пристрій, що перетворює механічну енергію, отриману від зовнішнього джерела, в електричну енергію на виході.

Важливо розуміти, що сам генератор насправді не «створює» електричну енергію. Замість цього, він використовує механічну енергію, що подається в нього від дизельного (або будь-якого іншого) двигуна, щоб змусити електричні заряди в проводах його обмотки рухатися через зовнішню електричну ланцюг. Цей потік електричних зарядів і являє собою вихідний електричний струм, що надходить від генератора. Цей механізм можна зрозуміти, порівнявши генератор з водяним насосом, який видає потік води, але насправді не «створює» воду, що протікає через нього.

Сучасний генератор працює на принципі електромагнітної індукції, відкритої Майклом Фарадеєм у 1831-32 роках. Фарадей виявив, що вказаний вище потік електричних зарядів може бути викликаний переміщенням електричного провідника, який містить електричні заряди, в магнітному полі. Цей рух створює різницю потенціалів між двома кінцями дроту або електричного провідника, яка, в свою чергу, змушує електричні заряди текти, таким чином, генеруючи електричний струм.

Основні компоненти генератора.

Основні компоненти автономного електричного генератора можна визначити наступним чином (див. малюнок нижче):Що таке дизель-генератор і як він працює?

(1) Двигун

(2) Генератор

(3) Паливна система

(4) Регулятор напруги

(5) Система охолодження

Опис основних компонентів дизель-генератора.

(1) Двигун

Що таке дизель-генератор і як він працює?

Двигун є джерелом вхідних механічної енергії для генератора. Розмір і потужність дизельного двигуна прямо пропорційні максимальної вихідної потужності генератора. Є кілька факторів, які потрібно мати на увазі, що при оцінці двигуна вашого генератора. Виробник двигуна зазвичай публікує всю інформацію для правильної та безпечної експлуатації виробу, а також повний перелік і графіки його технічного обслуговування.

(А) Тип використовуваного палива.

Двигуни внутрішнього згоряння для генераторів можуть працювати на різних видах палива, таких як дизельне паливо, бензин, пропан (у зрідженому або газоподібному вигляді), або природний газ. Невеликі і малопотужні двигуни зазвичай працюють на бензині, а більш крупні — на дизельному паливі, рідкому пропані або природному газі. Деякі двигуни можуть працювати на двох видах палива: на дизельному паливі і природному газі.

(B) Найчастіше, двигуни внутрішнього згорання бувають з верхнім розташуванням клапанів (OHV). Вони відрізняються від інших двигунів тим, що впускні і випускні клапани двигуна розташовані зверху, в головці циліндра двигуна, а не на блоці двигуна. Двигуни OHV мають ряд переваг порівняно з іншими системами:

  • компактний дизайн
  • простий механізм роботи
  • міцність
  • зручність в обслуговуванні
  • низький рівень шуму під час роботи
  • низький рівень викидів

Тим не менш, OHV-двигуни на сьогоднішній день все ж є більш дорогими, ніж двигуни інших типів.

(C) Використання чавунних втулок (СНД) в циліндрах двигуна. Це зменшує знос і забезпечує довговічність двигуна. Більшість сучасних OHV-двигунів оснащені СНД. Наявність чавунних втулок не сильно здорожує загальну вартість двигуна, але при цьому відіграє важливу роль у довговічності двигуна, особливо якщо ви повинні використовувати свій генератор часто або впродовж тривалого часу.

(2) Генератор змінного струму.

Що таке дизель-генератор і як він працює?

Генератор змінного струму, також відомий як «alternator», є важливою частиною всієї системи і служить для перетворення механічної енергії, що подається від двигуна в електричну енергію. Генератор містить набір стаціонарних і рухомих частин, укладений в загальний корпус. Всі компоненти працюють спільно, щоб забезпечити відносне переміщення провідників між магнітними та електричними полями, які, у свою чергу, генерують електрику.

(А) Статор — це нерухома частина генератора. Він містить набір електричних провідників, покладених особливим чином на залізному сердечнику.

(B) Ротор / Якір — це рухома частина електрогенератора, яка виробляє обертове магнітне поле в будь-який з наступних трьох способів:

  • індукції — вони відомі як безщіточні генератори і, як правило, використовуються у великих генераторів.
  • постійними магнітами — цей спосіб реалізований в невеликій кількості розробок.
  • при використанні збудника — невеликого джерела постійного струму (DC), який збуджує ротор через вузол контактних кілець і щіток.

Ротор генерує магнітне поле статора рухається довкола, яке викликає різниця потенціалів між обмотками статора. Це призводить до появи змінного струму (AC) на виході генератора.

Нижче наведено чинники, які необхідно мати на увазі при оцінці генератора:

(А) Металевий або пластиковий корпус — повністю металевий дизайн забезпечує міцність генератора. Пластикові корпусу деформуються з часом і викликають рух деяких частин генератора, які повинні бути нерухомими. Це збільшує знос і, що більш важливо, є небезпечним під час експлуатації.

(B) шарикопідшипники проти голчастих підшипників: кулькові підшипники є кращими і довговічними.

(C) Безщітковий дизайн — генератор, який не використовує в своїй конструкції щітки, вимагає менше обслуговування, а також виробляє більше «чисте» і стабільне електрику.

(3) Паливна система

Що таке дизель-генератор і як він працює?

