Дизель-генератор представляет собой генераторную установку (электростанцию), состоящую из силового агрегата (двигателя) и генератора, который используют как основной, резервный или аварийный источник электроэнергии.
Какие бывают генераторные установки
Они бывают следующих видов:
- стационарные;
- передвижные (имеющие собственные шасси);
- переносные.
В качестве силового агрегата чаще всего используются дизельные двигатели с воздушным или жидкостным (на стационарных установках) охлаждением, отсюда и название «дизель-генератор», также есть варианты с бензиновыми двигателями. Устройство запуска электростанции в работу выполнено в нескольких вариантах:
- в ручном (с ручным стартером);
- с помощью электростартера;
- с автоматическим запуском при отключении основного питания.
Принцип действия такой электростанции построен на использовании энергии теплового расширения сгорающих газов, образованной при сгорании дизельного топлива в поршневой камере двигателя и преобразуемой из прямолинейного движения поршня в блоке цилиндров, в крутящий момент, который передается на ротор генератора от коленчатого вала. Передача крутящего момента производится за счет жесткого, соосного «фланцевого» соединения коленчатого вала с ротором генератора, либо посредством эластичной муфты, гасящей пусковые колебания.
Дизельные электростанции комплектуются синхронными или асинхронными генераторами переменного тока. Разница между ними заключается в устройстве и в принципе работы.
Особенности конструкции синхронного генератора
Синхронный генератор состоит из токосъемного узла, ротора и статора. На роторе синхронного генератора установлены обмотки, которые выступают в роли электромагнита. Частота вращения магнитного поля статора и ротора одинаковая, поэтому генератор и называется «синхронным». Основным преимуществом генераторов данного типа является стабильное выходное напряжение, возможность регулировки напряжения на выходе, способность переносить 3-кратные мгновенные токовые перегрузки и простота эксплуатации.
Особенности конструкции асинхронного генератора
Асинхронный генератор устроен конструктивно проще. Ротор асинхронного генератора не имеет собственных обмоток. Генераторы данного типа обладают хорошей степенью защиты от воздействия внешних факторов, слабой чувствительностью к коротким замыканиям и отсутствием щеточного узла, что упрощает обслуживание. Но у асинхронного генератора есть существенные недостатки. Это низкое качество вырабатываемой электроэнергии, невозможность работы при высоких нагрузках и выход из строя при длительных пиковых перегрузках.
Основная функция генератора в дизель-генераторной установке сводится к преобразованию механической энергии в энергию электрического тока, двигатель приводит в действие ротор-генератора, в результате происходит возбуждение электромагнитного поля, вследствие чего в обмотках генератора возникает индукционный ток.
Основные части генератора
К основным частям генераторного агрегата относят:
- двигатель (дизельный, бензиновый), включающий дополнительные системы;
- обеспечивающие его работоспособность (подача топлива, воздуха);
- генератор синхронный (асинхронный), с необходимыми системами регулировки и защиты;
- система управления и контроля генераторной установки;
- аккумуляторные батареи (в случае использования электрозапуска двигателя);
- рама-основание, на которой устанавливается оборудование. Все элементы генераторной установки крепятся к раме через демпферные подушки (амортизаторы), которые снижают уровень звуковых и вибрационных колебаний, возникающих при работе установки.
Одной из немаловажных частей генераторного агрегата является двигатель, и от его ресурса зависит срок службы всей установки. Главным показателем выступает мощность двигателя. Этот показатель определяет производительность генераторной установки и возможности ее использования.
Переносные электростанции комплектуются не только дизельными, но и бензиновыми двигателями. Основными плюсами бензиновых двигателей являются низкая цена и небольшие габариты, недостатками – маленький ресурс от 1,5 до 4 тысяч моточасов и большой расход бензина.
Преимущества дизельных двигателей
При сравнении с бензиновыми, применение дизельных двигателей имеет ряд существенных преимуществ:
- экономичный расход топлива;
- более высокий срок службы;
- в сравнении с бензином, дизельное топливо дешевле и не требует специальных условий хранения, ввиду чего имеет низкий уровень пожароопасности.
Применение дизельных двигателей в качестве силового агрегата генератора будет целесообразно при условии длительной эксплуатации генераторной установки, в качестве основного источника электрического тока, при использовании электроприборов мощностью 10-15 кВт, либо при продолжительном частом подключении генераторной установки.
Выбирая тип двигателя генераторной установки, следует понимать, что дизельные двигатели более экономичные и надежные, чем бензиновые, но они и стоят дороже.