دیزل ژنراتور چگونه کار می کند

دیزل ژنراتورها منابع انرژی قابل اعتمادی هستند که انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت دیزل را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. آنها به طور گسترده در برنامه های مختلف استفاده می شوند، از تامین برق پشتیبان در مواقع اضطراری گرفته تا تامین انرژی مکان های دور که در آن برق شبکه در دسترس نیست. درک نحوه عملکرد یک دیزل ژنراتور شامل بررسی اجزای اصلی آن و فرآیندهایی است که در آنها برای تولید برق رخ می دهد.

اجزای اصلی یک دیزل ژنراتور

یک سیستم دیزل ژنراتور معمولاً از دو جزء اصلی تشکیل شده است: یک موتور (به طور خاص، یک موتور دیزل) و یک دینام (یا ژنراتور). این قطعات به صورت پشت سر هم برای تولید نیروی الکتریکی کار می کنند.

1. موتور دیزل: موتور دیزل قلب سیستم ژنراتور است. این یک موتور احتراقی است که سوخت دیزل را برای تولید انرژی مکانیکی به شکل حرکت چرخشی می سوزاند. موتورهای دیزلی به دلیل دوام، راندمان سوخت و نیازهای کم تعمیر و نگهداری شناخته شده اند.

2. دینام: دینام انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور دیزل را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این کار را از طریق فرآیندی به نام القای الکترومغناطیسی انجام می‌دهد، جایی که میدان‌های مغناطیسی دوار جریان الکتریکی را در مجموعه‌ای از سیم‌پیچ‌ها که به دور یک هسته آهنی پیچیده شده‌اند، ایجاد می‌کند.

اصل کار

اصول کار یک دیزل ژنراتور را می توان به چند مرحله تقسیم کرد:

1. تزریق سوخت و احتراق: موتور دیزل بر اساس اصل جرقه زنی تراکمی کار می کند. هوا از طریق سوپاپ های ورودی به داخل سیلندرهای موتور کشیده شده و تا فشار بسیار بالایی فشرده می شود. در اوج تراکم، سوخت دیزل تحت فشار بالا به سیلندرها تزریق می شود. گرما و فشار باعث می شود سوخت به طور خود به خود مشتعل شود و انرژی به شکل گازهای در حال انبساط آزاد شود.

2. حرکت پیستون: گازهای در حال انبساط پیستون ها را به سمت پایین می راند و انرژی احتراق را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. پیستون ها از طریق میله های اتصال به میل لنگ متصل می شوند و حرکت رو به پایین آنها میل لنگ را می چرخاند.

3. انتقال انرژی مکانیکی: میل لنگ دوار به روتور دینام (همچنین به عنوان آرمیچر شناخته می شود) متصل می شود. همانطور که میل لنگ می چرخد، روتور را در داخل دینام می چرخاند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند.

4. القای الکترومغناطیسی: میدان مغناطیسی دوار با سیم پیچ های ثابت استاتور که در اطراف هسته آهنی دینام پیچیده شده اند، تعامل دارد. این فعل و انفعال یک جریان الکتریکی متناوب (AC) را در سیم پیچ ها القا می کند، که سپس به بار الکتریکی عرضه می شود یا برای استفاده بعدی در باتری ذخیره می شود.

5. تنظیم و کنترل: ولتاژ و فرکانس خروجی ژنراتور توسط یک سیستم کنترل تنظیم می شود که ممکن است شامل یک تنظیم کننده ولتاژ خودکار (AVR) و یک گاورنر باشد. AVR ولتاژ خروجی را در یک سطح ثابت نگه می دارد، در حالی که گاورنر منبع سوخت موتور را برای حفظ سرعت ثابت و در نتیجه فرکانس خروجی ثابت تنظیم می کند.

6. خنک کننده و اگزوز: موتور دیزل مقدار قابل توجهی گرما در هنگام احتراق تولید می کند. یک سیستم خنک کننده که معمولاً از آب یا هوا استفاده می کند، برای حفظ دمای کارکرد موتور در محدوده ایمن ضروری است. علاوه بر این، فرآیند احتراق گازهای خروجی تولید می کند که از طریق سیستم اگزوز خارج می شوند.

خلاصه

به طور خلاصه، یک دیزل ژنراتور با تبدیل انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوخت دیزل به انرژی مکانیکی از طریق احتراق در یک موتور دیزل کار می کند. سپس این انرژی مکانیکی به یک دینام منتقل می شود و در آنجا از طریق القای الکترومغناطیسی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این فرآیند به دقت تنظیم و کنترل می شود تا از یک منبع تغذیه پایدار و قابل اطمینان اطمینان حاصل شود. دیزل ژنراتورها به دلیل دوام، راندمان سوخت و تطبیق پذیری در کاربردهای مختلف به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.