اجزای دیزل ژنراتور
اجزای اصلی دیزل ژنراتور را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
- موتور (موتور دیزل)
- ژنراتور (آلترناتور)
- سیستم سوخت
- تنظیم کننده ولتاژ
- سیستم خنک کننده و اگزوز
- سیستم روغنکاری
- شارژر باطری
- کنترل پنل
- مونتاژ یا محفظه ی اصلی
در زیر هریک اجزای تشکیل دهنده دیزل ژنراتور توضیح داده خواهد شد.
1) موتور
موتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور (آلترناتور) است. اندازه موتور به طور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی ای است که ژنراتور (آلترناتور) می تواند تامین کند. عوامل متعددی است که نیاز است به خاطر داشته باشید زمانی که به بررسی موتور ژنراتور خود می پردازید. سازنده ی موتور باید مشخصات کامل عملیاتی موتور و برنامه های تعمیر و نگهداری را ذکر کند.
(الف) نوع سوخت استفاده شده : موتور ژنراتور با انواع سوخت مانند دیزل، بنزین، پروپان (به صورت مایع یا گازی)، یا گاز طبیعی کار می کند. موتورهای کوچک معمولا با گازوئیل کار می کنند در حالی که موتورهای بزرگ با گازوئیل، پروپان مایع، پروپان گاز و گاز طبیعی کار می کنند. بعضی موتورهای خاص نیز هستند که به صورت دوگانه سوز بوده و با سوخت گاز و دیزل کار می کنند.
(ب) موتورهای دارای سوپاپ بالاسری (OHV) در مقابل موتورهای بدون سوپاپ بالاسری: موتورهای دارای سوپاپ بالاسری در مقایسه با موتورهای دیگر که ورودی و اگزوز سوپاپ موتور در سر سیلندر قرار گرفته متفاوت بوده و مخالف با آن چیزی هستند که در بلوک موتور نصب شده است. موتورهای OHV مزایای متعددی نسبت به موتورهای دیگر دارند که عبارتند از:
- طراحی فشرده
- مکانیسم عمل آسانتر
- دوام
- کاربر پسند بودن در عملیات
- سر و صدای کم در طول عملیات
- سطوح پایین انتشار آلاینده ها
با این حال، موتورهای OHV گران تر از موتورهای دیگر اند.
(ج) بوش چدنی (CIS) در سیلندر موتور : بوش چدنی یک محافظ در سیلندر موتور است که ساییدگی و پارگی را کاهش داده و دوام موتور را تضمین می کند. اکثر موتور های OHV مجهز به CIS هستند اما بررسی ویژگی های موتور ژنراتور امری ضروری است. بوش چدنی (CIS) یک ویژگی گران قیمت نیست اما اگر شما نیاز به استفاده از دیزل ژنراتور خود برای مدت زمان طولانی داشته باشید، نقش مهمی در دوام موتور دارد.
2)ژنراتور (آلترناتور)
ژنراتور (آلترناتور) که به عنوان "سر دیزل ژنراتور" شناخته می شود، بخشی از دیزل ژنراتور است که جریان الکتریکی خروجی از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور را تولید می کند. آن شامل مونتاژ قطعات ثابت و متحرک است که در یک محفظه قرار گرفته است. اجزاء با هم برای ایجاد حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی کار کنند که به نوبه خود تولید برق می کنند.
(الف) استاتور : این جزء ثابت است. این شامل مجموعه ای از رساناهای الکتریکی است که در سیم پیچ بر روی یک هسته آهنی قرار دارد.
(ب) روتور/آرماتور : این جزء در حال حرکت است که یک میدان مغناطیسی دوار در هر یک از سه روش زیر تولید می کند:
- توسط القا : اینها به عنوان ژنراتور (آلترناتور) بدون جاروبک شناخته می شوند و معمولا در دیزل ژنراتورهای بزرگ استفاده می شود.
- توسط آهنرباهای دائمی : این واحد در ژنراتور کوچک معمول است.
- با استفاده از محرک : محرک یک منبع جریان مستقیم (DC) کوچک است که روتور را از طریق مونتاژ رسانای حلقه های لغزش و براش تحریک می کند.
روتور یک میدان مغناطیسی محرک در اطراف استاتور تولید می کند که باعث اختلاف ولتاژ بین سیم پیچ های استاتور می شود که جریان متناوب (AC) خروجی ژنراتور (آلترناتور) را تولید می کند.
