Дизельный генератор электрической энергии

В частном доме, на даче, складе или предприятии может произойти отключение электроэнергии. Краткосрочные перебои электричества не страшны. Гораздо сложнее, когда свет отключают надолго. В этом случае на помощь может прийти дизельный генератор электроэнергии.

Назначение дизельного электрогенератора

Дизельный генератор — это электромеханическое устройство, которое преобразует энергию движения вращающегося вала в электричество при помощи генератора переменного тока. Чаще всего представляет собой мобильную передвижную установку, если речь идет об частном использовании. Для небольших производств и предприятий используют стационарные станции, которые могут работать в качестве основного или резервного источника питания.

В зависимости от мощности и типа двигателя, устройство может потреблять от 6 до 50 литров солярки в час. Данный показатель нужно обязательно брать в расчет при выборе конкретной модели.

Основные обозначения установок:

• «ДГ»: дизельный генератор, либо дизель-генератор;
• «ДГУ»: дизельная генераторная установка;
• «ДЭУ»: дизельная электрическая установка, дизельная электроустановка;
• «ДЭС»: дизельная электрическая станция, дизельная электростанция.

Как основной источник питания данное устройство используют при невозможности подключения к централизованной сети энергоснабжения. Резервные дизель-генераторы нужны, если в здание заведена централизованная электрическая сеть, но на ней часто случаются сбои.

Резервные источники питания оснащают автоматической системой “«АВР». Она срабатывает, когда пропадает сеть, либо сильно падает напряжение. Если электричество начинает поступать в нужном объеме, “«АВР» прекращает работу дизельного генератора.

Принцип работы дизельного электрогенератора

Основной принцип работы дизельного генератора основан на получении электричества путем преобразования кинетической (механической) энергии в электрическую. Рассмотрим данный способ поэтапно:

1. В портативном двигателе происходит детонация топлива, которая приводит в движение коленчатый вал через кривошипно-шатунный механизм.
2. Коленчатый вал раскручивает ротор генератора.
3. Он возбуждает электромагнитное поле, которое создает электродвижущую силу (ЭДС) на обмотках генератора.
4. ЭДС в противофазе создает выходное напряжение. Оно стабилизируется специальным устройством управления и передается конечному потребителю.

Установки могут иметь автоматическую или ручную систему запуска. Также на них ставят разные двигатели: с турбиной и без нее. Они помогают вырабатывать большее количество электроэнергии. Промышленные устройства комплектуют водяной системой охлаждения. Она позволяет работать генератору большее количество времени. Различаются и сами моторы-генераторы, которые вырабатывают ток.

Одни из первых крупных дизельных электрогенераторов были разработаны в Советском Союзе сразу после Великой отечественной войны. Мощные установки на 500-1500 кВт устанавливали на платформы поездов и отправляли в освобожденные города. Такие мобильные электростанции-энергопоезда собирали на Фрунзенской ТЭЦ.

Классификация по способу получения электромагнитного поля для выработки электроэнергии

Дизельная установка всегда состоит из двух обязательных компонентов: собственно ДВС (дизельного типа) и мотора-электрогенератора. Последний может иметь разную компоновку и строение узлов для образования электромагнитного поля и получения электроэнергии. Различают три типа генераторов:

Синхронные.

Их работа осуществляется за счет равной частоты вращения магнитного поля относительно частоты вращения ротора. Последний является постоянным магнитом в устройстве генератора. Синхронные моторы полностью защищены от кратковременной или пусковой перегрузки. Они образуют стабильное напряжение с правильной синусоидой. В качестве основного минуса можно выделить повышенную восприимчивость к влаге и пыли.

Такие аппараты рекомендует использовать в паре с такими устройствами как: циркулярные пилы, помпы и прочие бытовые приборы, которым нужен высокий стартовый ток.

Асинхронные.

В данном случае ротор и магнитное поле вращаются в одном направлении, однако при этом присутствует некоторое опережение. Магнитное поле не имеет постоянного значения, его нельзя перенастроить. Выходная мощность и напряжения тока всегда зависят от частоты вращения ротора. Асинхронные генераторы имеют высокую устойчивость к замыканиям. Они выделяют тепло при работе. Самый большой минус данного типа мотора – плохая переносимость пусковых токов.

Дизельные генераторы с асинхронным мотором рекомендуют для подключения электрической сварки. В этом случае можно добиться более ровного шва. Данные аппараты не бояться пыли и влаги. Их можно использовать на улице, строительной площадке, а также в помещении, где идут ремонтные работы.

Инверторные.

Здесь ток вырабатывается также с помощью сжигания топлива в ДВС, после чего он направляется на силовую электронику. В этом моменте переменный ток трансформируется в постоянный, и заряжает встроенный аккумулятор. С батареи ток заново преобразуют в переменный, путем его преобразования в инверторе. Он генерирует 220В с частотой 50ГЦ.

Устройство отличается от других типов генераторов тем, что является более экономичным. Ему не нужно поддерживать постоянные обороты. Для заряда батареи достаточно и малого кручения ротора. Устройство может подстраиваться под фактический расход электричества, тем самым экономя топливо.

