เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลทำงานอย่างไร?
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเป็นแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้ซึ่งจะแปลงพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในเชื้อเพลิงดีเซลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆ ตั้งแต่การให้พลังงานสำรองในกรณีฉุกเฉินไปจนถึงการจ่ายไฟให้กับสถานที่ห่างไกลซึ่งไฟฟ้าจากโครงข่ายไม่สามารถใช้ได้ การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบส่วนประกอบพื้นฐานและกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
ส่วนประกอบพื้นฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล
โดยทั่วไประบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลประกอบด้วยสององค์ประกอบหลัก: เครื่องยนต์ (โดยเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซล) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานควบคู่เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า
- เครื่องยนต์ดีเซล: เครื่องยนต์ดีเซลเป็นหัวใจสำคัญของระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นเครื่องยนต์สันดาปที่เผาเชื้อเพลิงดีเซลเพื่อผลิตพลังงานกลในลักษณะการเคลื่อนที่แบบหมุน เครื่องยนต์ดีเซลมีชื่อเสียงในด้านความทนทาน ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง และความต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ: เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะแปลงพลังงานกลที่ผลิตโดยเครื่องยนต์ดีเซลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยดำเนินการผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยที่สนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่จะสร้างกระแสไฟฟ้าในชุดขดลวดที่พันรอบแกนเหล็ก
หลักการทำงาน
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสามารถแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน:
- การฉีดเชื้อเพลิงและการเผาไหม้: เครื่องยนต์ดีเซลทำงานบนหลักการจุดระเบิดด้วยการอัด อากาศจะถูกดึงเข้าไปในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ผ่านทางวาล์วไอดีและถูกอัดให้มีแรงดันสูงมาก ที่จุดสูงสุดของการบีบอัด น้ำมันดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบภายใต้แรงดันสูง ความร้อนและความดันทำให้เชื้อเพลิงติดไฟได้เองและปล่อยพลังงานออกมาในรูปของก๊าซที่ขยายตัว
- การเคลื่อนไหวของลูกสูบ: ก๊าซที่ขยายตัวจะดันลูกสูบลง และเปลี่ยนพลังงานการเผาไหม้ให้เป็นพลังงานกล ลูกสูบเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงผ่านก้านสูบ และการเคลื่อนที่ลงจะทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุน
- การถ่ายโอนพลังงานกล: เพลาข้อเหวี่ยงที่หมุนได้เชื่อมต่อกับโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (หรือที่เรียกว่ากระดอง) ขณะที่เพลาข้อเหวี่ยงหมุน มันจะหมุนโรเตอร์ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุน
- การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า: สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนมีปฏิกิริยากับขดลวดสเตเตอร์ที่อยู่นิ่งซึ่งพันอยู่รอบแกนเหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ในขดลวด ซึ่งจากนั้นจะจ่ายให้กับโหลดไฟฟ้าหรือเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในภายหลัง
- กฎระเบียบและการควบคุม: แรงดันไฟขาออกและความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับการควบคุมโดยระบบควบคุม ซึ่งอาจรวมถึงตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (AVR) และผู้ควบคุม AVR จะรักษาแรงดันไฟเอาท์พุตไว้ที่ระดับคงที่ ในขณะที่กัฟเวอร์เนอร์จะปรับการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์เพื่อรักษาความเร็วให้คงที่ และด้วยเหตุนี้ ความถี่เอาท์พุตจึงคงที่
- การระบายความร้อนและไอเสีย: เครื่องยนต์ดีเซลสร้างความร้อนจำนวนมากในระหว่างการเผาไหม้ ระบบระบายความร้อน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้น้ำหรืออากาศ เป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาอุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ให้อยู่ในขอบเขตที่ปลอดภัย นอกจากนี้ กระบวนการเผาไหม้ยังก่อให้เกิดก๊าซไอเสียซึ่งถูกขับออกทางระบบไอเสียอีกด้วย
เวลาโพสต์: 01 ส.ค.-2024