در زیر عواملی که نیاز است زمانی که میخواهید ژنراتور یک دیزل ژنراتور را ارزیابی کنید به خاطر داشته باشید:
- فلزی در مقابل محفظه پلاستیکی - طرح تمام فلزی تضمین دوام ژنراتور (آلترناتور)است. محفظه پلاستیکی با زمان تغییر شکل داده و باعث می شود قطعات در حال حرکت از ژنراتور (آلترناتور)در معرض دید قرار گیرند. این امر موجب افزایش ساییدگی و پارگی شده و مهمتر از آن این است که برای کاربر خطرناک است.
- بلبرینگ توپی در مقابل بلبرینگ سوزنی – بلبرینگ های توپی ترجیح داده می شوند و مدت طولانی عمر می کنند.
- طراحی بدون جاروبک – آلترناتوری (دینام) که از برس استفاده نمی کند نیاز به نگهداری کمتری دارد و نیز نیرو و قدرت تمیزی را تولید می کند.
3) سیستم سوخت
مخزن سوخت معمولا دارای ظرقیت سوخت 6 تا 8 ساعت برای کارکرد دیزل ژنراتور می باشند. در دیزل ژنراتورهای کوچکتر، مخزن سوخت قسمتی از دیزل ژنراتور است که در مسیر اساسی و یا قسمت بالایی محفظه دیزل ژنراتور قرار گرفته است. برای مصارف تجاری ممکن است لازم باشد که یک مخزن سوخت جانبی در دیزل ژنراتور نصب و به کار گرفته شود.
ویژگی های مشترک سیستم سوخت دیزل ژنراتور عبارتند از:
- ارتباط با لوله از مخرن سوخت به موتور: تامین سوخت مستقیم از مخزن به موتور و برگرداندن سوخت از موتور به مخزن
- سیستم تهویه لوله برای مخزن سوخت : مخزن سوخت دیزل ژنراتور دارای یک لوله تهویه برای محافظت ار فشار و خلا در طول پرکردن مخزن است. هنگامی که مخزن را پر میکنید اطمینان حاصل شود که بین فلز و فلز و بیت نازل پرکننده و مخزن سوخت جرقه ای رخ ندهد.
- اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه : این مورد نیاز است به طوری که هر سرریز در طول پر کردن مجدد مخزن باعث ایجاد نشت مایع در مجموعه دیزل ژنراتور ایجاد نشودد.
- پمپ سوخت دیزل ژنراتور : این سوخت را از مخزن ذخیره سازی اصلی به مخزن روزانه انتقال می دهد.پمپ سوخت معمولا به صورت الکتریکی اداره می شود.
- جداساز آب سوخت / فیلتر سوخت : این جدا کننده ی آب و مواد خارجی را از سوخت مایع برای حفاظت از دیگر اجزای دیزل ژنراتور از خوردگی و آلودگی است.
- انژکتور سوخت : این سوخت مایع را اتمیزه کرده و مقدار مورد نیاز از سوخت به محفظه احتراق موتور تزریق می کند.
4) تنظیم کننده ولتاژ
همانطور که از نام پیداست، این مولفه، ولتاژ خروجی از دیزل ژنراتور را تنظیم می کند. مکانیسم زیر در برابر هر جزئی که نقشی در روند دوره ای از تنظیم ولتاژ دارد توصیف شده است.
- رگلاتور ولتاژ: تبدیل ولتاژ AC به DC کنونی - تنظیم کننده ولتاژ طول می کشد تا یک بخش کوچک از خروجی ولتاژ AC دیزل ژنراتور را به جریان DC تبدیل کند. تنظیم کننده ولتاژ سپس جریان DC را برای مجموعه ای از سیم پیچ ثانویه در استاتور، که به عنوان سیم پیچ تحریک شناخته می شود تغذیه می نماید.
- سیم پیچ محرک: تبدیل جریان DC به AC کنونی - سیم پیچ محرک در حال حاضر عمل شبیه به سیم پیچ های استاتور اولیه و تولید یک جریان AC کوچک است.سیم پیچ محرک به واحدهای شناخته شده به عنوان چرخش یکسو کننده ها متصل می شود.
