Принцип работы дизель генератор: описание основных и вспомогательных узлов ДЭС

Содержание

описание основных и вспомогательных узлов ДЭС

Дизельный генератор — установка, преобразующая энергию сгорающего топлива в электроэнергию. Устройство дизель-генератора основано на разработках двух ученых-изобретателей, работавших еще в 19 веке.


Первый вклад сделал Майкл Фарадей, создавший в 1831 году прототип электрогенератора, в котором под воздействием магнитного поля во вращающемся проводнике индуцировалась электродвижущая сила. Вторым изобретателем стал Рудольф Дизель, получивший в 1892 году патент на двигатель внутреннего сгорания с повышенным КПД. Отметим, что схема устройства дизель-генератора в привычном современном исполнении разработана спустя 100 лет, а массовый выпуск ДЭС был организован компаниями Perkins и Caterpillar.


Конструкция дизель-генераторов


В состав дизель-генератора входят основные агрегаты, обеспечивающие получение электроэнергии и вспомогательные узлы, необходимые для поддержания работоспособности силовой и генерирующей установки.

Основные агрегаты


Устройство дизель-генераторной установки предполагает размещение на одной общей раме следующих агрегатов:


  • Двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе и служащий источником механической энергии, необходимой для вращения ротора генератора. Основное отличие от бензиновых ДВС заключается в воспламенении горючего не от системы зажигания, а за счет более высокого сжатия. Благодаря этому удалось повысить мощность ДВС и снизить расход топлива.


  • Синхронный или асинхронный генератор электрического тока, соединенный с ДВС напрямую или через демпферную муфту. При вращении ротора этого агрегата происходит преобразование механической энергии в электрическую.


У любого дизельного генератора устройство и принцип работы основан на совместном функционировании этих двухосновных агрегатов. Но для обеспечения работы требуется ряд дополнительных систем.


Вспомогательные системы и оборудование


В этой категории выделяют:


  • Топливную систему, обеспечивающую хранение, очистку и подачу горючего в камеру сгорания ДВС.


  • Система отвода продуктов сгорания, совмещенная с глушителями, снижающими уровень создаваемого установкой шума.


  • Система охлаждения, позволяющая снизить температуру работающего двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от мощности ДГУ получило применение воздушное или жидкостное охлаждение.


  • Панель управления и щитовые шкафы, обеспечивающие распределение электроэнергии, контроль за параметрами работы ДЭС, отображение информации о состоянии оборудования. В эту же категорию относят аппаратуру защиты, сигнализации, автоматизации.


В зависимости от модификации, устройство ДЭС предполагает наличие и другого оборудования:


  • Система электрического пуска и зарядное устройство, поддерживающее АКБ в рабочем состоянии.


  • Звукопоглощающий кожух, обеспечивающий дополнительное снижение уровня создаваемого при работе шума.


  • АВР(автоматический ввод резерва), обеспечивающее переключение нагрузки с центрального источника энергоснабжения на генератор и обратно.


Отметим дизель-генераторы в контейнерном исполнении, для которых не требуется строительство отдельного помещения, работающие в климатических условиях любой сложности. Общие сведения о том, как устроен блок-контейнер. Представляет собой усиленный металлический корпус с утепленными стенками. В контейнере размещены узлы ДГУ так, чтобы обеспечить свободный доступ при ремонте и обслуживании. Плюсы такой компоновки — допускается эксплуатация на открытом воздухе, упрощается перевозка установки. Подобное строение ДЭС считается перспективным для промышленных генераторов высокой мощности.


Принцип работы дизельных генераторов


Все модели дизель-генераторов работают по одному и тому же принципу:


  • При сгорании топлива образующиеся газы создают избыточное давление на поршневую группу двигателя внутреннего сгорания.


  • Движение поршней по цилиндрам создает крутящий момент на коленвале, за счет чего он начинает вращаться.


  • Благодаря соединению вала с ротором электрогенератора начинается и его вращение.


  • При перемещении обмотки ротора в магнитном полу статора происходит индуцирование ЭДС.


  • Полученный электрический ток распределяется и передается потребителем.


