Меню

Дизель генераторы переменного тока напряжение

Дизель-генератор

Дизельный генератор — устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала дизельного двигателя в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока.

Обычно выполнен в виде передвижной или стационарной установки для использованния в качестве источника основного или резервного электроснабжения.

Применяемые термины:
ДГ — дизель-генератор, дизельный генератор.
ДГУ — дизельная генераторная установка.
ДЭС — дизельная электростанция, дизельная электрическая станция.
ДЭУ — дизельная электроустановка, дизельная электрическая установка.

Принцип работы дизель-генератора

Вкратце принцип можно описать так:
Энергия расширения газов, образующихся при воспламенении сжатого топлива в цилиндрах дизельного двигателя, преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленчатого вала.
Ротор генератора, приводимый в движение валом двигателя, вращаясь, возбуждает электромагнитное поле, создающее ЭДС (электродвижущую силу) на обмотках генератора.
ЭДС в противофазе формирует выходное напряжение на обмотках статора, которое стабилизируется устройством управления и подаётся потребителям электроэнергии.

Основные компоненты и узлы

К основным составным частям дизель-генератора ( электростанции) относятся:
— Дизельный двигатель с системами обеспечения его работоспособности — охлаждения, подачи топлива и воздуха.
— Синхронный или асинхронный генератор переменного тока — альтернатор.
— Рама (шасси) на которой крепится оборудование.
— Тент, кожух или контейнер, выполняющие функцию защиты от внешних воздействий.
— Система автоматического управления. Генераторы (станции), предназначенные для работы в качестве резервного источника электроэнергии дополнительно оборудуются устройством автоматического ввода резерва (АВР).
C вариантами исполнения генераторов для разных режимов эксплуатации можно ознакомиться на примере моделей дизель-генераторов Aкsa или Geko. А так же популярные в 2015 году для использования в загородных домах генераторы Champion и Huter

Двигатели, применяемые в дизель-генераторах

Основные отличия дизельных двигателей, связанные с их мощностью, определяются габаритами, системами охлаждения и подачи воздуха.
По способу охлаждения различают двигатели:
— Воздушного охлаждения — применяются в дизель-генераторах малой мощности.
— Жидкостного охлаждения. Применяемые жидкости – вода или антифриз.
По способу подачи воздуха:
— Без турбонаддува.
— С турбонаддувом, когда турбокомпрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя, используя привод от выхлопных газов дизеля.
— С турбонаддувом и промежуточным охлаждением поступающего воздуха.

В сравнении с бензиновыми, дизельные двигатели имеют ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива, больший ресурс, более высокая пожаробезопасность.
Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения электростанции в качестве основного источника электроснабжения или при продолжительном подключении ее в качестве резервного.
Среди отечественных производителей можно отметить продукцию Ярославского (ЯМЗ) и Минского (ММЗ) заводов.

Генераторы

Генераторы переменного тока (альтернаторы) служат для преобразования механической энергии вращения в электрическую.
Различают два типа генераторов — синхронные и асинхронные.
Наиболее широкое применение в практике получили синхронные генераторы.
Генераторы могут быть однофазные или трехфазные. Выбор зависит от области применения.
Класс защиты генераторов обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:
2 — защита от проникновения пальцев или посторонних предметов более 12 мм в диаметре.
4 — защита от проникновения пальцев, проволоки или предметов, диаметром более 1 мм.
5 — полная защита от проникновения различных предметов и пыли.

Вторая цифра:
3 — защита от капель воды (дождя), падающих под углом до 60 градусов от вертикали.
4 — защита от капель воды, падающих под любым углом.

Популярные бренды на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция) и др.