- یکسو کننده دوار: تبدیل جریان AC به DC کنونی - این جریان AC تولید شده توسط سیم پیچ محرک را اصلاح می کند و آن را به جریان DC تبدیل می کند. این جریان DC، روتور / آرماتور را تغذیه می کند تا یک میدان الکترومغناطیسی علاوه بر این میدان مغناطیسی دوار روتور / آرماتور را ایجاد کند.
- روتور / آرماتور: تبدیل جریان DC به ولتاژ AC - روتور / آرماتور در حال حاضر باعث ولتاژ بزرگتر AC در سراسر سیم پیچ استاتور می شود که دیزل ژنراتور در حال حاضر بزرگترین خروجی ولتاژ AC را تولید می کند.
این چرخه ادامه می یابد تا دیزل ژنراتور شروع به تولید ولتاژ خروجی معادل ظرفیت عملیاتی آن کند. به عنوان خروجی دیزل ژنراتور را افزایش می یابد، تنظیم کننده ولتاژ جریان DC کمتر تولید می کند. زمانی که دیزل ژنراتور به ظرفیت کامل می رسد، تنظیم کننده ولتاژ تمایل به تعادل و تولید اندازه کافی DC برای حفظ خروجی دیزل ژنراتور است.
هنگامی که شما یک بار به دیزل ژنراتور اضافه کنید، ولتاژ خروجی آن نرخ های پایین است. این باعث می شود تنظیم کننده ولتاژ را به حرکت درآورد و چرخه بالا آغاز می شود. چرخه تا رمپ خروجی دیزل ژنراتور تا ظرفیت عملیاتی کامل اصلی آن ادامه دارد.
(5) خنک کننده و سیستم تخلیه
(الف) سیستم خنک کننده
استفاده مداوم از دیزل ژنراتور باعث می شود که اجزای مختلف آن شروع به گرم شدن کنند. وجود یک سیستم خنک کننده و تهویه جهت خارج کردن حرارت تولید شده در این فرآیند ضروری است.
آب اولیه / تازه گاهی اوقات به عنوان یک خنک کننده برای دیزل ژنراتور استفاده می شود، اما این عمدتا به شرایط خاص مانند ژنراتور کوچک برای کاربری شهری و یا واحد بسیار بزرگ بیش از 2250 کیلو وات و بالاتر محدود شده است. هیدروژن گاهی اوقات به عنوان یک خنک کننده برای سیم پیچ های استاتور واحد دیزل ژنراتور بزرگ استفاده می شود که در جذب حرارت از ماده دیگر سردکننده کارآمد تر است. هیدروژن حرارت را از دیزل ژنراتور حذف می کند و آن را از طریق یک مبدل حرارتی در یک مدار خنک کننده ثانویه که شامل آب مواد معدنی است به عنوان یک خنک کننده انتقال می دهد. به همین دلیل است که دیزل ژنراتور بسیار بزرگ و نیروگاه کوچک اغلب دارای برج خنک کننده بزرگ می باشند. برای همه ی برنامه مشترک دیگر، هم مسکونی و هم صنعتی، رادیاتور استاندارد و فن در دیزل ژنراتور نصب شده و به عنوان سیستم خنک کننده اولیه کار می کند.
ضروری است سطح مایع خنک کننده از دیزل ژنراتور روزانه بررسی شود. سیستم خنک کننده و پمپ آب خام باید بعد از هر 600 ساعت برافروخته شود و مبدل حرارتی باید بعد از هر 2400 ساعات کار دیزل ژنراتور تمیز شود. دیزل ژنراتور باید در یک فضای باز و تهویه مناسب که هوای تازه کافی داشته باشد قرار گیرد. کد الکتریک ملی (NEC) اجباری است که یک فضای حداقل 3 فوت باید در همه طرف دیزل ژنراتور، اجازه برای اطمینان از آزاد شدن جریان هوای خنک کننده دهد.