АВР работает следующим образом — при отключении электроснабжения от основного источника (сети) осуществляется автоматический запуск ДГУ в работу. При выходе установки в заданный режим нагрузка переключается на дизель-генератор. При возобновлении централизованного электроснабжения происходит обратное переключение нагрузки и остановка ДЭС.


Благодаря высокой степени автоматизации просты в обслуживании и управлении, что упрощает организацию автономного или резервного электроснабжения в промышленных и бытовых масштабах.

Принцип работы дизель генератора: как рождается энергия

Чтобы обеспечить безаварийную работу электрогенерирующего оборудования, следует знать и понимать принцип работы дизель-генератора. От этого зависит правильность действий при запуске или остановке, переходе с основного на резервный источник питания, техническом обслуживании агрегата.

Нельзя понять принцип работы, не зная устройства дизельного генератора


Независимо от мощности оборудования, мобильного или стационарного исполнения, работа дизельной электростанции обеспечивается функционированием следующих основных узлов и агрегатов:


  1. Двигатель внутреннего сгорания, преобразующий энергию сжигаемого дизельного топлива во вращающий момент.


  2. Синхронный или асинхронный генератор переменного тока, обеспечивающий преобразование вращательного момента, передаваемого на ротор, в электродвижущую силу (ЭДС).


  3. Система контроля и управления режимами работы установки, позволяющая запускать дизель-генератор в ручном или автоматическом режиме.


Все оборудование монтируется на одной раме, дополнительно комплектуется системами охлаждения и отвода продуктов сгорания дизельного топлива.

Принцип работы ДГУ — какой узел за что отвечает


Принцип действия дизельной электростанции любого типа основан на двойном преобразовании энергии. В результате этого процесса и получают электроэнергию, необходимую для снабжения подключаемых потребителей. От других типов электрогенерирующих установок ДЭС отличается только принципом работы двигателя внутреннего сгорания.

Как энергия преобразуется в ДВС?


В качестве первичного источника энергии применяется дизельное топливо, состав которого должен соответствовать сезону и определяется межгосударственным стандартом ГОСТ 305-2013. Среди особенностей того, как работает дизельный генератор, необходимо выделить следующие моменты:


  • При сжигании топлива в камере сгорания двигателя образуется расширяющаяся смесь газов (продуктов сгорания).


  • Под воздействием возрастающего давления поршень установки начинает перемещаться по рабочему цилиндру.


  • Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала, с которого крутящий момент передается на электрический генератор.


Основное отличие от бензиновых и газопоршневых модификаций электрогенерирующего оборудования заключается в том, что ДВС не имеет системы зажигания. Воспламенение топлива происходит исключительно за счет его сжатия.

Особенности работы генератора


Принцип действия генератора дизельной электростанции основан в преобразовании крутящего момента, подаваемого на ротор установки, в электродвижущую силу за счет электромагнитной индукции. При этом в генераторе происходят следующие процессы:


  • Вращающийся ротор установки представляет собой проводник, движущийся в магнитном поле, создаваемом статором.


  • При пересечении магнитных силовых линий происходит процесс образования электродвижущей силы, вызывающей движение электронов.


  • Формируемое при этом выходное напряжение, обусловленное разницей потенциалов на полюсах генератора, стабилизируется в аппаратуре управления и распределения электроэнергии.


На практике получили применение генераторы одно- и трехфазного типа, что позволяет обеспечить электроснабжение бытовых и промышленных потребителей.

Принцип работы ДГУ в автоматическом режиме


Простейшие установки запускаются в работу в ручном режиме. Но при использовании дизель-генератора в качестве резервного или аварийного источника питания большее распространение получили агрегаты с автоматическим вводом резерва. Благодаря такому решение удается обеспечить бесперебойное электроснабжение при регулярных сбоях в центральной сети и аварийных отключениях. Давайте разберемся, как работает ДЭС с такой аппаратурой.


Современная система АВР представляет собой сложное вводно-коммутационное электрощитовое устройство, позволяющее контролировать состояние параметров центральной сети и режимы работы электрогенерирующего оборудования. Основное назначение такой аппаратуры — запуск и остановка генератора, переключение нагрузки в автоматическом режиме, защита от встречного включения источников электроэнергии (сеть и ДГУ).