Мощность

Выбор мощности дизельного генератора зависит от предполагаемой нагрузки на него потребителями электроэнергии.
При этом необходимо учитывать активные и реактивные нагрузки.
Активные нагрузки – приборы, в которых вся потребляемая энергия преобразуется в тепло: электроплиты, обогреватели, утюги и т.д.
Для выбора мощности генератора в данном случае достаточно просуммировать мощности всех активных нагрузок и сопоставить с мощностью генератора с учётом КПД.
Существуют реактивные нагрузки, обычно индуктивные и гораздо реже емкостные.
У потребителей с индуктивной составляющей в нагрузке (трансформаторы, электродвигатели, индукционные печи, электромагниты . ) часть энергии запасается в обмотках за время первой половины периода в виде электромагнитной энергии и возвращается обратно в генератор (во второй половине периода), не совершая никакой полезной работы.
Мерой реактивности является косинус φ — угол сдвига фаз между током и напряжением в нагрузке, который является основной составляющей коэффициента мощности (Power Factor).
В этом случае, чтобы подсчитать активную мощность, потребляемую нагрузкой, нужно полную мощность умножить на косинус φ.
Мощность дизель-генератора в технических характеристиках обычно указывается в КVA (КилоВольтАмпер) — полная мощность.
Активная мощность измеряется в Ваттах (W).
Для более правильного расчёта коэффициента мощности необходимо учитывать не только сдвиг фаз, но и гармонические искажения формы тока и напряжения, что актуально для нелинейных нагрузок, например, сварочных аппаратов.
Подробнее с этим можно ознакомиться на страницах:
Реактивная мощность — расчёт и компенсация реактивной мощности.
Коэффициент мощности — реактивные и нелинейные потери в электросети. Коэффициент мощности.

Читайте также:  Ибс стенокардия напряжения анамнез

Применение

Дизельные генераторы (электростанции) широко используются в качестве источников основного или резервного электроснабжения.

В качестве основного источника генераторы используют в случаях полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а в качестве резервного – в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе.
Резервные генераторы должны быть оборудованы системой автоматики АВР (автоматический ввод резерва), предназначенной для запуска генератора в случае отключения или сильного уменьшения напряжения сети. При восстановлении работоспособности основного источника, автоматика АВР отключает резервный генератор.
В том или другом случае главная задача дизельных генераторов (электростанций) – обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю.

В качестве резервного источника питания дизель-генераторы могут использоваться на промышленных предприятиях, в офисах банков, медицинских учреждениях, в торговых организациях и в складских помещениях. Это позволит избежать негативных последствий в случае длительного отключения оборудования ( медицинского, холодильного, охранного, и т.д.) и продолжить функционирование потребителей в штатном режиме.
В качестве основного источника питания дизель генераторы широко применяются обычно там, где централизованная система энергоснабжения полностью отсутствует (удаленные загородные дома, геологоразведочные экспедиции, вахтовые поселки и т.д.)

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Источник

Дизельные генераторы переменного и постоянного тока

Назначение электрогенератора состоит в выработке электроэнергии, то есть в преобразовании механической энергии в электрический ток. По виду вырабатываемого тока выделяют генераторы постоянного и переменного тока.

Особенности конструкции ДГУ постоянного тока

Дизельный генератор постоянного тока состоит из двух основных узлов – неподвижного статора и вращающегося якоря. Помимо того, что статор служит корпусом генератора, на его внутренней поверхности зафиксировано несколько пар магнитов. В основном применяют электрические магниты. Якорь снабжён стальным сердечником и коллектором. В пазах сердечника укладывается рабочая обмотка якоря. Графитовые неподвижные щётки объединяют обе части генератора в единое целое.

Генераторы постоянного тока можно встретить на масштабных промышленных заводах, на электротранспортных предприятиях, судах и на различных производствах, где подключаемое оборудование обладает большим пусковым моментом.

Постоянный ток применяется весьма ограниченно из-за сложности его трансформации. Для повышения или понижения напряжения требуется наличие сложного специализированного оборудования, а также значимые затраты.

