Hoe werkt een dieselgenerator?

Hoe werkt een dieselgenerator?

Dieselgeneratoren zijn betrouwbare energiebronnen die de chemische energie die in dieselbrandstof is opgeslagen, omzetten in elektrische energie. Ze worden veel gebruikt in verschillende toepassingen, van het leveren van back-upstroom tijdens noodsituaties tot het voeden van afgelegen locaties waar elektriciteit uit het elektriciteitsnet niet beschikbaar is. Als u wilt begrijpen hoe een dieselgenerator werkt, onderzoekt u de basiscomponenten ervan en de processen die daarin plaatsvinden om elektriciteit op te wekken.

Basiscomponenten van een dieselgenerator

Een dieselgeneratorsysteem bestaat doorgaans uit twee hoofdcomponenten: een motor (met name een dieselmotor) en een dynamo (of generator). Deze componenten werken samen om elektrische energie te produceren.

1. Dieselmotor: De dieselmotor is het hart van het generatorsysteem. Het is een verbrandingsmotor die dieselbrandstof verbrandt om mechanische energie te produceren in de vorm van roterende beweging. Dieselmotoren staan ​​bekend om hun duurzaamheid, brandstofefficiëntie en lage onderhoudsvereisten.
2. Dynamo: De dynamo zet de mechanische energie die door de dieselmotor wordt geproduceerd, om in elektrische energie. Het doet dit via een proces dat elektromagnetische inductie wordt genoemd, waarbij roterende magnetische velden een elektrische stroom creëren in een reeks spoelen die rond een ijzeren kern zijn gewikkeld.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een dieselgenerator kan in verschillende stappen worden opgesplitst:

1. Brandstofinjectie en verbranding: De dieselmotor werkt volgens het principe van compressieontsteking. Lucht wordt via de inlaatkleppen in de cilinders van de motor gezogen en tot een zeer hoge druk samengeperst. Op het hoogtepunt van de compressie wordt diesel onder hoge druk in de cilinders gespoten. De hitte en druk zorgen ervoor dat de brandstof spontaan ontbrandt, waardoor energie vrijkomt in de vorm van uitzettende gassen.
2. Zuigerbeweging: De uitzettende gassen duwen de zuigers naar beneden, waardoor de verbrandingsenergie wordt omgezet in mechanische energie. De zuigers zijn via drijfstangen verbonden met een krukas en hun neerwaartse beweging roteert de krukas.
3. Mechanische energieoverdracht: De roterende krukas is verbonden met de rotor van de dynamo (ook wel het anker genoemd). Terwijl de krukas draait, draait deze de rotor in de dynamo, waardoor een roterend magnetisch veld ontstaat.
4. Elektromagnetische inductie: Het roterende magnetische veld werkt samen met de stationaire statorspoelen die rond de ijzeren kern van de dynamo zijn gewikkeld. Deze interactie induceert een elektrische wisselstroom (AC) in de spoelen, die vervolgens wordt geleverd aan de elektrische belasting of wordt opgeslagen in een batterij voor later gebruik.
5. Regeling en controle: De uitgangsspanning en frequentie van de generator worden geregeld door een besturingssysteem, dat mogelijk een automatische spanningsregelaar (AVR) en een regelaar omvat. De AVR houdt de uitgangsspanning op een constant niveau, terwijl de regelaar de brandstoftoevoer naar de motor aanpast om een ​​constante snelheid en dus een constante uitgangsfrequentie te behouden.
6. Koeling en uitlaat: De dieselmotor genereert tijdens de verbranding een aanzienlijke hoeveelheid warmte. Een koelsysteem, dat doorgaans water of lucht gebruikt, is essentieel om de bedrijfstemperatuur van de motor binnen veilige grenzen te houden. Bovendien produceert het verbrandingsproces uitlaatgassen, die via het uitlaatsysteem worden uitgestoten.