Máy phát điện diesel hoạt động như thế nào?

Máy phát điện Diesel hoạt động như thế nào?

Máy phát điện diesel là nguồn năng lượng đáng tin cậy giúp chuyển đổi năng lượng hóa học được lưu trữ trong nhiên liệu diesel thành năng lượng điện. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp khẩn cấp đến cung cấp năng lượng cho các địa điểm xa nơi không có điện lưới. Hiểu cách thức hoạt động của máy phát điện diesel bao gồm việc kiểm tra các thành phần cơ bản của nó và các quá trình xảy ra bên trong chúng để tạo ra điện.

Các thành phần cơ bản của máy phát điện Diesel

Một hệ thống máy phát điện diesel thường bao gồm hai bộ phận chính: động cơ (cụ thể là động cơ diesel) và máy phát điện xoay chiều (hoặc máy phát điện). Các thành phần này hoạt động song song để tạo ra năng lượng điện.

1. Động cơ Diesel: Động cơ diesel là trái tim của hệ thống máy phát điện. Nó là động cơ đốt cháy nhiên liệu diesel để tạo ra năng lượng cơ học dưới dạng chuyển động quay. Động cơ diesel được biết đến với độ bền, tiết kiệm nhiên liệu và yêu cầu bảo trì thấp.
2. Máy phát điện: Máy phát điện chuyển đổi năng lượng cơ học do động cơ diesel tạo ra thành năng lượng điện. Nó thực hiện điều này thông qua một quá trình gọi là cảm ứng điện từ, trong đó từ trường quay tạo ra dòng điện trong một tập hợp các cuộn dây quấn quanh lõi sắt.

Nguyên tắc làm việc

Nguyên lý làm việc của máy phát điện diesel có thể được chia thành nhiều bước:

1. Phun và đốt nhiên liệu: Động cơ diesel hoạt động theo nguyên lý nén - cháy. Không khí được hút vào xi lanh của động cơ thông qua van nạp và được nén đến áp suất rất cao. Ở đỉnh điểm nén, nhiên liệu diesel được phun vào xi lanh dưới áp suất cao. Nhiệt và áp suất làm cho nhiên liệu tự bốc cháy, giải phóng năng lượng dưới dạng khí giãn nở.
2. Chuyển động của pít-tông: Khí giãn nở đẩy pít-tông đi xuống, chuyển năng lượng đốt cháy thành năng lượng cơ học. Các piston được nối với trục khuỷu thông qua các thanh nối và chuyển động đi xuống của chúng làm quay trục khuỷu.
3. Truyền năng lượng cơ học: Trục khuỷu quay được nối với rôto của máy phát điện (còn gọi là phần ứng). Khi trục khuỷu quay, nó làm quay rôto bên trong máy phát điện, tạo ra từ trường quay.
4. Cảm ứng điện từ: Từ trường quay tương tác với cuộn dây stato đứng yên quấn quanh lõi sắt của máy phát điện. Sự tương tác này tạo ra một dòng điện xoay chiều (AC) trong cuộn dây, sau đó được cung cấp cho tải điện hoặc được lưu trữ trong pin để sử dụng sau này.
5. Quy định và điều khiển: Điện áp và tần số đầu ra của máy phát điện được điều chỉnh bởi hệ thống điều khiển, có thể bao gồm bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) và bộ điều tốc. AVR duy trì điện áp đầu ra ở mức không đổi, trong khi bộ điều tốc điều chỉnh việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ để duy trì tốc độ không đổi và do đó, tần số đầu ra không đổi.
6. Làm mát và xả: Động cơ diesel tạo ra một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình đốt cháy. Hệ thống làm mát, thường sử dụng nước hoặc không khí, là điều cần thiết để duy trì nhiệt độ vận hành của động cơ trong giới hạn an toàn. Ngoài ra, quá trình đốt cháy còn tạo ra khí thải được thải ra ngoài qua hệ thống xả.