كيف يعمل مولد الديزل？

كيف يعمل مولد الديزل؟

مولدات الديزل هي مصادر طاقة موثوقة تعمل على تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في وقود الديزل إلى طاقة كهربائية. يتم استخدامها على نطاق واسع في التطبيقات المختلفة ، من توفير الطاقة الاحتياطية أثناء حالات الطوارئ إلى تشغيل المواقع البعيدة حيث لا تتوفر كهرباء الشبكة. يتضمن فهم كيفية عمل مولد الديزل فحص مكوناته الأساسية والعمليات التي تحدث داخلها لتوليد الكهرباء.

المكونات الأساسية لمولد الديزل

يتكون نظام مولد الديزل عادة من مكونين رئيسيين: محرك (على وجه التحديد ، محرك ديزل) ومولد (أو مولد). تعمل هذه المكونات جنبًا إلى جنب لإنتاج الطاقة الكهربائية.

1. محرك الديزل: محرك الديزل هو قلب نظام المولد. إنه محرك احتراق يحرق وقود الديزل لإنتاج الطاقة الميكانيكية في شكل حركة دوارة. تُعرف محركات الديزل بمتانتها وكفاءة استهلاك الوقود ومتطلبات الصيانة المنخفضة.
2. المولد: يحول المولد الطاقة الميكانيكية التي ينتجها محرك الديزل إلى طاقة كهربائية. يقوم بذلك من خلال عملية تسمى الحث الكهرومغناطيسي ، حيث تخلق الحقول المغناطيسية الدوارة تيارًا كهربائيًا في مجموعة من الملفات حول قلب حديدي.

مبدأ العمل

يمكن تقسيم مبدأ العمل لمولد الديزل إلى عدة خطوات:

1. حقن الوقود والاحتراق: يعمل محرك الديزل على مبدأ في تصميم الضغط. يتم رسم الهواء إلى أسطوانات المحرك من خلال صمامات السحب وضغطها على ضغط مرتفع للغاية. في ذروة الضغط ، يتم حقن وقود الديزل في الأسطوانات تحت الضغط العالي. يتسبب الحرارة والضغط في إشعال الوقود تلقائيًا ، وإطلاق الطاقة في شكل غازات توسيع.
2. حركة المكبس: تدفع الغازات المتوسعة المكابس إلى أسفل ، وتحويل طاقة الاحتراق إلى طاقة ميكانيكية. يتم توصيل المكابس بالعمود المرفقي عن طريق توصيل قضبان ، وحركتها الهابطة تدور العمود المرفقي.
3. نقل الطاقة الميكانيكية: يتم توصيل العمود المرفقي الدوار إلى دوار المولد (المعروف أيضًا باسم التسليح). مع تدوير العمود المرفقي ، يحول الدوار داخل المولد ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا.
4. الحث الكهرومغناطيسي: يتفاعل المجال المغناطيسي الدوار مع ملفات الثابت الثابتة حول قلب الحديد المولد. يؤدي هذا التفاعل إلى حدوث تيار كهربائي متناوب (AC) في الملفات ، والذي يتم توفيره بعد ذلك إلى الحمل الكهربائي أو تخزينه في بطارية للاستخدام لاحقًا.
5. التنظيم والتحكم: يتم تنظيم جهد ناتج المولد وتردده بواسطة نظام تحكم ، والذي قد يتضمن منظم الجهد التلقائي (AVR) وحاكم. يحافظ AVR على جهد الخرج على مستوى ثابت ، بينما يقوم المحافظ بضبط إمدادات الوقود للمحرك للحفاظ على سرعة ثابتة ، وبالتالي ، تردد مستمر.
6. التبريد والعادم: يولد محرك الديزل كمية كبيرة من الحرارة أثناء الاحتراق. يعد نظام التبريد ، الذي يستخدم الماء أو الهواء عادةً ، ضروريًا للحفاظ على درجة حرارة تشغيل المحرك ضمن حدود آمنة. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج عملية الاحتراق غازات العادم ، والتي يتم طردها من خلال نظام العادم.