Читайте также:  Как определить коэффициент передачи по напряжению

Особенности конструкции генератора переменного тока

В основу генератора переменного тока заложен принцип электромагнитной индукции. Электрический ток образуется в замкнутом контуре, представляющем собой проволочную рамку, в процессе пересечения его магнитным полем, которое вращается. Величина магнитного потока увеличивается параллельно скорости вращения рамки.

Ротор – это вращающийся элемент генератора, а статор – неподвижная часть.

По конструкционным особенностям генераторы классифицируются на устройства с неподвижными или статическими магнитными полюсами. В первом случае якорь вращающийся, во втором – неподвижный статор.

Агрегаты с вращающимися магнитными полюсами распространены больше, чем их аналоги поскольку с неподвижной стационарной обмотки статора напряжение снимается произвольно и нет необходимости в сложных токосъёмных конструкциях (контактные кольца, щётки).

Магнитное поле в электрогенераторах постоянного тока образуют неподвижные магниты (катушки возбуждения). А индуцирование электродвижущей силы и снятие напряжения происходит на вращающихся катушках.

Ещё одно отличие состоит в том, что в генераторах переменного тока токоотвод с катушек происходит при присоединении концов рамки к контактным кольцам. А в устройствах постоянного тока концы привязаны к полукольцам, которые изолированы друг от друга. В этом случае рамка выдаёт на внешнюю цепь выпрямленное электрическое напряжение.

Вместо коллектора у ротора генератора переменного тока размещены два кольца, изолированные друг от друга. Ток возникает в катушках статора в процессе вращения ротора и впоследствии передается на приемник.

Поскольку основная часть бытового и промышленного оборудования нуждается в переменном токе, дизельные генераторы предназначены для удовлетворения данного спроса, то есть для выработки переменного тока.

В чем отличие генераторов переменного тока от постоянного

Постоянный ток никогда не меняет своего направления, двигаясь от плюса к минусу. В отличие от постоянного, переменный ток движется между фазой и нулем, меняя направление электронов с определенной частотой, которую указывают в герцах. Частота 50 Гц означает, что изменение направления потока электронов происходит 100 раз в секунду.

Основным преимуществом переменного тока по отношению к постоянному является простота его передачи на большие расстояния и легкость его генерации. При помощи специальных устройств напряжение однофазной сети 220 вольт можно изменять по величине в зависимости от необходимости потребителей.

Приобретение ДГУ постоянного тока для решения бытовых задач на данный момент лишено смысла. Такие модели агрегатов используются в специализированных условиях некоторыми промышленными и производственными предприятиями.

Генераторы Yanmar

В каталоге нашей компании представлен широкий спектр надежных дизельных генераторов переменного тока Yanmar, среди которых:

Оборудование подойдет в качестве постоянного или альтернативного источника электроэнергии (в аварийных и внештатных ситуациях, при плановом отключении ЛЭП и пр.).

Генераторы Yanmar отличаются стабильностью в работе, высокой эффективностью и безопасностью. ДГУ просты в эксплуатации, характеризуются низким уровнем шума и вибрации. Позволяют экономно расходовать топливо.

Источник

Принцип работы дизель-генератора

Чтобы обеспечить безаварийную работу электрогенерирующего оборудования, следует знать и понимать принцип работы дизель-генератора. От этого зависит правильность действий при запуске или остановке, переходе с основного на резервный источник питания, техническом обслуживании агрегата.

Нельзя понять принцип работы, не зная устройства дизельного генератора

Независимо от мощности оборудования, мобильного или стационарного исполнения, работа дизельной электростанции обеспечивается функционированием следующих основных узлов и агрегатов:

Двигатель внутреннего сгорания, преобразующий энергию сжигаемого дизельного топлива во вращающий момент.

Синхронный или асинхронный генератор переменного тока, обеспечивающий преобразование вращательного момента, передаваемого на ротор, в электродвижущую силу (ЭДС).