Используемый в дизельных генераторах с АВР принцип работы позволяет реализовать следующие базовые функции:


  • Контроль параметров сети. При выходе параметров напряжения за установленные пределы или полном его исчезновении дизель-генератор запускается в автоматическом режиме.


  • Обеспечение прогрева двигателя до нормируемой температуры после запуска, после чего происходит переключение нагрузки на генератор.


  • При возобновлении центрального электроснабжения осуществляет обратное переключение, при этом двигатель остывает на холостом ходу перед остановкой.


Отдельные модификации АВР обеспечивают автоматическую подзарядку аккумуляторных батарей, благодаря чему при последующем запуске не возникает проблем.


Применение автоматического ввода резерва не только упрощает управление автономным электроснабжением и обеспечивает переход при необходимости. Основной плюс — препятствование работе дизельной генераторной установки в нештатных режимах. Благодаря этому снижается нагрузка на основные узлы и агрегаты, увеличивается срок службы ДЭС.

Каков принцип работы дизельного генератора?

Если вы не знакомы с дизельными генераторами, то вам, вероятно, интересно, что они собой представляют и как работают. Что ж, дизельные генераторы — чрезвычайно полезные устройства, предназначенные для подачи электроэнергии в таких ситуациях, как перебои в подаче электроэнергии.

Доступный в различных физических и электрических конфигурациях бесшумный портативный дизельный генератор представляет собой слияние дизельного двигателя и электрического генератора и обычно используется в качестве вторичного источника электроэнергии в промышленных и жилых помещениях.

Как работает дизельный генератор?

Дизельный генератор фактически представляет собой машину, которая преобразует механическую энергию (вырабатываемую встроенным двигателем внутреннего сгорания) в электрическую энергию. Существуют различные компоненты дизельного генератора, которые взаимодействуют друг с другом для производства электроэнергии. Некоторые из этих основных компонентов силового дизельного генератора включают:

  • Двигатель – Являясь основным компонентом дизель-генераторной установки, двигатель вырабатывает механическую энергию, которая затем преобразуется в электрическую энергию. На самом деле, выходная мощность этих дизельных генераторов прямо пропорциональна размеру двигателя.
  • Генератор переменного тока – Это еще один ключевой компонент дизельного генератора, который использует механическую мощность двигателя и преобразует ее в электрическую мощность. Генератор переменного тока включает в себя ротор, который создает магнитное поле, чтобы в конечном итоге генерировать переменный ток. Вот почему ротор называют основной частью генератора переменного тока.
  • Топливная система – Этот компонент хранит и подает топливо в генератор. В общем, топливная система может легко обеспечить работу бесшумного генератора мощностью 62,5 кВА в течение примерно 6-8 часов.
  • Система смазки – Этот узел обеспечивает бесперебойную работу различных частей дизель-генератора. Вот почему рекомендуется тщательно проверять систему смазки генератора, чтобы избежать каких-либо неисправностей.
  • Панель управления – В этом блоке есть не только кнопка «Пуск/Стоп», но и индикаторы различных параметров, таких как ток, напряжение и частота. Вы можете легко управлять своим портативным генератором мощностью 2,5 кВА через его панель управления.

Принцип работы дизель-генератора

Вам важно знать, что дизель-генератор работает в 4 цикла:

  1. Всасывание Всасывание
  2. Сжатие
  3. Мощность
  4. Выхлоп

Принцип работы дизель-генератора фактически основан на законе преобразования энергии. Этот закон гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а может только трансформироваться из одной формы в другую.

Дизельный генератор содержит двигатель, работающий на дизельном топливе. Теперь химическая энергия дизельного топлива преобразуется в механическую энергию в процессе сгорания. Генерируемая механическая энергия далее преобразуется в электрическую энергию для использования во время отключения электроэнергии.

Современные дизельные генераторы, поставляемые производителями генераторных установок, обычно хорошо настроены, имеют высокие характеристики и легко доступны в различных моделях. Таким образом, вы можете рассмотреть возможность инвестирования в высокоэффективный дизельный генератор, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение вашего дома и офиса.

