Как работает дизельный генератор？

Как работает дизельный генератор?

Дизельные генераторы являются надежными источниками энергии, которые преобразуют химическую энергию, хранящуюся в дизельном топливе в электрическую энергию. Они широко используются в различных приложениях, от обеспечения резервного питания во время чрезвычайных ситуаций до питания удаленных мест, где электричество сетки недоступно. Понимание того, как работает дизельный генератор, включает в себя изучение его основных компонентов и процессов, которые происходят внутри них для выработки электроэнергии.

Основные компоненты дизельного генератора

Система дизельного генератора обычно состоит из двух основных компонентов: двигателя (в частности, дизельного двигателя) и генератора (или генератора). Эти компоненты работают в тандеме для получения электрической мощности.

1. Дизельный двигатель: дизельный двигатель является сердцем генераторной системы. Это двигатель сгорания, который сжигает дизельное топливо для производства механической энергии в виде вращающегося движения. Дизельные двигатели известны своей долговечностью, эффективностью топлива и низким уровнем технического обслуживания.
2. Генератор: генератор генератора преобразует механическую энергию, производимую дизельным двигателем в электрическую энергию. Это происходит посредством процесса, называемого электромагнитной индукцией, где вращающиеся магнитные поля создают электрический ток в наборе катушек, намотанных вокруг железного ядра.

Рабочий принцип

Принцип работы дизельного генератора может быть разбит на несколько шагов:

1. Внедрение и сгорание топлива: дизельный двигатель работает на принципе сжатия. Воздух втягивается в цилиндры двигателя через впускные клапаны и сжимается до очень высокого давления. На пике сжатия дизельное топливо впрыскивается в цилиндры под высоким давлением. Тепло и давление заставляют топливо спонтанно разжигать, высвобождая энергию в виде расширения газов.
2. Движение поршня: расширяющиеся газы толкают поршни вниз, превращая энергию сгорания в механическую энергию. Поршни соединены с коленчатым валом через соединительные стержни, а их вниз по поворотам вращается коленчатый вал.
3. Передача механической энергии: вращающийся коленчатый вал подключен к ротору генератора (также известный как арматура). Когда коленчатый вал вращается, он поворачивает ротор внутри генератора, создавая вращающееся магнитное поле.
4. Электромагнитная индукция: вращательное магнитное поле взаимодействует со стативными катушками статора, намотанными вокруг железного ядра генератора. Это взаимодействие индуцирует переменный электрический ток (переменного тока) в катушках, который затем поставляется на электрическую нагрузку или хранится в батарее для последующего использования.
5. Регулирование и управление: выходное напряжение и частота генератора регулируются системой управления, которая может включать в себя автоматический регулятор напряжения (AVR) и губернатор. AVR поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне, в то время как губернатор регулирует подачу топлива к двигателю, чтобы поддерживать постоянную скорость и, таким образом, постоянную частоту выходной системы.
6. Охлаждение и выхлоп: дизельный двигатель генерирует значительное количество тепла во время сгорания. Система охлаждения, обычно использующая воду или воздух, имеет важное значение для поддержания рабочей температуры двигателя в безопасных пределах. Кроме того, процесс сгорания производит выхлопные газы, которые изгнаны через выхлопную систему.