آشنایی دیزل ژنراتور و قسمتهای مختلف آن

دیزل ژنراتور چیست؟

دیزل ژنراتور چیست؟ در جواب این سوال باید اینگونه پاسخ داد که دیزل ژنراتور یا بهتر، دیزل ژنراتور که گاهی اوقات موتور الکتریکی نامیده می شود، انرژی مکانیکی (حرکت) را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در واقع دیزل ژنراتور ترکیبی از یک موتور دیزل (برای تامین انرژی ژنراتور) و یک دینام یا دینام است که برای تولید برق استفاده می شود. دیزل ژنراتورها اغلب در شرایط اضطراری و در شرایطی که برق شبکه در دسترس نیست استفاده می شود.

اصول عملکرد دیزل ژنراتور

اصل کار یک ژنراتور دیزلی بر اساس قانون بقای انرژی است. یعنی «انرژی نه می تواند ایجاد شود و نه از بین برود، بلکه می توان آن را از شکلی به شکل دیگر تغییر داد». گازوئیل حاوی انرژی شیمیایی است و در حین احتراق انرژی شیمیایی آن به گرما و انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این نیرو به عنوان انرژی مکانیکی شناخته می شود و دینام را می چرخاند. چرخش دینام نیز برق تولید می کند. احتراق فرآیند سوزاندن سوخت در هوای بسیار متراکم است و دمای آن تا 750 درجه سانتیگراد می رسد.

عملیات دیزل ژنراتور به طور خلاصه در چهار مرحله آبگیری، فشرده سازی، احتراق و تخلیه انجام می شود.

مرحله جذب

هنگامی که دریچه ورودی باز می شود، پیستون خارج از مرکز حرکت می کند و هوا وارد سیلندر می شود. هنگامی که هوای کافی تحت فشار وجود دارد، دریچه مکش در پایان این مرحله بسته می شود.

سطح دما

در این مرحله، سوخت وارد هوای گرم شده متراکم می شود، فشار را حفظ می کند، شروع به سوختن می کند و زمانی که پیستون به مرکز بالایی می رسد، منبع سوخت قطع می شود. سوخت رسانی در پایان مرحله جبران تا رسیدن به نقطه توقف ادامه می یابد در این حالت دریچه های ورودی و خروجی بسته می مانند و گازهای داغ و هوای فشرده به داخل سیلندر جریان می یابد که پیستون را به سمت پایین حرکت می دهد تا به نقطه پایین برسد.

مرحله تخلیه

در این مرحله پیستون دوباره بالا می آید و اجازه می دهد دریچه اگزوز باز شود و دریچه سوخت بسته شود. گازهای احتراق سوخته به دلیل انبساط خود خارج می شوند و گازهای باقیمانده از طریق دریچه اگزوز با بالا آمدن پیستون خارج می شوند. در پایان این مرحله دریچه های اگزوز بسته شده و چرخه کامل می شود.

اجرا دیزل ژنراتور

موتور

موتور همانطور که از نامش پیداست مانند موتور ماشین است با این تفاوت که منبع برق بیشتری دارد و می تواند برق بیشتری تولید کند.

ژنراتور

این قسمت انرژی مکانیکی حاصل از چرخش محور را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. دینام یکی از جالب ترین قطعات دیزل ژنراتور است. فارادی القای الکترومغناطیسی را در اوایل دهه 1930 کشف کرد (یا حداقل توصیف کرد).

القای الکترومغناطیسی بیان می کند که وقتی یک سیم (یا هر رسانای الکتریکی) را در یک میدان مغناطیسی حرکت می دهیم، جریان الکتریکی در سیم “القاء” می شود. اگر سیم همچنان ثابت باشد و میدان مغناطیسی در حال حرکت باشد، این پدیده همچنان ادامه خواهد داشت. حرکت در یک میدان مغناطیسی باعث می شود که الکترون ها در سیم جریان پیدا کنند. اگر سیم از شمال به جنوب برود، الکترون ها از یک طرف و اگر از جنوب به شمال برود، از طرف دیگر جریان می یابند.

هرچه میدان قوی تر و سیم طولانی تر باشد، جریان القایی بیشتر می شود. ژنراتورهای مدرن با قرار دادن چندین آهنربا بزرگ و قدرتمند به صورت دسته‌هایی در اطراف یک محور چرخان مرکزی کار می‌کنند. قسمت دوار ژنراتور را “روتور” می نامند. مولد میدان مغناطیسی می تواند یک آهنربای دائمی یا یک آهنربای الکتریکی باشد، اما باید یک میدان مغناطیسی ایجاد کند که موتور به دور آن می چرخد. یکی دیگر از اجزای مهم “استاتور” دینام است. این در اصل یک سری از سیم پیچ های محکم در نزدیکی و اطراف روتور است. هنگامی که یک نیروی خارجی (مانند یک موتور دیزل) محور مرکزی را می‌چرخاند، قطب‌های شمال و جنوب میدان مغناطیسی روتور در امتداد سیم‌پیچ‌های استاتور حرکت می‌کنند. این باعث می شود که جریان زیادی در سیم پیچ القا شود که به آن جریان متناوب می گویند.

