- Urządzenie i zasada działania
- Typy i wersje
- Aplikacja
- Kryteria wyboru
- Zasady działania i konserwacji
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Ze względu na wypadki w sieci elektrycznej praca wszystkich urządzeń elektrycznych zużywających energię elektryczną w celu wyeliminowania ludzkiego życia. Wyjściem z sytuacji jest zapasowe zasilanie domu, biura, instytucji lub przedsiębiorstwa produkcyjnego. Niezawodnym samodzielnym źródłem energii elektrycznej jest generator diesla - mini elektrownia zasilana olejem napędowym.
Zainstalowanie autonomicznego zasilacza rozwiązuje problem zasilania rezerwowego podłączonego sprzętu. Mini-stacja pozwala zaoszczędzić ciągły proces eksploatacji drogiego sprzętu, w tym sprzętu medycznego i systemów bezpieczeństwa. Zastosowanie generatorów diesla z funkcją automatycznego uruchamiania zapewnia zachowanie łatwo psujących się produktów przechowywanych w lodówkach w magazynach i sklepach spożywczych.
Urządzenie i zasada działania
Konstrukcja stacjonarnych i mobilnych (patrz rysunek 1) elektrowni na olej napędowy zapewnia obecność dwóch głównych mechanizmów roboczych: generatora prądu elektrycznego (1) i silnika spalinowego wewnętrznego spalania (2). Te części znajdują się na sztywnej ramie (3) i są połączone ze sobą w taki sposób, że wał wirnika i wał korbowy silnika wysokoprężnego znajdują się na tej samej osi.
W zależności od typu modelu i marki instalacji elektrycznej stacje są wyposażone w dodatkowe elementy i jednostki robocze:
- panele sterowania o różnej złożoności;
- systemy redukcji hałasu;
- grzejniki z wentylatorami (do chłodzonych wodą silników spalinowych);
- akumulatory (4) (patrz rysunek 1), rozruszniki i urządzenia do automatycznego uruchamiania;
- boczne panele chroniące przed deszczem;
- systemy ochrony personelu i inne elementy konstrukcyjne.
Potężne przemysłowe generatory diesla, na przykład stacje WattStream (rys. 2), są umieszczone w specjalnych pojemnikach ochronnych z dodatkowym wyposażeniem.
Zasada działania polega na przekształceniu energii mechanicznej wytwarzanej przez silnik wysokoprężny w prąd elektryczny. Źródłem energii elektrycznej jest generator napędzany silnikiem wysokoprężnym. Moment siły od obrotu wału korbowego silnika jest przenoszony na wirnik generatora (alternatora). W wyniku interakcji pól magnetycznych pojawia się emf. Prąd przemienny pojawia się w uzwojeniach stojana.
Częstotliwość prądu jest utrzymywana przez zapewnienie stabilnych prędkości silnika. W tym celu konstrukcja generatorów diesla zapewnia mechanizm stabilizujący prędkość obrotową wału korbowego. Wraz ze wzrostem obciążenia zwiększa przepływ oleju napędowego do komory spalania, co powoduje wzrost mocy silnika. Kiedy obciążenie spada - silnik resetuje również prędkość do wcześniej określonego poziomu.
Typy i wersje
W sprzedaży można znaleźć setki różnych modeli generatorów diesla. Ale pomimo tej różnorodności można je sklasyfikować według kilku podstawowych funkcji:
- typ alternatora generującego prąd elektryczny;
- moc jednostkowa;
- liczba faz na wylocie;
- metoda chłodzenia;
- zasada uruchamiania silnika wysokoprężnego (ręczny lub elektryczny rozrusznik, automatyczny start przy braku napięcia w sieci elektrycznej);
- wersja (jednostka przenośna lub stacjonarna).
Zatrzymajmy się bardziej szczegółowo na temat rodzajów używanych alternatorów. Ponieważ generują prąd, przydatne będzie poznanie pewnych niuansów w działaniu samych generatorów.