Самый большой минус такой компоновки – поломка батареи. Как правило, ее не меняют, а просто покупают новый генератор. Устройство инверторного типа подойдет для обеспечения энергией таких высокочувствительных потребителей как: компьютеры и ноутбуки, видео и аудиотехника, котельное оборудование и микроволновые печи.

Также устройства различают по габаритам или мобильности.

Разновидность электроустановок по мобильности

В зависимости от выполняемых задач, дизельные генераторы могут иметь разные мощностные характеристики, а также габаритные размеры. Принято выделять три основных группы устройств:

1. Портативные. Такие устройства рассчитаны на обеспечение электричеством небольшого помещения, либо группы инструментов. Они представляют собой переносной короб. Чаще всего с ручкой в верхней части. Мощность подобных агрегатов, как правило, не превышает 2.5 кВт. Их берут для обеспечения нужд дачного дома или на небольшую строительную площадку. Ценятся за малое количество шума и скромные габариты.
2. Мобильные. Аппараты, которые можно переносить с места на место, однако их габариты и вес значительно больше, чем у портативных устройств. Такие генераторы монтируют на специальную металлическую раму. Их мощность может достигать 10-12 кВт. Для перемещения подобного агрегата потребуется задействовать двух и более людей, так как вес устройства не позволит перенести его одному человеку. Мобильные аппараты не настолько тихие, как портативные, однако их можно использовать, например, у себя на участке.
3. Стационарные. Большие, габаритные механизмы, которые выдают более 20 кВт. Такие агрегаты монтируют на постоянной раме. Часто их зашивают панелями или «упаковывают» в контейнер. Очень шумные. Могут использоваться на крупных производствах, а также обеспечивают нужды крупных строений, офисных центров, больниц и прочих учреждений.

   

Самые большие в мире дизельные электрогенераторы устанавливает фирма «Wartsila». Она комплектует генераторами корабельные суда. Один из мощных генераторов компании: «SULZER RTA96-C». Он вырабатывает порядка 100 000 кВт и потребляет от 118 до 126 граммов на одну лошадиную силу в час. Сам двигатель имеет порядка 108920 л/с.

Классификация по типу корпуса

Все устройства можно условно разделить по типам корпусов. Это влияет на безопасное пользование агрегатом, а также сферу его применения. Различают три основных типа:

1. Открытые. К таким относят большинство мобильных устройств и некоторые стационарные установки. Чаще всего сам генератор и ДВС крепят на просторную металлическую раму, которая удерживает всю конструкцию выступая в роли внешнего «скелета». Такие устройства можно использовать на местах с низким уровнем запыленности и влаги, на открытых пространствах.
2. В кожухе. Защитная оболочка может быть выполнена из пластика или металла. Эти агрегаты разрабатывают для работы в конкретных условиях. Например, в закрытом помещении при ремонте или на производстве. Они могут быть как стационарными, так и перевозными.
3. В контейнере. Мощные, производительные силовые установки, которые находятся в контейнере. Такие устройства удобны для транспортировки. Их можно быстро запустить в работу. При этом установка не требует долгой пусковой отладки. Все нужные настройки и компоненты уже установлены внутри контейнера.

Классификация по мощности

Выбирая дизельный генератор, нужно обратить внимание на мощностные характеристики. Например, для экстренных бытовых нужд может хватить и портативного устройства, мощностью до 2 кВт. Чтобы обеспечить полноценную работу дома или дачи, потребуется аппарат не менее 5-8 кВт. Все эти устройства можно отнести к группе бытовых генераторов.

Мощные силовые установки промышленного типа выдают значительно большую мощность. Здесь речь идет о показателях в 20 – 100 кВт и более. Такие устройства стоят от 100 000 рублей. Их целесообразно покупать, если вы занимаетесь каким-либо делом на профессиональной основе. Например, держите мастерскую с постоянно включенными станками, или обеспечиваете электричеством небольшую ферму.

Стоимость промышленного агрегата может достигать десятков миллионов рублей. Например, дизельный генератор «Mitsubishi M.1260» мощностью 1 МВт, стоит более 13 млн. руб.

Обслуживание и ремонт дизельных электрогенераторов

Дизельный генератор – это сложное устройство. При его поломке лучше воспользоваться услугами профильного сервисного центра, и не заниматься ремонтом в домашних условиях. Однако вы можете продлить эксплуатационный срок аппарата, если будете соблюдать ряд правил по уходу и обслуживанию:

1. Следуйте всем предписаниям по эксплуатации, которые указаны в технической документации к устройству.
2. Регулярно очищайте генератор от пыли, грязи, подтеков топлива и масляных разводов.
3. Используйте только рекомендуемые ГСМ.
4. Не допускайте перегрева устройства.
5. Делайте плановое ТО дизельному двигателю. Вовремя проверяйте состояние свечей и фильтров.

Дизельному генератору нужно давать поработать. Даже если он вам не требуется на постоянной основе, запускайте устройство хотя бы раз в месяц. Это будет естественной профилактикой для всех внутренних узлов и компонентов.