Паливний бак зазвичай має достатню ємність, щоб забезпечити дизель-генератор в середньому на 6-8 годин роботи. У маленьких генераторах паливний бак є частиною рами генератора або змонтований на верхній частині корпусу. Для комерційних застосувань часто буває необхідно встановити зовнішній паливний бак великої ємності для забезпечення більш тривалої безперервної роботи без дозаправки. У загальному випадку паливна система включає в себе наступне:

(А) Трубопроводи з паливного бака до двигуна — лінія подачі направляє паливо з бака в двигун і зворотної лінії, напрямна паливо від двигуна назад в бак.

(B) Вентиляційна труба для паливного бака — паливний бак має вентиляційну трубу, щоб запобігти нарощування тиску або вакууму під час заправки і дренажу бака.

(C) Трубопровід переливу з паливного бака до дренажній трубі — Це необхідно, щоб будь-переповнення під час заправки бака не викликало витік палива на генераторну установку.

(D) Паливний насос — перекачує паливо з основного бака до двигуна. Паливний насос, як правило, має електричний привід.

(Е) Паливний водороздільники / Паливний фільтр — служить для відділення води та сторонніх речовин від рідкого палива, щоб захистити інші компоненти генератора від корозії та забруднення.

(F) Паливні форсунки — служать для дрібнодисперсного розпилення рідкого палива в необхідній кількості в камеру згорання двигуна.

(4) Регулятор напруги

Як випливає з назви, цей компонент регулює вихідну напругу генератора. Механізм його роботи описаний нижче по кожному компоненту, що грає важливу роль в циклічному процесі регулювання напруги.

(А) Регулятор напруги здійснює перетворення змінного струму в постійний: регулятор напруги відбирає невелику частину з виходу генератора змінного струму і перетворює його в напругу постійного струму. Після цього регулятор напруги передає цей постійний струм до набору вторинних обмоток в статорі, відомих як обмотки збудження.

(В) Обмотки збудження: перетворення постійного струму в змінний струм. Обмотки збудження функціонують аналогічно первинних обмотках статора і виробляють невелику кількість змінного струму. Обмотки збудження з’єднані з пристроями, які називаються обертаються випрямлячі.

(С) Обертаються випрямлячі служать для перетворення змінного струму, породженого обмотками збудження, назад в постійний струм. Цей постійний струм подається в ротор, щоб створити електромагнітне поле, в доповнення до обертового магнітного поля ротора.

(D) Ротор призначений для перетворення постійного струму в змінний струм: ротор на цьому етапі починає виробляти більшу напругу через обмотки статора, ніж те, яке в даний час виробляє генератор.

Цей цикл триває до моменту, коли генератор почне виробляти вихідна напруга, еквівалентне напруження при його повної виробничої навантаженні. У той час, коли напруга на виході генератора збільшується, регулятор напруги починає виробляти менше постійного струму. Після того, як генератор досягає повної потужності, регулятор напруги досягає стану рівноваги і тепер виробляє просто достатню кількість постійного струму для підтримки виходу генератора на повному робочому рівні.

Коли навантаження на генератор зростає, його вихідна напруга трохи знижується. Це змушує регулятор напруги діяти і знову починати описаний вище цикл. Цикл продовжується знову до виходу генератора на свою повну робочу потужність.

(5) Система охолодження

Безперервне використання дизель-генератора викликає нагрівання різних його компонентів з-за тепла, що виділяється при згорянні палива. Важливо мати систему охолодження і вентиляції для повного відведення тепла, що виділяється в процесі роботи.

Прісна вода досить часто використовується в якості холодоагенту для генераторів, але її використання в основному зводяться до конкретних ситуацій, таким як в невеликих генераторах в міських умовах або, навпаки, дуже великих установок потужністю 2250 кВт і вище. Іноді в якості холодоагенту для обмоток статора великих генераторних агрегатів використовується водень, так як він більш ефективно поглинає тепло порівняно з іншими охолоджуючими рідинами. Водень відводить тепло від генератора і передає його через теплообмінник у вторинний контур охолодження, який містить дистильовану воду в якості охолоджуючої рідини. Ось чому дуже великі генератори часто мають великі градирні поруч з ними. Для більшості інших поширених додатків, як житлових, так і промислових, в якості основної системи охолодження, як правило, працює стандартний радіатор і повітряний вентилятор, встановлений на дизель-генератор.

Дуже важливо перевіряти рівні охолоджуючої рідини генератора щодня. Система охолодження і водяна помпа вимагають регулярної промивання під час проведення регламентного техобслуговування: в рекомендаціях виробників вказується відповідна кількість мото-годин. Дизель-генератор повинен бути встановлений у добре провітрюваному приміщенні, що має подачу свіжого повітря.

Короткий опис статті: дизель генератор в контейнері Оренда, техобслуговування і ремонт дизель-генераторів великої потужності в Санкт-Петербурзі від ТОВ «ГенерКом». Телефонуйте: (812) 407-21-37 оренда,дизель-генератор,техобслуговування,оренда дизель-генератор, генератор,мегават,Генерком,аварійне,автономне електропостачання,електроживлення,cummins,deutz,geko,резервне електропостачання, аварійне електропостачання, генератор, потужний дизель-генератор

Джерело: Що таке дизель-генератор і як він працює?

Також ви можете прочитати