Для получения дополнительной информации о принципе работы и невероятных преимуществах дизельных генераторов свяжитесь со специалистами Skyline Power Solutions.

Наши USPs

  • Компания, сертифицированная по ISO 9001-2015, EMS 14001-2001, производит генераторные установки мирового класса, соответствующие последним нормам CPCB II.
  • У нас есть налаженная сервисная сеть по всей Индии с командой обученных и опытных профессионалов.
  • За последние 12 лет мы увеличили количество генераторов различных размеров и мощностей, работающих в разных частях страны, более чем на 25 000.
  • Мы гордимся тем, что наши генераторы разбросаны по всей стране, и нет ни одного штата или союзной территории Индии, где бы у нас не было наших генераторов.
  • У нас есть собственный современный научно-исследовательский центр для постоянного совершенствования продукции в соответствии с требованиями клиентов.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Как электрические генераторы производят электричество?

Команда ADE Power Generators
4 сентября 2018 г.

Электрогенератор — это машина, которая использует двигатель для выработки электроэнергии. Этот блог объяснит, как работают электрогенераторы и их основные компоненты.

Электрогенераторы могут использоваться для самых разных целей, от небольших электроинструментов до крупных промышленных предприятий. Это популярная альтернатива использованию энергии сети, вырабатываемой ветряными турбинами или ископаемым топливом, и паровой турбины высокого напряжения на электростанции или электростанции.

Существует много типов генераторов, от бензиновых, портативных и инверторных до домашних генераторов, которые могут работать на природном газе, резервных генераторов на случай отключения электроэнергии и гораздо более крупных промышленных генераторов. Однако в этой статье мы будем говорить конкретно о дизельных генераторах, также известных как генераторные установки.

Простое объяснение этого состоит в том, что дизельные генераторы работают как механические и электрические машины, которые преобразуют один источник энергии в другой вид энергии. В этом случае генератор энергии работает, получая механическую энергию и преобразовывая ее в электрическую энергию.

Вопреки тому, что многие могут предположить, на самом деле никакого реального «создания» электричества не существует. Один электрический генератор или несколько синхронных генераторов не могут создать электричество из воздуха. Все это связано с теорией электромагнитной индукции Майкла Фарадея, о которой мы поговорим подробнее, когда будем рассматривать различные части генератора.

Основные части дизельного генератора

Каждый дизельный генератор состоит как минимум из девяти различных, но одинаково важных частей. Это:

  • Дизельный двигатель
  • Генератор
  • Топливная система
  • Регулятор напряжения
  • Система охлаждения и выхлопная система
  • Система смазки
  • Зарядное устройство
  • Панель управления
  • Основная сборочная рама или салазки

Чтобы лучше понять, как работает генератор для преобразования механической энергии в электрическую, мы рассмотрим роли всех этих компонентов, начиная с дизельного двигателя.

Дизельный двигатель

Это просто базовый дизельный двигатель, он мало чем отличается от двигателей легковых автомобилей, фургонов, грузовиков и других крупных транспортных средств. Это источник механической энергии, и размер двигателя имеет значение. Если вам нужна большая электрическая мощность, вам нужен двигатель большего размера. Чем больше двигатель генератора, тем больше электроэнергии вы сможете генерировать.

Двигатели-генераторы

Генератор переменного тока

По сути, это компонент, отвечающий за выработку выходной мощности. Здесь мы видим, как в игру вступает концепция электромагнитной индукции.

Генератор переменного тока состоит из множества сложных компонентов, но одним из наиболее важных компонентов является ротор. Это вал, который вращается за счет механической энергии, подаваемой двигателем, с несколькими постоянными магнитами, закрепленными вокруг него. При этом создается магнитное поле.

Это создаваемое магнитное поле непрерывно вращается вокруг другой важной части генератора: статора. Проще говоря, это разновидность разных электрических проводников, которые туго намотаны на железный сердечник. Здесь вещи начинают становиться немного более научными. Согласно принципу электромагнитной индукции, если электрический проводник остается неподвижным, а вокруг него движется магнитное поле, то индуцируется электрический ток.

