Что представляет собой дизель генератор

Что такое дизельный генератор?

Оборудование этого класса применяется в трех типовых ситуациях:

в качестве основного источника тока (чаще всего это актуально для местности, удаленной от ЛЭП и физически не имеющей возможности подключиться к ближайшей электросистеме);

в роли резервной установки (ДГУ начинает обеспечивать функционирование приборов и спецоборудования в тот момент, когда отключается основная система подачи электричества);

при необходимости создания аварийной системы электроснабжения (этот вариант чаще всего используют предприятия, для которых крайне важно безостановочное функционирование, отсутствие даже минутных простоев).

В большом количестве случаев дизельный генератор выступает в качестве подстраховки, резерва (на случай веерных отключений света или аварий на подстанции). Для решения этой задачи ДГУ покупают школы и больницы, торговые центры и складские помещения, заводы и добывающие комбинаты, офисы, финансовые структуры и тому подобные организации. Частные лица берут эту технику на дачу или в загородный дом, особенно, если он располагается в местности, где часто фиксируются перебои электричества..

Чтобы понять, что такое автономные дизельные генераторы постоянного функционирования, достаточно представить себе удаленные от городов фермы, неэлектрифицированные деревни, вахтовые поселки, строительство дорог в ненаселенной местности, стоянки геологов или археологов. Повсюду, где человек размещается некоторое количество времени, но не имеет возможности эксплуатировать блага цивилизации, актуальны ДГУ различной мощности..

Устройство и особенности функционирования.

Любая система автономной генерации электроэнергии, работающая на дизельном топливе, основывается на использовании 2 базовых узлов: двигателя внутреннего сгорания и альтернатора (второе, более распространенное название которого – генератор переменного тока). ДВС поставляет механическую энергию для активации генератора. Для этого ему требуется топливо в данном случае – обычный дизель. Двигатель может быть с воздушным или с водным/тосоловым охлаждением, а также снабжаться турбонаддувом или выполняться без него. Роль альтернатора в ДГУ иная: он делает из механической энергии электрическую..

Дополнительно эти элементы снабжаются блоком управления, обслуживающими механизмами (топливная, смазочная, пусковая, охлаждающая и нагревающая установки) и собственно платформой, которая служит полем интеграции данных объектов. Обычно те из ДГУ, которые производятся для установки под крышей, имеют открытое исполнение, в то время как уличное оборудование снабжают хорошим защитным корпусом в виде кожуха или особого металлического контейнера..

Работает дизельный генератор, при прочих равных условиях, таким образом: стартер активирует двигатель, в него поступает топливо, которое сжигается до выделения газов в нужном объеме. Энергия их расширения позволяет запустить вращение коленвала, что воздействует на расположенный по соседству электрогенератор. Его ротор также начинает свое движение, формируя определенное электромагнитное поле. Такая ситуация приводит к тому, что в обмотках статора появляется переменный ток, обеспечивающий подключенных к оборудованию потребителей током..

Что такое однофазные и трехфазные дизельные генераторы.

Различные дизельные генераторы продуцируют разный ток, в зависимости от их конструкционных особенностей и мощности. Существует две больших категории разработок, нацеленных на удовлетворение потребителей как бытового уровня, так и промышленного.

Однофазные ДГУ созданы с тем, чтобы предоставлять на выходе ток с напряжением 220 Вольт. Это самый популярный класс автономных электростанций, поскольку они наиболее универсальны. Чаще всего такие установки можно встретить на дачах, в коттеджах, в небольших магазинах и т.п. Идеально подходят в роли резервного питания.

Трехфазные исполнения способны работать на генерацию тока как с показателем напряжения 220 Вольт, так и с более серьезными параметрами (380 Вольт). Они относятся к технике high-уровня и предназначены для обслуживания значительных пространств: больших заводов, многоэтажных зданий, даже целых коттеджных поселков. Их характерные особенности: высокий коэффициент полезного действия, а также соответствующая ему мощность.

Выбирая дизельные генераторы, важно предварительно определиться с тем, как они будут работать: в каких условиях, с какой частотой, для обеспечения нужд какого числа потребителей. Только на основе этих исходных данных можно безошибочно подобрать ДГУ, которая будет без проблем справляться с поставленной перед ней задачей..

