Hogyan működik a dízel generátor?

Hogyan működik a dízelgenerátor?

A dízelgenerátorok megbízható áramforrások, amelyek a dízel üzemanyagban tárolt kémiai energiát elektromos energiává alakítják. Széles körben használják különféle alkalmazásokban, a vészhelyzeti tartalék tápellátástól a távoli helyek táplálásáig, ahol a hálózati áram nem áll rendelkezésre. A dízelgenerátor működésének megértése magában foglalja az alapvető alkatrészeinek és a bennük végbemenő villamosenergia-termelési folyamatok vizsgálatát.

A dízelgenerátor alapelemei

A dízelgenerátor rendszer jellemzően két fő összetevőből áll: egy motorból (konkrétan egy dízelmotorból) és egy generátorból (vagy generátorból). Ezek az alkatrészek párhuzamosan működnek elektromos áram előállításában.

1. Dízelmotor: A dízelmotor a generátorrendszer szíve. Ez egy belső égésű motor, amely dízel üzemanyagot éget el, hogy mechanikai energiát állítson elő forgó mozgás formájában. A dízelmotorok tartósságukról, üzemanyag-hatékonyságukról és alacsony karbantartási igényükről ismertek.
2. Generátor: A generátor a dízelmotor által termelt mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. Ezt egy elektromágneses indukciónak nevezett folyamaton keresztül teszi, ahol a forgó mágneses mezők elektromos áramot hoznak létre egy vasmag köré tekercselt tekercsben.

Működési elv

A dízelgenerátor működési elve több lépésre bontható:

1. Üzemanyag-befecskendezés és égés: A dízelmotor kompressziós gyújtású elven működik. A levegőt a szívószelepeken keresztül szívják be a motor hengereibe, és nagyon magas nyomásra sűrítik. A kompresszió csúcsán a dízel üzemanyagot nagy nyomással fecskendezik a hengerekbe. A hő és a nyomás hatására az üzemanyag spontán meggyullad, és táguló gázok formájában energia szabadul fel.
2. Dugattyúmozgás: A táguló gázok lefelé nyomják a dugattyúkat, az égési energiát mechanikai energiává alakítva. A dugattyúk hajtórudakon keresztül kapcsolódnak egy főtengelyhez, és lefelé irányuló mozgásuk forgatja a főtengelyt.
3. Mechanikus energiaátvitel: A forgó főtengely a generátor forgórészéhez (más néven armatúrához) csatlakozik. Ahogy a főtengely forog, elfordítja a rotort a generátor belsejében, forgó mágneses mezőt hozva létre.
4. Elektromágneses indukció: A forgó mágneses tér kölcsönhatásba lép a generátor vasmagja köré tekercselt álló állórész tekercsekkel. Ez a kölcsönhatás váltakozó elektromos áramot (AC) indukál a tekercsekben, amelyet azután az elektromos terhelésre táplálnak, vagy egy akkumulátorban tárolják későbbi felhasználás céljából.
5. Szabályozás és szabályozás: A generátor kimeneti feszültségét és frekvenciáját egy vezérlőrendszer szabályozza, amely tartalmazhat egy automatikus feszültségszabályozót (AVR) és egy szabályozót. Az AVR állandó szinten tartja a kimeneti feszültséget, míg a szabályozó úgy állítja be a motor üzemanyag-ellátását, hogy állandó fordulatszámot és így állandó kimeneti frekvenciát tartson fenn.
6. Hűtés és kipufogó: A dízelmotor jelentős mennyiségű hőt termel égés közben. A rendszerint vizet vagy levegőt használó hűtőrendszer elengedhetetlen a motor üzemi hőmérsékletének biztonságos határokon belül tartásához. Ezenkívül az égési folyamat kipufogógázokat termel, amelyek a kipufogórendszeren keresztül távoznak.