Таким образом, генератор переменного тока использует механическую энергию, создаваемую дизельным двигателем, которая приводит в движение ротор, создавая магнитное поле, которое перемещается вокруг статора, что, в свою очередь, генерирует переменный ток.

Топливная система

Топливная система в основном состоит из топливного бака с трубой, соединяющей его с двигателем. Здесь дизельное топливо может подаваться непосредственно в двигатель, что затем запускает весь процесс, описанный выше. Размер топливного бака в конечном итоге определяет, как долго генератор может оставаться активным.

Наши бесшумные генераторы с навесом обычно поставляются с топливными баками, встроенными в основание электрогенератора в стандартной комплектации. Если требуется больший объем топлива, мы можем спроектировать и изготовить топливный бак по индивидуальному заказу, или установка может быть прикреплена к дополнительному отдельно стоящему объемному топливному баку.

Для более крупных проектов электростанций, требующих установки генераторной установки в акустическом кожухе или контейнере, отдельные топливные системы обычно устанавливаются или располагаются либо внутри кожуха, либо под кожухом, либо иногда даже в обоих случаях.

Регулятор напряжения

Перед нами самая сложная часть электрогенератора. Регулятор напряжения служит одной довольно очевидной цели: регулировать выходное напряжение. Здесь происходит слишком много всего, чтобы объяснять в одной этой статье, нам, вероятно, понадобится совершенно отдельная статья, чтобы описать весь процесс регулирования напряжения.

Проще говоря, он обеспечивает выработку генератором электроэнергии стабильного напряжения. Без него вы бы увидели огромные колебания, зависящие от того, насколько быстро работает двигатель. Излишне говорить, что все электрооборудование, которое мы используем, не сможет справиться с таким нестабильным питанием. Итак, эта часть творит чудеса, чтобы все было гладко и стабильно.

Система охлаждения и выхлопная система

Эти два компонента играют очень важную роль, и хорошая новость заключается в том, что их легко понять! Система охлаждения помогает предотвратить перегрев генератора. В генераторе выделяется охлаждающая жидкость, которая нейтрализует всю дополнительную тепловую энергию, вырабатываемую двигателем и генератором. Затем охлаждающая жидкость забирает все это тепло через теплообменник и избавляется от него вне генератора.

Выхлопная система работает так же, как выхлоп вашего автомобиля. Он собирает любые газы, производимые дизельным двигателем, пропускает их через систему трубопроводов и выбрасывает из генераторной установки.

Система смазки

Этот компонент крепится к двигателю и прокачивает через него масло, обеспечивая плавную работу всех деталей и отсутствие трения друг о друга. Без него двигатель сломается.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Все дизельные двигатели нуждаются в маленьком электрическом моторчике, чтобы привести его в действие. Для этого небольшого двигателя требуется батарея, которую необходимо заряжать. Зарядное устройство поддерживает его в хорошем состоянии и полностью заряжает, либо от внешнего источника самого генератора.

Панель управления

Панель управления предназначена для управления и управления генератором. На генераторе с электрическим запуском (или автоматическим запуском) вы найдете здесь целый ряд элементов управления, которые позволяют вам делать разные вещи или проверять определенные цифры. Это может быть что угодно, от кнопки запуска и переключателя частоты до индикатора уровня топлива в двигателе, индикатора температуры охлаждающей жидкости и многого другого.

Что такое панель управления генератором?

Основная сборочная рама

Каждый генератор нужно как-то сдерживать, и это основная сборочная рама. В нем находится генератор, и на нем собраны все различные части. Он удерживает все вместе и может быть открытой конструкции или закрытой (навесной) для дополнительной защиты и шумоподавления. Наружные генераторы обычно размещаются в защитном корпусе, защищенном от непогоды, чтобы предотвратить повреждения.

Итак, вот как работает электрический генератор. Дизельный двигатель снабжает генератор механической энергией, которая затем преобразуется в электрический ток благодаря магнитному полю, создающему электромагнитную индукцию.

Принцип работы дизель генератор: описание основных и вспомогательных узлов ДЭС