اجزای دیزل ژنراتور

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: دیزل ژنراتور دستگاهی است که انرژی مکانیکی به دست آمده از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی قابل استفاده، تبدیل می‌نماید. دیزل ژنراتور جهت تامین جریان الکتریکی است، که در هنگام قطع برق و جلوگیری از انقطاع از فعالیت‌های روزانه و یا اخلال در فعالیت‌های کسب و کار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

دیزل ژنراتور در پیکربندی‌های مختلف الکتریکی و فیزیکی برای استفاده در زمینه‌های مختلف قابل استفاده می‌باشد. در این مطلب ما نحوه کارکرد یک دیزل ژنراتور، اجزای اصلی یک دیزل ژنراتور و عمل یک دیزل ژنراتور به عنوان یک منبع ثانویه انرژی الکتریکی در زمینه‌های مسکونی و صنعتی بررسی می‌کنیم.

 

 

اجزای اصلی یک دیزل ژنراتور را می‌توان به صورت شکل زیر تقسیم بندی کرد:

(۱) موتور ژنراتور
(۲) دینام (ژنراتور )

(۳) سیستم‌های سوخت (تانک دیزل ژنراتور)

(۴) رگولاتور ولتاژ
(۵) سیستم‌های خنک کننده و اگزوز
(۶) سیستم‌های روانکاری
(۷) شارژر باتری
(۸) کنترل پنل
(۹) مجمع اصلی / قاب (شاسی دیزل ژنراتور)

شرح اجزای اصلی یک دیزل ژنراتور در زیر آورده شده است:

(۱) موتور ژنراتور
موتور ژنراتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به دیزل ژنراتور می‌باشد.
اندازه قدرت موتور دیزلی به طور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی ژنراتور (دیزل ژنراتور) می‌تواند کوپله شود.
عوامل متعددی وجود دارد که می‌بایست در ذهن داشته باشیم تا یک موتور دیزلی خوب را برای دیزل ژنراتور خود انتخاب نماییم.
از جمله تولید کننده موتور دیزل ژنراتور، نوع و نحوه کار موتور دیزل ژنراتور و نهایتا نحوه نگهداری از موتور دیزلی بر روی دیزل ژنراتور را اشاره نمود.
ما دراین مطلب به ۲ نکته اساسی درانتخاب یک موتور دیزلی برای استفاده در دیزل ژنراتور اشاره می‌نماییم.
A. نوع سوخت مورد استفاده دیزل ژنراتور
B. نوع سوپاپ‌های موتور دیزل ژنراتور
موتور دیزل ژنراتور با سرسوپاپ واقع در سر سیلندر (Overhead Valve - OHV)
موتور دیزل ژنراتور با سرسوپاپ واقع در بدنه موتور دیزل (Overhead Valve none -non-OHV)
در موتور دیزل ژنراتور با سرسوپاپ واقع در سر سیلندر از امتیازاتی نسبت به سایر انواع موتور‌ها دارا می‌باشد:
با این حال، موتور دیزل ژنراتور OHV نیز گران‌تر از موتورهای دیگر است.
در حالت کلی از ۲ حالت سوپاپ در موتور دیزل ژنراتور‌ها استفاده می‌شود
طراحی جمع و جور
عملیات مکانیزم ساده
دوام و کیفیت بالاتر
کاربر پسند در عملیات
سر و صدای کم در طول عملیات
سطح انتشار پایین