Синхронные и асинхронные дизельные генераторы: что это такое?.

В зависимости от того, каким классом генераторов переменного тока комплектуется конкретная электростанция, она может носить статус либо синхронной, либо асинхронной. По сути, данное определение указывает на специфику конструкции альтернатора ДГУ и связанные с этим характеристики всей техники. Существуют тонкости использования оборудования этих двух категорий.

Синхронные ДГУ характеризуются сложностью исполнения, стабильностью работы при пусковых токах, способностью генерировать выходное напряжение заданного напряжения, но, в то же время, им свойственны и погрешности в точности – перегрузка по току. Впрочем, этого вполне достаточно для задействования конструкций в качестве источников резервного электроснабжения. Также они находят свое применение в качестве оборудования, обслуживающего механизмы с высокой реактивной нагрузкой. Потребители подключают к ним компрессоры, двигатели, насосы.

Асинхронные ДГУ пользуются спросом за сверхнадежность, способность работать в любых условиях. Они крайне просты с конструктивной точки зрения, но, по этой же причине, невероятно долговечны. За счет того, что такие системы дают плавное течение тока, их актуально использовать для работы с оборудованием, чутким к изменению напряжения. Чаще всего можно встретить асинхронные дизель-генераторы в качестве средства поставки электричества к технике с активными нагрузками (осветительные приборы, нагревательные системы, АКБ). Большим преимуществом этих ДГУ является и то, что они не нуждаются в блоке охлаждения, а значит, есть возможность при производстве герметизировать конструкцию, делать ее всепогодной. Минусом эксплуатации этих систем является их нестабильность при перегрузках, хотя современные разработчики научились нивелировать этот эффект в дизельных генераторах за счет встраивания специального стартерного усилителя.

Разновидности исполнений.

Ввиду того, что генераторы на дизельном топливе часто применяются в специфических условиях, в жару и холод, под снегом и дождем, производители стали разделять стандартные исполнения этой техники и специальные. Так, среди моделей ДГУ, представленных на рынке, можно выделить:

стационарные системы (установка на объекте раз и навсегда) и мобильные, рассчитанные на частую передислокацию (оснащаются шасси, колесами, выстраиваются на прицепах или полуприцепах);

дизельные генераторы для определенных погодно-температурных условий (умеренного, морского, тропического, северного климата);

забранные в специальные защитные оболочки (кожуха), отличающиеся пыле-, влаго-, шумозащитой.

Чтобы узнать, какой класс защиты техники представлен в каждом конкретном случае, требуется смотреть на показатель IP. Если первая цифра в нем 2 – то речь идет о защите от твердых предметов, имеющих диаметр 12 миллиметров, если 4 – то это свидетельствует о том, что изделие может выдержать взаимодействие с проволокой и инструментом диаметром от 1 миллиметра, если 5 – то это идеальный показатель, говорящий о полной защите, в том числе – от пыли. Вторая цифра в IP указывает на степень защиты дизельного генератора от влаги: 3 – от направленных потоков воды, падающих под углом 60°, 4 – от потоков, поступающих под любым углом.

Дизельный генератор: устройство, принцип работы, виды, критерии выбора

Из-за аварий, случающихся в электрической сети, прекращается работа всех электроприборов, потребляющих электрическую энергию для обеспечения жизнедеятельности человека. Выход из ситуации – в резервном электроснабжении дома, офиса, учреждения или производственного предприятия. Надёжным автономным источником электроэнергии является дизель генератор – мини электростанция, работающая на дизельном топливе.

Установка автономного электроснабжения решает проблему с обеспечением резервного питания подключённого оборудования. Мини электростанция позволяет сохранить непрерывный процесс функционирования дорогостоящей аппаратуры, включая медицинское оборудование и охранные системы. Применение дизельных генераторов с функцией автоматического запуска гарантирует сохранение скоропортящихся продуктов, хранящихся в холодильниках на складах и в продовольственных магазинах.

Устройство и принцип работы

Конструкция стационарных и передвижных (см. рис.1) дизельных электростанций предусматривает наличие в них двух основных рабочих механизмов: генератора электрического тока (1) и ДВС (2). Эти детали расположены на жёсткой раме (3) и соединены между собой таким образом, что вал ротора и коленвал дизельного двигателя находятся на одной оси.