Alternatory są dwóch typów: synchroniczne i asynchroniczne. Ich główna różnica polega na konstrukcji wirnika. Kotwice synchronicznych generatorów mają uzwojenia. Dla ich wzbudzenia konieczne jest zastosowanie prądu stałego. Można go pobrać z niezależnego źródła lub usunąć część napięcia z uzwojeń stojana i wyprostować go.
W alternatorze średni i dużej mocy zamontowany na wale niezależnego generatora prądu stałego, który służy do wzbudzania cewek wirnika. Napięcie jest doprowadzane przez szczotki do pierścieni twornika. Dlatego generatory synchroniczne nazywane są również alternatorami szczotkowymi. Ogromną zaletą takich alternatorów jest to, że pełnią funkcję regulatora napięcia.
Schemat struktury generatora synchronicznego pokazano na rysunku 3. Czerwone pierścienie wskazują pierścienie kontaktowe (1), a uchwyty szczotek (2) są widoczne z góry. Cewka wirnika jest wyraźnie widoczna (zielona).
Alternator typu synchronicznego zapewnia stabilne parametry napięcia przy różnych dopuszczalnych obciążeniach. Odchylenie w dowolnym kierunku nie przekracza 5%. Osiąga się to poprzez zastosowanie regulatora napięcia. Na wyjściu generatora usuwany jest wysokiej jakości prąd elektryczny.
Wirniki asynchronicznych generatorów są wolne od cewek drutowych. Funkcje uzwojenia są wykonywane przez zwarte, najczęściej aluminiowe paski, wciśnięte w rdzeń magnetyczny. W rzeczywistości tworzą solidny masywny dysk. Zaletą tej konstrukcji jest to, że wzbudzenie nie wymaga zasilania prądem stałym. Wystarczająco dużo prądów pływających.
Więcej zalet:
- brak szczotek;
- kompaktowe wymiary i niska waga;
- odporność na zwarcia (po prostu przestają wytwarzać energię elektryczną);
- niska cena
Niestety, generatory te mają poważną wadę w zakresie parametrów technicznych - niski prąd wyjściowy. Napięcie jest niestabilne i może zmieniać się w zakresie ponad 10%. W wielu przypadkach nie jest to konieczne, jednak nie jest pożądane stosowanie takich generatorów do zasilania precyzyjnego sprzętu i urządzeń elektronicznych.
Ale w przypadku maszyn spawalniczych są one odpowiednie, a nawet pożądane, pod warunkiem, że ich moc wystarczy do podłączenia tych urządzeń. Istnieją nawet specjalne generatory spawalnicze oparte na asynchronicznych alternatorach (rys. 4).
Zgodnie z metodą chłodzenia elektrownie dzielą się na dwa typy: z chłodzeniem cieczą i powietrzem. Obecność chłodzenia wodą pozwala silnikowi pracować przez długi czas pod dużym obciążeniem. W szczególności takie silniki są produkowane przez japońską firmę KUBOTA. Na podstawie swoich silników wysokoprężnych producent dostarcza na rynek bardzo niezawodne generatory diesla, których marka zdobyła światową sławę.
Aplikacja
Jako źródło zapasowe w dostawie energii elektrycznej, generatory diesla zostały wykorzystane w wielu dziedzinach:
- w miasteczkach i domkach;
- na placach budowy;
- w placówkach gastronomicznych;
- na stacjach benzynowych;
- na stacjach benzynowych, w sklepach produkcyjnych, sklepach, gospodarstwach, szpitalach, a także do konserwacji wielu innych obiektów.
W przeciwieństwie do modeli benzynowych, elektrownie wysokoprężne okazały się bardziej niezawodne. Ich wydajność jest wyższa, a żywotność jest dłuższa. Stacje Diesla są mniej kapryśne i łatwe w utrzymaniu. Różnią się:
- wysoka wydajność;
- niższe zużycie paliwa;
- odporność na zwiększone obciążenia;
- duża rezerwa zasobów;
- czas trwania ciągłej pracy.
Wszystko to przyczynia się do rosnącej popularności modeli generatorów diesla.