(۲) دینام (ژنراتور)
ژنراتور یا همان دینام (همچنین به عنوان "genhead" شناخته می‌شود) بخشی از دیزل ژنراتور است که خروجی برق حاصل از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور دیزل ژنراتور را حاصل می‌نماید.
ژنراتور شامل مجموعه‌ای از قطعات ثابت و متحرک است که در محفظه روکشی قرار گرفته است. این قطعات با یکدیگر به صورت اتوماتیک در ارتباط می‌باشند که منجر به حرکت نسبی بین میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی می‌شوند، که به نوبه خود تولید برق می‌گردد.
اجزای ژنراتور عبارت است از:
(الف) استاتور -- این جزء ثابت ژنراتور در دیزل ژنراتور است. شامل مجموعه‌ای از هادی الکتریکی در سیم پیچ روی یک هسته‌ای آهنی.
(ب) روتر -- این جزء در حال حرکت است که تولید یک میدان مغناطیسی دوار حاصل می‌نماید که یکی از سه نوع زیر است:
۱. با القاء: این روش به عنوان alternators بدون جاروبک شناخته شده هستند و معمولا در ژنراتور ها‌ی بزرگ استفاده می‌شود.
۲. توسط آهنرباهای دائمی -- این جزء مشترک در واحدهای ژنراتور کوچک است.
۳. با استفاده از محرک -- محرک کوچک از یک منبع جریان مستقیم (DC).
روتور تولید یک میدان مغناطیسی در حال حرکت بر روی استاتور انجام می‌دهد، که موجب اختلاف ولتاژ بین سیم پیچ‌های استاتور می‌شود. این عمل منجر به تولید جریان متناوب (AC) در خروجی دیزل ژنراتور می‌گردد.
موارد زیر عواملی هستند که می‌بایست در انتخاب یک ژنراتور برای دبزل ژنراتور به یاد داشته باشید:
۱. محفظه فلزی در مقابل محفظه پلاستیکی -- طرح تمام فلزی تضمین دوام ژنراتو. ر. است. بدنه پلاستیکی ژنراتور در معرض قطعات متحرک دینام می‌باشد که با گذشت زمان و باعث افزایش ساییدگی و پارگی می‌شود. این موضوع بسیار خطرناک است.
۲. طراحی بدون جاروبک -- دینام که جاروبک استفاده می‌کند، نیاز به نگهداری کمتر و همچنین تولید برق بهتری نیز دارد.

مخزن سوخت معمولا دارای ظرفیت کافی برای روشن نگه داشتن دیزل ژنراتور برای ۶ تا ۸ ساعت به طور متوسط است. در مورد دیزل ژنراتور کوچک، مخزن سوخت، بخشی از پایه شاسی دیزل ژنراتور است یا در بالای قاب دیزل ژنراتور نصب شده است. برای استفاده از دیزل ژنراتور در زمینه تجاری، ممکن است به احداث و نصب یک مخزن سوخت خارجی در کنار دیزل ژنراتور منجر گرد.
ویژگی‌های مشترک از سیستم سوخت دیزل ژنراتور شامل موارد زیر است:
اتصال به لوله از مخزن سوخت به موتور دیزل ژنراتور -- خط عرضه هدایت سوخت از مخزن به موتور و خط بازگشت هدایت سوخت از موتور به مخزن.
لوله تهویه برای مخزن سوخت -- مخزن سوخت دارای لوله تهویه است که در هنگام پر کردن مجدد و زه کشی از تانکر برای جلوگیری از فشار یا خلاء می‌باشد.
اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه
پمپ سوخت --جهت نقل و انتقال سوخت از مخزن اصلی به مخزن فعلی به کار برده می‌شود. پمپ سوخت به طور معمول الکتریکی اداره می‌شود.
جداساز سوخت / صافی بنزین -- این فیلتر سوخت مایع برای حفاظت از اجزای دیگر دیزل ژنراتور از خوردگی و آلودگی است.
تزریق کننده سوخت -- این بخش تنظیم کننده سوخت مایع و مقدار اسپری مورد نیاز به محفظه احتراق موتور می‌باشد.
هشدار: هنگام پر کردن مخزن سوخت، از تماس بین نازل و مخزن سوخت اطمینان حاصل نمایید که مانع از جرقه شود.

همانطور که از نام این بخش پیداست، جهت تنظیم ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور است. مکانیسم زیر برای هر یک از مولفه‌ها نقش موثری در روند تنظیم ولتاژ را دارا می‌باشد.
(۱) رگولاتور ولتاژ: تبدیل ولتاژ AC به جریان DC -- تنظیم کننده ولتاژ جهت اینکه یک بخش کوچک از خروجی ژنراتور ولتاژ AC و تبدیل آن را به جریان DC تبدیل نماید.
(۲) سیم پیچ تحریک (Exciter Windings): تبدیل جریان DC به AC کنونی -- سیم پیچ تحریک در حال حاضر عملکرد شبیه به سیم پیچ‌های استاتور اولیه و کوچک، در تولید جریان AC نقش دارد. سیم پیچ تحریک به واحدهای شناخته شده به یکسو کننده دوار متصل شده است.
(۳) دوار یکسو کننده‌ها: تبدیل کنونی به جریان AC به DC -- جریان AC تولید شده توسط سیم پیچ‌های تحریک و تبدیل آن به جریان DC را اصلاح می‌نماید. این جریان DC تغذیه روتور / آرماتور گشته که به ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوارد بر روتور / آرماتور می‌گردد.
(۴) روتور / آرماتور: تبدیل جریان DC به ولتاژ AC -- روتور / آرماتور در حال حاضر باعث افزایش ولتاژ AC در سراسر سیم پیچ‌های استاتور ژنراتور می‌شود که در حال حاضر به عنوان یک افزایش دهنده ولتاژ خروجی AC می‌باشد.