Рис. 1. Переносной стартерный дизель генератор

В зависимости от типа модели и марки электроустановки станции оборудуются дополнительными элементами и рабочими узлами:

• панелями управления различной сложности;
• системами шумоподавления;
• радиаторами с вентиляторами (для ДВС с водяным типом охлаждения);
• аккумуляторами (4) (см. рисунок 1), стартерами и устройствами для автоматического запуска;
• защитными панелями от бокового дождя;
• системами защиты обслуживающего персонала и другими конструктивными элементами.

Мощные промышленные дизельные генераторы, например, станции марки WattStream (рис. 2), размещаются в специальных защитных контейнерах с дополнительным оборудованием.

Рис. 2. Стационарная электростанция для промышленных нужд

В основе принципа работы лежит процесс преобразования механической энергии, выработанной дизельным двигателем, в электрический ток. Источником электроэнергии является генератор, который приводится в действие дизельным двигателем. Момент силы от вращения коленчатого вала ДВС передаётся на ротор генератора (альтернатора). В результате взаимодействия магнитных полей возникает ЭДС. В обмотках статора появляется переменный ток.

Частота тока поддерживается путём обеспечения стабильных оборотов двигателя. Для этого в конструкции дизель генераторов предусмотрен механизм стабилизации скорости вращения коленвала. При возрастании нагрузки увеличивается подача дизельного топлива в камеры сгорания, в результате чего мощность ДВС возрастает. Когда нагрузка падает – двигатель также сбрасывает обороты до заданного уровня.

Виды и варианты исполнения

В продаже можно встретить сотни различных моделей дизельных генераторов. Но, несмотря на такое разнообразие, их можно классифицировать по нескольким основным признакам:

• типу альтернатора, вырабатывающего электроток;
• мощности агрегата;
• количеству фаз на выходе;
• способу охлаждения;
• принципу запуска дизельного двигателя (ручной либо электрический стартер, автоматический пуск при отсутствии напряжения в электрической сети);
• варианту исполнения (переносной или стационарный агрегат).

Остановимся более подробно на видах применяемых альтернаторов. Поскольку они генерируют ток, то полезно будет знать некоторые нюансы в работе самих генераторов.

Альтернаторы бывают двух видов: синхронные и асинхронные. Главное их отличие кроется в конструкции ротора. Якоря синхронных генераторов имеют обмотки. Для их возбуждения необходимо подать постоянный ток. Его можно взять из независимого источника либо снять часть напряжения с обмоток статора и выпрямить его.

В альтернаторах средней и большой мощности устанавливают на валу независимый генератор постоянного тока, который используется для возбуждения катушек ротора. Напряжение подаётся через щётки на кольца якоря. Поэтому синхронные генераторы ещё называют щёточными альтернаторами. Большое преимущество таких альтернаторов в том, что они обладают функцией регулятора напряжения.

Схема строения синхронного генератора показана на рисунке 3. Красным цветом обозначены контактные кольца (1), а сверху видны щёткодержатели (2). Хорошо видна полюсная катушка ротора (зелёный цвет).

Рис. 3. Схема синхронного дизель генератора

Альтернатор синхронного типа обеспечивает стабильные параметры напряжения при различных допустимых нагрузках. Отклонение в любую сторону не превышает 5%. Это достигается благодаря применению регулятора напряжений. На выходе генератора снимается высококачественный электрический ток.

Роторы асинхронных генераторов лишены проволочных катушек. Функции обмоток выполняют короткозамкнутые, чаще всего алюминиевые полосы, впрессованные в магнитопровод. По сути, они образуют сплошную массивную болванку. Плюсом такой конструкции является то, что для возбуждения не требуется подача постоянного тока. Достаточно токов самонаводки.

Ещё достоинства:

• нет щёток;
• компактные габариты и небольшой вес;
• невосприимчивость к коротким замыканиям (они просто перестают вырабатывать электроэнергию);
• низкая цена.

К сожалению, у этих генераторов есть серьёзный минус в технических характеристиках – ток низкого качества на выходе. Напряжение нестабильно и может колебаться в пределах больше 10%. Во многих случаях это не существенно, однако для питания точной аппаратуры и электронных устройств применять такие генераторы не желательно.