Kryteria wyboru
- Kupując mini elektrownię, zdecyduj przede wszystkim, jakie zadania musisz rozwiązać. Od tego zależy wybór typu alternatora, jego mocy i poziomu automatyzacji. Do zasilania rezerwowego prywatnego domu odpowiedni jest generator diesla o mocy od 3 do 5 kW. Najlepiej z synchronicznym alternatorem, który zapewnia stabilną pracę komputera i innych urządzeń elektronicznych. Na przykład PRORAB 3000 D.
- Przy wyborze mocy DGU należy wziąć pod uwagę nie tylko szacowane całkowite obciążenie wszystkich urządzeń elektrycznych, ale także rodzaj obciążenia: termiczne lub bierne. Obciążenia termiczne obejmują grzejniki, a obciążenia bierne są obciążeniami pojemnościowymi i indukcyjnymi.
- Przy obliczaniu do całkowitego obciążenia dodaj 15 - 20% mocy. Trochę trudniej jest obliczyć obciążenie bierne, ponieważ uwzględnia ono tzw. Współczynnik cosinusu FI. Różni się dla różnych narzędzi i silników (wskazanych w paszporcie). Aby obliczyć rzeczywiste obciążenie, moc musi być podzielona przez cos (Fi).
- Nadal pojawiają się ładunki silników elektrycznych. Po uruchomieniu mogą być 6-9 razy wyższe niż znamionowe obciążenie silnika. Dlatego wybierz generator z odpowiednią rezerwą mocy.
- Jeśli nie planujesz korzystać z instalacji do zasilania pomp ciepła, kamer monitorujących i alarmów antywłamaniowych, to nie warto wydawać dodatkowych pieniędzy na zaawansowane automatyczne urządzenia aktywacyjne. Uruchamianie silnika za pomocą rozrusznika ręcznego jest łatwe.
- Nie ma potrzeby automatyzacji mobilnych generatorów diesla stosowanych w warunkach całkowitego braku zasilania. Jeśli instalacja jest używana tylko do oświetlenia i do zapewnienia działania silników elektrycznych i różnych narzędzi, możesz wybrać tańszą opcję z alternatorem asynchronicznym.
- Generator wysokoprężny, który planujesz wykorzystać na zewnątrz jako główne źródło zasilania, wybierz dobrze chronioną obudowę, a jeszcze lepiej - model w obudowie.
- Generatory trójfazowe są głównie wykorzystywane do celów produkcyjnych. Ale jeśli używasz sprzętu trójfazowego, to oczywiście takie modele są dla ciebie.
- Jeśli chodzi o marki i producentów, wybór należy do Ciebie. Dziś nawet nasze krajowe generatory diesla nie są dużo gorsze od zagranicznych, chociaż ich ceny są bardziej demokratyczne. Może doradzić nasz VEPR lub Prorab. Nieźle sprawdzone generatory firmy SDMO.
Zasady działania i konserwacji
Silniki wysokoprężne są dość bezpretensjonalne i trwałe. Ich konserwacja polega głównie na terminowej wymianie oleju i kontroli poziomu oleju napędowego w zbiorniku. Dodatkowe sterowanie wymaga chłodzenia wodą, jeśli występuje. Konieczne jest dodanie wody lub środka zapobiegającego zamarzaniu na czas, aby uniknąć przegrzania silnika spalinowego.
Szczególną uwagę zwraca się na konserwację generatorów diesla wyposażonych w automatyczne uruchamianie. Biorąc pod uwagę, że silnik jest uruchamiany przez rozrusznik z akumulatora, konieczne jest monitorowanie stanu tych części. Gdy bateria jest wyczerpana, silnik po prostu nie może uruchomić się w odpowiednim czasie. A to obfituje w dalekosiężne konsekwencje.
Usługa asynchronicznego alternatora nie wymaga całego okresu eksploatacji. Ale generator synchroniczny ze szczotkami wymaga uwagi. Wymiana szczotek jest standardową procedurą. Czas wymiany zależy od intensywności działania. Zwykle raz na 2 - 4 lata.
Starsze modele alternatorów synchronicznych są słabo chronione przed kurzem na mechanizmie szczotkowym. Prowadzi to do zwiększonego zużycia części generatora. Terminowa konserwacja przedłuży żywotność generatora, ochroni sprzęt elektryczny przed nieprzewidzianymi sytuacjami.