Приобретая дизельную генераторную установку АД для предприятия или загородного дома, первым делом необходимо ознакомиться с принципом работы этого оборудования. Глубокое понимание устройства системы и механизма взаимодействия отдельных ее компонентов напрямую влияет на правильную работу конструкции, возможность своевременного обнаружения факта отказа и отклонений в работе оборудования.
Структура классического дизельного генератора АД состоит из двигателя, блока управления и контроля, генератора переменного тока, топливного бака, системы охлаждения, смазочного и выхлопного оборудования, аккумуляторной батареи с зарядным устройством, регулятора напряжения и корпуса или рамы конструкции, в которой все узлы соединены между собой.
Двигатели и генераторы
Принцип работы стандартной дизель-генераторной установки основан на использовании дизельного двигателя. Именно эта часть инициирует активацию системы и обеспечивает выполнение ее основных задач. Двигатель в таких системах обычно имеет верхний клапан, так как это решение является наиболее компактным, тихим, надежным и менее токсичным, чем другие аналоги.
Современные электрогенераторы оснащены двигателями с воздушным и жидкостным охлаждением. Те, что с воздушным охлаждением, больше подходят для бытового использования, в то время как те, что с жидкостным охлаждением, хорошо работают в заводских условиях. Кроме того, в зависимости от особенностей подачи воздуха в двигатель различают системы с турбонаддувом и без него, а также комбинированные системы с внедренным промежуточным охлаждением и классическим турбокомпрессором.
Учитывая, что электростанция внутреннего сгорания характеризуется принципом работы, при котором энергия расширения газа превращается в механическую, а та, в свою очередь, в электрическую, одно из важнейших мест в этой системе занимает генератор переменного тока или генератор. Он может быть как синхронным, так и асинхронным. Данное изделие содержит корпус с подвижным ротором внутри, который вращается в статоре (сердечнике с обмоткой). Ротор может быть щеточным или бесщеточным, но его задача стандартна: генерировать электромагнитное поле. Этот эффект создает электродвижущую силу в обмотках статора, которая, в свою очередь, выдает ток с требуемыми характеристиками.
Системы обеспечения функциональности двигателя
Принцип работы любого генератора внутреннего сгорания основан на совместной работе двигателя внутреннего сгорания и генератора переменного тока. Однако если двигатель не в лучшем состоянии, это негативно скажется на всей конструкции. Чтобы двигатель был максимально производительным и эффективным, производители оснастили его рядом дополнительных конструкций:
-
система охлаждения (состоит из насоса, резервуара, труб; это может быть вода или воздух, в зависимости от использования различных хладагентов);
-
запуск двигателя (стартерный двигатель, пусковой клапан, аккумулятор с зарядкой, компрессор, шланги; сборка этих компонентов способствует плавному запуску двигателя)
-
смазка (состоит из масляных баков, фильтров, радиаторов, маслопроводов и насосов; нейтрализует последствия чрезмерного трения между двигателем и соседними компонентами);
-
топливная система (состоит из топливных баков, трубопроводов, насосов; обеспечивает доставку дизельного топлива к двигателю для дальнейшей переработки);
-
отопление (поддерживает тепловые параметры двигателя на должном уровне, что особенно важно в наружных системах; содержит элементы как вентиляции, так и отопления: змеевики, нагреватели, лампы и т.д.).
Управление оборудованием
В настоящее время существует несколько разновидностей электрогенераторных установок внутреннего сгорания: основные (используются в местах, удаленных от цивилизации или не имеющих возможности подключения к централизованным электросетям), аварийные (помогают избежать отключения оборудования на объектах, где остановка процесса недопустима) и резервные (запасные, находятся в актуальном состоянии в случае выхода из строя основной сети). Почти все вышеперечисленные электростанции внутреннего сгорания имеют схожую конструкцию и принцип работы, поэтому все они требуют специального модуля для настройки системы под конкретные задачи пользователя или, по крайней мере, для управления ею. Эта роль отводится панелям управления и пультам дистанционного управления. Ключевой функцией панели управления является автозапуск оборудования при отсутствии напряжения в основной электрической системе, дополнительными функциями являются мониторинг проектных параметров (давление масла, скорость, температура), контроль работы двигателя, автоотключение генератора, отключение системы в случае критических симптомов в отдельных ее секциях.
Рама, кожух, станина
Генераторы установлены на одной платформе. В общем случае он характеризуется наличием рамы (опорная часть + корпус) и заземляющего устройства. Роль этого компонента - безопасность. Она защищает как оборудование от воздействия окружающей среды, так и операторов оборудования от нежелательного контакта с элементами конструкции.