(الف) سیستم خنک کننده
استفاده مداوم از دیزل ژنراتور باعث می‌شود اجزای مختلف آن داغ شود. ضروری است که خنک کننده و سیستم تهویه، گرمای حاصل دیزل ژنراتور را به خارج هدایت نماید.
آب گاهی اوقات به عنوان مایع خنک کننده برای دیزل ژنراتور استفاده می‌شود، اما این عمدتا محدود به شرایط خاص است مانند دیزل ژنراتور‌های کوچک در کاربرد‌های کم ظرفیت و یا واحد بسیار بزرگ بیش از ۲۲۵۰ کیلو وات و بالاتر. گاهی اوقات از هیدروژن به عنوان خنک کننده سیم پیچ‌های استاتور برای دیزل ژنراتور‌های بزرگتر استفاده می‌شود. هیدروژن در جذب گرما بهتر از سایر ماده‌های سرد کننده عمل می‌نماید.
بررسی سطح مایع خنک کننده برای دیزل ژنراتور به صورت روزانه ضروری است. سیستم خنک کننده و پمپ آب باید بعد از هر ۶۰۰ ساعت و فیلتر هوایی باید پس هر ۲۴۰۰ ساعت کار دیزل ژنراتور تمیز گردد. دیزل ژنراتور باید در یک فضای باز و دارای تهویه نگهداری شود. فضای استاندارد حداقل ۳ فوت از همه طرف دیزل ژنراتور با در نظر گرفتن جریان آزاد هوا.
(ب) سیستم اگزوز
دود اگزوز ساطع شده از یک دیزل ژنراتور حاوی مواد بسیار سمی است و باید به درستی مدیریت شود. از این رو، ضروری است که نصب یک سیستم اگزوز کافی برای گازهای خروجی از اگزوز ترتیب داد.
لوله‌های اگزوز معمولا از چدن، آهن نرم بدست می‌آوردند، و یا فولاد ساخته شده است. لوله‌های اگزوز معمولا به موتور دیزل با یک اتصال دهنده انعطاف پذیر وصل گشته و انت‌ها اگزوز دیزل ژنراتور در خارج از منزل امتداد می‌یابد. شما باید اطمینان داشته باشید که سیستم اگزوز دیزل ژنراتور خود را به تجهیزات دیگر متصل نیست.

(۶) سیستم‌های روانکاری دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتور شامل بسیار زیادی از قطعات متحرک است، جهت افزایش طول عمر قطعات و اطمینان از عمل صحیح دیزل زنراتور از سیستم روانکاو مراقبت نمود. باید سطح روغن در مخزن روانکاو هر ۸ ساعت از کار دیزل ژنراتور چک شود. شما همچنین باید مراقب هر نشتی از روان کننده‌ها باشید و همچنین تعویض روغن هر ۵۰۰ ساعت عملیات دیزل ژنراتور می‌باشد.

(۷) شارژر باتری

شارژ باتری توسط دیزل ژنراتور می‌بایست با دقت بسیار بالا و متناسب با ولتاژ آن صورت پذیرد. اگر عقربه ولتاژ بسیار پایین است، باتری‌ها تحت شارژ می‌باشند. اگر عقربه ولتاژ شناور بسیار زیاد باشد، عمر باتری را کوتاه میکند. شارژرهای باتری معمولا از فولاد ضد زنگ جهت جلوگیری از خوردگی ساخته شده است. ولتاژ DC خروجی شارژر باتری در ۲. ۳۳ ولت برای هر سلول است، که ولتاژ سنج دقیق برای باتری‌های اسید سرب است. شارژر باتری جدا DC با ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور در ارتباط است.

(۸) کنترل پنل دیزل ژتراتور

این رابط کاربری دیزل ژنراتور است و شامل ابزار‌های مدیریت و کنترل از جمله پریز برق و کنترل ولتاژ است. تولید کنندگان مختلف دیزل ژنراتور پانل کنترل‌های متنوع برای کنترل آسان دیزل ژنراتور تولید می‌کنند که برخی از این موارد در زیر ذکر شده است.