سیستم سوخت

سوخت دیزل ژنراتورها دیزل یا دیزل است. نمایان ترین قسمت این قسمت مخزن است که سوخت لازم را برای حداقل 6-8 ساعت کارکرد ذخیره می کند. در واحدهای کوچک قابل حمل، این مخزن ممکن است در داخل محفظه ژنراتور قرار گیرد، در حالی که در واحدهای بزرگتر ممکن است در یک ساختار خارجی دائمی جداگانه قرار گیرد. سایر قسمت‌های سیستم سوخت شامل لوله‌ای است که سوخت را به موتور می‌رساند، پمپ، فیلتر و لوله یا شیر تخلیه مخزن سوخت که از فشار یا خلاء اضافی در باک جلوگیری می‌کند. همچنین یک اتصال بای پس وجود دارد تا اطمینان حاصل شود که در صورت پر بودن باک، سوخت روی سطح موتور یا روی ژنراتور پاشیده نمی شود.

فرستنده ولتاژ

این قسمت از دیزل ژنراتور بسیار پیچیده اما مهم است. بدون این سیستم، ولتاژ و جریان با تغییر سرعت موتور تغییر می کند. از آنجایی که دستگاه های الکتریکی مدرن باید از یک منبع بسیار مطمئن تغذیه شوند، برخی از الزامات در خروجی ژنراتور وجود دارد. توضیح ساختار رگولاتور کمی پیچیده است و در این آموزش به آن پرداخته نشده است. در اینجا کافی است بدانید که وظیفه رگلاتور تنظیم ولتاژ خروجی روی مقدار مناسب و استاندارد است.

سیستم خنک کننده

مانند یک ماشین، یک موتور مقدار زیادی گرمای اتلاف و همچنین انرژی الکتریکی تولید می کند. برق موجود در دینام نیز از طریق جریان جریان از طریق سیم های مقاومت تولید گرما می کند. همچنین مانند یک ماشین، این گرما با یخ خنک می شود، معمولاً اما نه لزوماً آب. پس از خنک شدن، مبرد از یک مبدل حرارتی عبور می کند و گرما را معمولاً به هوا یا گاهی اوقات به یک خنک کننده ثانویه می برد.

سیستم زهکشی

تمام موتورهای احتراق داخلی گاز تولید می کنند. این گازها گاهی اوقات سمی هستند و باید دور از موتور و افراد اطراف آن نگهداری شوند. اگزوزها لوله هایی هستند که از گذرگاه عبور کرده و به هوای بیرون هدایت می شوند. به طور کلی مقررات ایمنی و بهداشتی در مورد نحوه و مکان قرارگیری سیستم های اگزوز وجود دارد و این موارد باید قبل از نصب ژنراتور جدید در نظر گرفته شوند.

سیستم روغن کاری

هر موتور باید موتور را با پمپ روغن و مخزن روغن کاری کند. این امر در مورد دیزل ژنراتورها نیز صدق می کند.

سیستم راه اندازی و باتری

باز هم، مانند یک خودرو، یک موتور دیزلی برای راه اندازی به یک موتور الکتریکی کوچک نیاز دارد. این خودروی برقی اولیه نیروی خود را از باتری می گیرد که توسط یک شارژر جداگانه یا خروجی خود ژنراتور نصب می شود.

مرکزی

کنترل پنل جایی است که عملکرد ژنراتور کنترل می شود. کنترل‌های رایج و نتایج پانل کنترل اغلب شامل اجزای زیر است:

کنترل روشن/خاموش (دستی، خودکار یا هر دو)

کلید انتخاب فاز

کلید فرکانس

کلید حالت موتور

سوخت موتور

روغن موتور

سرعت موتور

دمای خنک

شارژ باتری

ولتاژ خروجی ژنراتور

جریان خروجی ژنراتور

توان خروجی ژنراتور (بر حسب کیلوولت آمپر)

AC پاور فریکوئنسي

اتاق و بدنه

دیزل ژنراتور در یک خانه ضد آب، قاب یا متحرک قرار می گیرد. همه چیز در مورد اتصال قطعات است. علاوه بر این، حصار ایمنی دستگاه های الکترونیکی را تضمین می کند.

مارکیز

یک دیزل ژنراتور را می توان در یک محفظه عایق صدا به نام Shroud قرار داد که به طور موثر صدای تولید شده را کاهش می دهد. در این حالت به دیزل ژنراتور مولد بی صدا می گویند.