Как работи дизелов генератор?

Как работи дизеловият генератор?

Дизеловите генератори са надеждни източници на енергия, които преобразуват химическата енергия, съхранявана в дизеловото гориво, в електрическа енергия. Те се използват широко в различни приложения, от осигуряване на резервно захранване по време на извънредни ситуации до захранване на отдалечени места, където електрическата мрежа не е достъпна. Разбирането как работи един дизелов генератор включва изследване на неговите основни компоненти и процесите, които се случват в тях за генериране на електричество.

Основни компоненти на дизелов генератор

Системата за дизелов генератор обикновено се състои от два основни компонента: двигател (по-специално дизелов двигател) и алтернатор (или генератор). Тези компоненти работят в тандем, за да произвеждат електрическа енергия.

1. Дизелов двигател: Дизеловият двигател е сърцето на генераторната система. Това е двигател с вътрешно горене, който изгаря дизелово гориво, за да произведе механична енергия под формата на въртеливо движение. Дизеловите двигатели са известни със своята издръжливост, горивна ефективност и ниски изисквания за поддръжка.
2. Алтернатор: Алтернаторът преобразува механичната енергия, произведена от дизеловия двигател, в електрическа енергия. Това става чрез процес, наречен електромагнитна индукция, при който въртящи се магнитни полета създават електрически ток в набор от намотки, навити около желязно ядро.

Принцип на работа

Принципът на работа на дизелов генератор може да бъде разделен на няколко стъпки:

1. Впръскване на гориво и изгаряне: Дизеловият двигател работи на принципа на запалване чрез компресия. Въздухът се вкарва в цилиндрите на двигателя през всмукателните клапани и се компресира до много високо налягане. В пика на компресията дизеловото гориво се впръсква в цилиндрите под високо налягане. Топлината и налягането причиняват спонтанно запалване на горивото, освобождавайки енергия под формата на разширяващи се газове.
2. Движение на буталото: Разширяващите се газове тласкат буталата надолу, преобразувайки енергията на горенето в механична енергия. Буталата са свързани към коляновия вал чрез биели и тяхното движение надолу завърта коляновия вал.
3. Механичен трансфер на енергия: Въртящият се колянов вал е свързан с ротора на алтернатора (известен също като арматура). Когато коляновият вал се върти, той завърта ротора вътре в алтернатора, създавайки въртящо се магнитно поле.
4. Електромагнитна индукция: Въртящото се магнитно поле взаимодейства със стационарните бобини на статора, навити около желязното ядро ​​на алтернатора. Това взаимодействие индуцира променлив електрически ток (AC) в намотките, който след това се подава към електрическия товар или се съхранява в батерия за по-късна употреба.
5. Регулиране и управление: Изходното напрежение и честота на генератора се регулират от система за управление, която може да включва автоматичен регулатор на напрежението (AVR) и регулатор. AVR поддържа изходното напрежение на постоянно ниво, докато регулаторът регулира подаването на гориво към двигателя, за да поддържа постоянна скорост и, следователно, постоянна изходна честота.
6. Охлаждане и изгорели газове: Дизеловият двигател генерира значително количество топлина по време на горене. Охлаждащата система, обикновено използваща вода или въздух, е от съществено значение за поддържане на работната температура на двигателя в безопасни граници. Освен това, процесът на горене произвежда отработени газове, които се изхвърлят през изпускателната система.