В зависимости от формата рамы изделия можно классифицировать как открытые (пригодные только для использования внутри помещений) или закрытые (пригодные для использования вне помещений). Системы, пригодные для использования вне помещений, покрываются специальным погодоустойчивым кожухом. Контейнер становится укрытием для генератора, когда необходимо вырабатывать энергию на открытом воздухе при экстремально низких температурах или других критических внешних условиях.
Принцип работы дизельного генератора АД
Зная компоненты электростанции, легко представить, как они работают вместе для того, чтобы эксплуатируемый объект производил электроэнергию в необходимом количестве.
-
Двигатель внутреннего сгорания играет ключевую роль в этом процессе. Именно в двигателе происходит сгорание дизельного топлива, подаваемого из топливного бака. Образующиеся при этом газы расширяются, создавая прилив энергии, которая приводит в движение коленчатый вал. Кривошипно-шатунный механизм извлекает необходимую механическую энергию из энергии свежеобразованных газов.
-
Полученный крутящий момент передается на ротор генератора, который, в свою очередь, отвечает за создание достаточно сильного электромагнитного поля.
-
Генератор включается, вырабатывая в своей обмотке индуктивный переменный ток, который подается конечному потребителю электроэнергии.
Таков принцип работы и конструкция любого генератора внутреннего сгорания. Знание этого несложного процесса облегчает диагностику поверхностных неисправностей и поломок. Например, если оборудование не запускается, скорее всего, неисправна топливная система (отсутствие подачи дизельного топлива), неисправен стартер или система холодного пуска. Это не означает, что владелец автономной энергосистемы должен немедленно ремонтировать конструкцию, но знание функциональных характеристик позволяет ему знать, когда необходимо вызвать специалистов для диагностики или ремонта.
Принцип работы передвижного дизельного генератора
Особым видом оборудования, используемого для выработки электроэнергии при отсутствии централизованного подключения к электросети, являются мобильные установки универсального формата. Они оптимизированы для работы на открытом воздухе и имеют несколько иную конструкцию, чем стационарные бытовые агрегаты. В конструкцию таких установок входят силовые выпрямители, противопожарное оборудование, шкафы распределения электроэнергии, отопительное и вентиляционное оборудование, комплект кабелей для подключения и блок дистанционного управления.
Мобильные электростанции внутреннего сгорания могут быть оборудованы собственной системой для перемещения с места на место, или же они могут быть созданы таким образом, чтобы их можно было легко транспортировать с помощью прицепов: одноосных - если мощность оборудования не превышает 10 киловатт, и двухосных - если мощность более 20 кВт.
Стоит отметить, что принцип работы мобильного генератора внутреннего сгорания аналогичен стационарным агрегатам.
Где применяется дизельная электростанция АД
Дизельные генераторы АД предназначены для автономного электроснабжения (трехфазное электричество, напряжение которого составляет 220-400 В). По вашему желанию электростанция АД может быть установлена в блок-контейнере или под капотом, что предотвращает неблагоприятные погодные условия и шум, а также в моделях с шасси.
Они используются в ДГУ различной мощности, в основном в крупных и средних отраслях промышленности, где требуется стабильная и непрерывная работа оборудования. Дизельный генератор АД этого класса устанавливается на крупных заводах, в цехах, сложных и крупных производственных предприятиях, мастерских и так далее. Городская электросеть в таких условиях может неоднократно выходить из строя, приводя к поломке дорогостоящего оборудования, что очень неудобно и неприемлемо, когда у вас крупный бизнес. Дизель генератор АД приводится в действие шестицилиндровым двигателем с воздушным охлаждением, синхронным генератором переменного тока, интеркулером и панелью управления. В зависимости от нагрузки, стандартный объем бака может обеспечить 8-10 часов непрерывной и бесперебойной работы.
Дизельный генератор 50 Гц предназначен для выработки трехфазного тока напряжением 400 В. Дизель-генератор АД используется в качестве основного источника электроэнергии для автономных объектов, таких как удаленные поселки, месторождения, строительные площадки, нефтяные вышки, вахтовые поселки и так далее. Установка оснащена системами автоматического управления I уровня, что означает обязательное постоянное присутствие оператора, так как оборудование запускается вручную.
В качестве резервного источника питания генератор АД может использоваться на объектах, требующих повышенной надежности электроснабжения (медицинские и образовательные учреждения, промышленные предприятия, финансовые компании и банки, гостиницы и т.д.) Генераторы АД оснащены вторым уровнем автоматизации и могут работать без присутствия оператора, а также включаться в случае сбоя основного электроснабжения.