ディーゼル発電機はどのように機能しますか？

ディーゼル発電機はどのように機能しますか？

ディーゼル発電機は、ディーゼル燃料に保存されている化学エネルギーを電気エネルギーに変換する信頼できる電源です。これらは、緊急時のバックアップパワーの提供から、グリッドの電気が利用できない遠隔地の電源を入れることまで、さまざまなアプリケーションで広く使用されています。ディーゼルジェネレーターがどのように機能するかを理解するには、その基本的なコンポーネントと、それら内で発生して電力を生成するプロセスを調べることが含まれます。

ディーゼルジェネレーターの基本コンポーネント

ディーゼルジェネレーターシステムは、通常、エンジン（具体的にはディーゼルエンジン）とオルタネーター（または発電機）の2つの主要なコンポーネントで構成されています。これらのコンポーネントは、電力を生成するためにタンデムで機能します。

1. ディーゼルエンジン：ディーゼルエンジンは、発電機システムの中心です。ディーゼル燃料を燃やして回転運動の形で機械的エネルギーを生成する燃焼エンジンです。ディーゼルエンジンは、耐久性、燃料効率、およびメンテナンスの低い要件で知られています。
2. オルタネーター：オルタネーターは、ディーゼルエンジンによって生成される機械的エネルギーを電気エネルギーに変換します。これは、電磁誘導と呼ばれるプロセスを通じてこれを行い、回転磁場が鉄のコアの周りに巻かれたコイルのセットに電流を作成します。

作業原則

ディーゼルジェネレーターの作業原則は、いくつかのステップに分解できます。

1. 燃料噴射と燃焼：ディーゼルエンジンは、圧縮指示原理で動作します。空気は、吸気バルブを介してエンジンのシリンダーに引き込まれ、非常に高い圧力に圧縮されます。圧縮のピーク時に、ディーゼル燃料が高圧下でシリンダーに注入されます。熱と圧力により、燃料は自発的に点火し、膨張ガスの形でエネルギーを放出します。
2. ピストンの動き：拡張ガスがピストンを下に押し込み、燃焼エネルギーを機械的エネルギーに変換します。ピストンはコネクティングロッドを介してクランクシャフトに接続されており、それらの下向きの動きはクランクシャフトを回転させます。
3. 機械的エネルギー伝達：回転クランクシャフトは、オルタネーターのローター（アーマチュアとも呼ばれます）に接続されています。クランクシャフトが回転すると、オルタネーター内のローターを回し、回転磁場が作成されます。
4. 電磁誘導：回転磁場は、オルタネーターの鉄のコアの周りに巻かれた静止したステーターコイルと相互作用します。この相互作用は、コイルに交互の電流（AC）を誘導し、電気荷重に供給されるか、後で使用するためにバッテリーに保管されます。
5. 規制と制御：発電機の出力電圧と周波数は、自動電圧レギュレーター（AVR）と知事を含む制御システムによって規制されています。 AVRは出力電圧を一定のレベルに維持しますが、知事は燃料供給をエンジンに調整して、一定の速度、したがって一定の出力周波数を維持します。
6. 冷却と排気：ディーゼルエンジンは、燃焼中にかなりの量の熱を生成します。通常、水または空気を使用している冷却システムは、安全な制限内でエンジンの動作温度を維持するために不可欠です。さらに、燃焼プロセスは排気ガスを生成し、排気システムを介して追放されます。