А вот для сварочных аппаратов они пригодны и даже желательны, при условии, что их мощности достаточно для подключения этих устройств. Существуют даже специальные сварочные генераторы на базе асинхронных альтернаторов (Рис. 4).

Рис. 4. Сварочный дизельный генератор

По способу охлаждения электростанции делятся на два типа: с жидкостным и воздушным охлаждением. Наличие водяного охлаждения позволяет двигателю длительное время работать при больших нагрузках. В частности такие двигатели выпускает японская фирма KUBOTA. На базе своих дизелей производитель поставляет на рынок очень надёжные дизельные генераторы, бренд которых завоевал всемирную известность.

Применение

В качестве резервных источников в снабжении электроэнергией дизельные генераторы нашли применение во многих сферах:

• в коттеджных городках и на дачах;
• на строительных площадках;
• в заведениях общественного питания;
• на автозаправочных станциях;
• на СТО, в производственных цехах, магазинах, фермерских хозяйствах, больницах, а также для обслуживания многих других объектов.

В отличие от бензиновых моделей дизельные электростанции оказались более надёжными. Их эффективность выше, а срок эксплуатации более длительный. Дизельные станции менее прихотливы и просты в обслуживании. Они отличаются:

• высоким КПД;
• меньшим расходом топлива;
• устойчивостью к повышенным нагрузкам;
• большим ресурсным запасом;
• длительностью непрерывной работы.

Всё это способствует росту популярности дизельных моделей генераторов.

Критерии выбора

1. При покупке мини электростанции определитесь, в первую очередь, какие задачи вам предстоит решать. От этого зависит выбор типа альтернатора, его мощности и уровня автоматизации. Для резервного питания частного дома подойдёт дизель генератор мощностью от 3 до 5 кВт. Желательно с синхронным альтернатором, который обеспечивает стабильную работу компьютера и прочих электронных устройств. Например, PRORAB 3000 D.
2. При выборе мощности ДГУ учитывайте не только предполагаемую суммарную нагрузку всех электрических приборов, а также тип нагрузки: тепловая или реактивная. К тепловой относятся нагрузки нагревательных приборов, а к реактивной – ёмкостные и индуктивные.
3. При расчётах, к суммарной нагрузке прибавляйте 15 – 20% мощности. Реактивную нагрузку подсчитать немного сложнее, так как в ней учитывается так называемый коэффициент Косинус ФИ. Он различен для разных инструментов и моторов (указывается в паспорте). Чтобы вычислить реальную нагрузку надо мощность разделить на cos(Fi).
4. Существуют ещё стартовые нагрузки электромоторов. При запуске они могут в 6 – 9 раз превышать номинальную нагрузку двигателя. Поэтому выбирайте генераторы с достаточным запасом мощности.
5. Если вы не планируете использовать установку для обеспечения питания насосов теплоснабжения, камер слежения и охранной сигнализации, то вряд ли стоит тратить дополнительные деньги на сложную аппаратуру автоматического включения. Запустить мотор ручным стартером не составляет никакого труда.
6. Нет надобности в автоматике для мобильных дизельных генераторов, используемых в условиях полного отсутствия электроснабжения. Если установка применяется только для освещения и для обеспечения работы электродвигателей и различных инструментов – смело выбирайте более дешёвый вариант с асинхронным альтернатором.
7. Дизельный генератор, который вы планируете использовать вне помещения в качестве основного источника питания, выбирайте с хорошо защищённым кожухом, а ещё лучше – модель в шкафном исполнении.
8. Трёхфазные генераторы преимущественно используются в производственных целях. Но если вы пользуетесь трёхфазным оборудованием, то конечно такие модели для вас.
9. Что касается брендов и производителей, то выбор за вами. Сегодня даже наши отечественные дизель генераторы не сильно уступают зарубежным, хотя цены их более демократичны. Можно посоветовать наш ВЕПРЬ или Prorab. Неплохо зарекомендовали себя генераторы фирмы SDMO.