(الف) تنظیمات روشن و خاموش دیزل ژنراتور -- پانل‌های کنترل خودکار شروع به طور خودکار دیزل ژنراتور را در هنگام قطع برق فعال می‌سازد.
(ب) موتور سنج -- ابزار‌های اندازه گیری پارامتر‌های موتور دیزلی را نشان می‌دهد. پارامترهای مهم از قبیل: فشار روغن، درجه حرارت مایع خنک کننده، ولتاژ باتری، سرعت چرخش موتور دیزل، و مدت زمان روشن بودن. اندازه گیری ثابت و نظارت بر این پارامتر‌ها به شما این امکان را می‌دهد هنگام عبور از سطح استاندار دیزل ژنراتور خاموش شود.
(ج) ژنراتور سنج -- همچنین دارای کنترل پنل ژنراتور برای اندازه گیری جریان خروجی و ولتاژ و فرکانس دیزل ژنراتور.
(د) کنترل‌های دیگر -- فاز سوئیچ انتخابگر، سوئیچ فرکانس و کنترل موتور سوئیچ (حالت خودکار).

دیزل ژنراتور، قابل حمل یا ثابت می‌باشد، در حالت کلی تمامی تجهیزات بالا بر روی سکو یا همان شاسی قرار می‌گیرد
نکات مهم در خرید دیزل ژنراتور و اندازه گیری کاوا و کیلو وات (KW - KVA)
یکی از مهمترین و حساس‌ترین تصمیمات مسئولان واحد فنی برای تامین برق تاسیسات خود انتخاب مناسب یک دیزل ژنراتور می‌باشد، زیرا در صورت عدم انتخاب مناسب یک مولد برق همانند دیزل ژنراتور می‌تواند خسارت‌های جبران ناپذیری را برای پروژه‌های خود فراهم سازد.

یکی از دغدغه‌های انتخاب برای یک دیزل ژنراتور نوع کاربرد آن‌ها است به عنوان مثال:

-دیزل ژنراتور تک فاز یا سه فاز
-دیزل ژنراتور برای مصارف روشنایی یا جوشکاری
-دیزل ژنراتور برای تامین برق اضطراری یا دائمی

از این روی شما می‌بایست برای انتخاب یک دیزل ژنراتور موارد کلیدی را در ذهن بسپارد و همچنین ما دراین مقاله شما را در انتخاب یک دیزل ژنراتور مناسب راهنمایی می‌نماییم.

با توجه به پیشرفت‌های چشمگیر مهندسی برق، ژنراتور دیزلی در سطح وسیعی پیشرفت و در اندازه‌های متنوع و با کاربرد‌های مختلفی در دسترس می‌باشند. ژنراتور دیزلی با ظرفیت‌های ۵KW الی ۵۰KW در بازار برای مصارف خانگی به راحتی در دسترس می‌باشد در حالی که ژنراتور دیزلی صنعتی از ۵۰KW الی ۳ مگاوات که بصورت ثابت یا موبایل (نصب شده بر روی شاسی چرخ دار) نیز وجود دارد. از این روی دیزل ژنراتور‌های صنعتی اکثرا در مراکز بیمارستانی، ساختمان سازی و راهسازی، کشاورزی، مراکز فناوری اطلاعات و ارتباطات و همچنین در استخراج معادن استفاده می‌شود.

بسیاری از افراد بر این باورند ژنراتور دیزلی با قدرت کمتر برای مصارف برق اضطراری مناسب‌تر است به این علت که این نوع دیزل ژنراتور به صورت پاره وقت و در مواقع قطعی برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما درعمل اینگونه نیست و اکثر خریداران دیزل ژنراتور به این اشتباه دچار می‌شوند. این اشتباه خریداران بار‌ها منجر به خسارت هایی به دیزل ژنراتور و همچنین دستگاه‌های متصل به آن شده است. از این رو می‌بایست میزان بار در مواقع قطع جریان برق را مد نظر گرفت و متناسب با آن دیزل ژنراتور مورد نیاز را انتخاب نمود.

رفتن به یک فروشگاه و خرید ارزان‌ترین و بهترین ژنراتور دیزل در دسترس و بدون در نظر گرفتن کاربرد دیزل ژنراتور بهترین روش نیست. همیشه بهتر است قبل از انتخاب، کاربرد دیزل ژنراتور خود را تعریف نمایید. شما می‌توانید این کار را از طریق راههای زیر انجام دهید:
-- یک لیستی از آیتم هایی که نیاز به ژنراتور دیزل و برق تولیدی از مولد برق را دارند تهیه نمایید.
-- توجه داشته باشید وات شروع کار دستگاه و وات در حال اجرا دستگاه می‌تواند متفاوت از هم باشد این موضوع بسیار حیاتی است.