(ب) سیستم خروجی
دود اگزوز ساطع شده توسط یک دیزل ژنراتور درست مثل اگزوز از هر موتور دیزلی یا گازوئیلی دیگر هستند و حاوی مواد شیمیایی بسیار سمی می باشند که باید به درستی اداره می شود. از این رو، ضروری است که یک سیستم اگزوز مناسب به دور از گازهای خروجی از اگزوز نصب شود. این نقطه می تواند به اندازه کافی به عنوان مسمومیت با مونوکسید کربن باشد که یکی از شایع ترین علل مرگ است. لوله های اگزوز معمولا از چدن، آهن نرم شده یا فولاد ساخته می شوند. این باید مستقل باشد و نباید توسط موتور دیزل ژنراتور پشتیبانی شود. لوله های اگزوز معمولا به موتور با استفاده از اتصالات انعطاف پذیر برای به حداقل رساندن لرزش و جلوگیری از آسیب به سیستم اگزوز دیزلژنراتور متصل شده است. شما باید اطمینان حاصل کنید که سیستم اگزوز دیزل ژنراتور خود به هر گونه از تجهیزات دیگر متصل نیست. همچنین باید عملکرد دیزل ژنراتور شما منطبق با قوانین محلی و و داشتن تاییده از مقامات شهری باشد.
(6) سیستم های روغن کاری
از آنجا که دیزل ژنراتور شامل قطعات متحرک در موتور است، بنابراین برای اطمینان از دوام و عملیات صافکاری برای یک دوره زمانی طولانی به روغنکاری نیاز است. موتور ژنراتور توسط روغن ذخیره شده در یک پمپ روغن کاری می شود. شما باید سطح روغن موتور را هر 8 ساعت از کارکرد دیزل ژنراتور بررسی کنید. شما همچنین باید هر نشتی از روان کننده را بررسی کنید و روغن را هر 500 ساعت از کارکرد دیزل ژنراتور تعویض نمایید.
(7) شارژر باتری
شروع عملکرد یک دیزل ژنراتور با کارکرد باطری است.شارژر باتری، شارژ باتری دیزل ژنراتور را توسط ولتاژ شناور دقیق نگه میدارد. اگر ولتاژ شناور بسیار پایین باشد، باتری بدون شارژ باقی خواهد ماند. اگر ولتاژ شناور بسیار بالا باشد، عمر باتری را کوتاه می کند. شارژر باتری ها برای جلوگیری از خوردگی معمولا از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند. آنها همچنین کاملا اتوماتیک هستند و نیاز به هیچ گونه تنظیمی برای ساخت و یا هر تنظیمی برای تغییر نمی باشد. ولتاژ خروجی DC از شارژر باتری در 2.33 ولت در هر سلول است، که ولتاژ شناور دقیق برای باتری های اسید سرب است. شارژر باتری دارای یک خروجی ایزوله ولتاژ DC است که با عملکرد طبیعی ژنراتور تداخل می کند.
(8) کنترل پنل
این رابط کاربری دیزل ژنراتور باشد و شامل مقررات برای رسانه های الکتریکی و کنترل است. تولید کنندگان مختلف ، ویژگی های متنوعی برای ارائه در کنترل پنل واحدهای خود دارند. برخی از این موارد در زیر ذکر شده است.
(الف) شروع الکتریک و خاموش کردن - کنترل پنل شروع خودکار دیزل ژنراتور خود را در هنگام قطع برق به طور خودکار شروع به کار می کند، بر دیزل ژنراتور در حالی که کار می کند نظارت می کند ، و به طور خودکار واحد را هنگامی که دیگر مورد نیاز نیست از کار می اندازد.
(ب) گیج موتور - ابزار اندازه گیری مختلف پارامترهای مهمی را نشان می دهد مانند فشار روغن، دمای مایع خنک کننده، ولتاژ باتری، سرعت چرخش موتور ، و مدت زمان عملکرد. اندازه گیری مداوم و نظارت بر این پارامترها ساخته شده است که قادر می سازد هنگامی که هر یک از این عوامل از سطح آستانه خود فراتر روند، دیزل ژنراتور را از کار بیاندازد.
(ج) گیج ژنراتور - کنترل پنل همچنین دارای گیج برای اندازه گیری جریان خروجی و ولتاژ و فرکانس عملکرد است.
(د) کنترل های دیگر - سوئیچ انتخابگر فاز ، سوئیچ فرکانس، و سوئیچ های کنترل موتور (حالت دستی، حالت خودکار) در میان دیگران.
(9) مونتاژ یا محفظه ی اصلی
همه ی دیزل ژنراتورها، قابل حمل یا ثابت، دارای محفظه هایی هستند که پشتیبان پایه ساختاری را ارائه می دهند. قاب نیز اجازه می دهد تا برای تولید برق به طور امن به زمین متصل شود.