Читайте также:  Как найти шаговое напряжение

Система контроля и управления режимами работы установки, позволяющая запускать дизель-генератор в ручном или автоматическом режиме.

Все оборудование монтируется на одной раме, дополнительно комплектуется системами охлаждения и отвода продуктов сгорания дизельного топлива.

Принцип работы ДГУ — какой узел за что отвечает

Принцип действия дизельной электростанции любого типа основан на двойном преобразовании энергии. В результате этого процесса и получают электроэнергию, необходимую для снабжения подключаемых потребителей. От других типов электрогенерирующих установок ДЭС отличается только принципом работы двигателя внутреннего сгорания.

Как энергия преобразуется в ДВС?

В качестве первичного источника энергии применяется дизельное топливо, состав которого должен соответствовать сезону и определяется межгосударственным стандартом ГОСТ 305-2013. Среди особенностей того, как работает дизельный генератор, необходимо выделить следующие моменты:

При сжигании топлива в камере сгорания двигателя образуется расширяющаяся смесь газов (продуктов сгорания).

Под воздействием возрастающего давления поршень установки начинает перемещаться по рабочему цилиндру.

Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала, с которого крутящий момент передается на электрический генератор.

Основное отличие от бензиновых и газопоршневых модификаций электрогенерирующего оборудования заключается в том, что ДВС не имеет системы зажигания. Воспламенение топлива происходит исключительно за счет его сжатия.

Особенности работы генератора

Принцип действия генератора дизельной электростанции основан в преобразовании крутящего момента, подаваемого на ротор установки, в электродвижущую силу за счет электромагнитной индукции. При этом в генераторе происходят следующие процессы:

Вращающийся ротор установки представляет собой проводник, движущийся в магнитном поле, создаваемом статором.

При пересечении магнитных силовых линий происходит процесс образования электродвижущей силы, вызывающей движение электронов.

Формируемое при этом выходное напряжение, обусловленное разницей потенциалов на полюсах генератора, стабилизируется в аппаратуре управления и распределения электроэнергии.

На практике получили применение генераторы одно- и трехфазного типа, что позволяет обеспечить электроснабжение бытовых и промышленных потребителей.

Принцип работы ДГУ в автоматическом режиме

Простейшие установки запускаются в работу в ручном режиме. Но при использовании дизель-генератора в качестве резервного или аварийного источника питания большее распространение получили агрегаты с автоматическим вводом резерва. Благодаря такому решение удается обеспечить бесперебойное электроснабжение при регулярных сбоях в центральной сети и аварийных отключениях. Давайте разберемся, как работает ДЭС с такой аппаратурой.

Современная система АВР представляет собой сложное вводно-коммутационное электрощитовое устройство, позволяющее контролировать состояние параметров центральной сети и режимы работы электрогенерирующего оборудования. Основное назначение такой аппаратуры — запуск и остановка генератора, переключение нагрузки в автоматическом режиме, защита от встречного включения источников электроэнергии (сеть и ДГУ).

Используемый в дизельных генераторах с АВР принцип работы позволяет реализовать следующие базовые функции:

Контроль параметров сети. При выходе параметров напряжения за установленные пределы или полном его исчезновении дизель-генератор запускается в автоматическом режиме.

Обеспечение прогрева двигателя до нормируемой температуры после запуска, после чего происходит переключение нагрузки на генератор.

При возобновлении центрального электроснабжения осуществляет обратное переключение, при этом двигатель остывает на холостом ходу перед остановкой.

Отдельные модификации АВР обеспечивают автоматическую подзарядку аккумуляторных батарей, благодаря чему при последующем запуске не возникает проблем.

Применение автоматического ввода резерва не только упрощает управление автономным электроснабжением и обеспечивает переход при необходимости. Основной плюс — препятствование работе дизельной генераторной установки в нештатных режимах. Благодаря этому снижается нагрузка на основные узлы и агрегаты, увеличивается срок службы ДЭС.

Источник

Adblock
detector