Правила эксплуатации и обслуживания

Дизельные двигатели довольно неприхотливые и выносливые. Их обслуживание в основном заключается в своевременной замене масла и контроле уровня дизельного топлива в баке. Дополнительного контроля требует водяное охлаждение, если оно есть. Необходимо вовремя доливать воду или тосол, во избежание перегрева ДВС.

Особое внимание обращаем на обслуживание дизельных генераторов, оборудованных пусковой автоматикой. Учитывая то, что двигатель запускается стартером от аккумуляторной батареи, необходимо следить за состоянием этих деталей. При разрядившемся аккумуляторе двигатель просто не сможет запуститься в нужный момент. А это чревато далеко идущими последствиями.

Асинхронный альтернатор обслуживания не требует на протяжении всего срока службы. А вот синхронный генератор со щётками требует к себе внимания. Замена щёток – стандартная процедура. Сроки замены зависят от интенсивности эксплуатации. Обычно раз в 2 – 4 года.

Старые модели синхронных альтернаторов слабо защищены от попадания пыли на щёточный механизм. Это приводит к повышенному износу деталей генератора. Своевременное техническое обслуживание продлит срок службы генератора, защитит вашу электротехнику от непредвиденных ситуаций.

Устройство и принцип работы дизель-генератора

Дизельный генератор — установка, преобразующая энергию сгорающего топлива в электроэнергию. Устройство дизель-генератора основано на разработках двух ученых-изобретателей, работавших еще в 19 веке.

Первый вклад сделал Майкл Фарадей, создавший в 1831 году прототип электрогенератора, в котором под воздействием магнитного поля во вращающемся проводнике индуцировалась электродвижущая сила. Вторым изобретателем стал Рудольф Дизель, получивший в 1892 году патент на двигатель внутреннего сгорания с повышенным КПД. Отметим, что схема устройства дизель-генератора в привычном современном исполнении разработана спустя 100 лет, а массовый выпуск ДЭС был организован компаниями Perkins и Caterpillar.

Конструкция дизель-генераторов

В состав дизель-генератора входят основные агрегаты, обеспечивающие получение электроэнергии и вспомогательные узлы, необходимые для поддержания работоспособности силовой и генерирующей установки.

Основные агрегаты

Устройство дизель-генераторной установки предполагает размещение на одной общей раме следующих агрегатов:

Двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе и служащий источником механической энергии, необходимой для вращения ротора генератора. Основное отличие от бензиновых ДВС заключается в воспламенении горючего не от системы зажигания, а за счет более высокого сжатия. Благодаря этому удалось повысить мощность ДВС и снизить расход топлива.

Синхронный или асинхронный генератор электрического тока, соединенный с ДВС напрямую или через демпферную муфту. При вращении ротора этого агрегата происходит преобразование механической энергии в электрическую.

У любого дизельного генератора устройство и принцип работы основан на совместном функционировании этих двухосновных агрегатов. Но для обеспечения работы требуется ряд дополнительных систем.

Вспомогательные системы и оборудование

В этой категории выделяют:

Топливную систему, обеспечивающую хранение, очистку и подачу горючего в камеру сгорания ДВС.

Система отвода продуктов сгорания, совмещенная с глушителями, снижающими уровень создаваемого установкой шума.

Система охлаждения, позволяющая снизить температуру работающего двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от мощности ДГУ получило применение воздушное или жидкостное охлаждение.

Панель управления и щитовые шкафы, обеспечивающие распределение электроэнергии, контроль за параметрами работы ДЭС, отображение информации о состоянии оборудования. В эту же категорию относят аппаратуру защиты, сигнализации, автоматизации.

В зависимости от модификации, устройство ДЭС предполагает наличие и другого оборудования:

Система электрического пуска и зарядное устройство, поддерживающее АКБ в рабочем состоянии.

Звукопоглощающий кожух, обеспечивающий дополнительное снижение уровня создаваемого при работе шума.

АВР(автоматический ввод резерва), обеспечивающее переключение нагрузки с центрального источника энергоснабжения на генератор и обратно.

Отметим дизель-генераторы в контейнерном исполнении, для которых не требуется строительство отдельного помещения, работающие в климатических условиях любой сложности. Общие сведения о том, как устроен блок-контейнер. Представляет собой усиленный металлический корпус с утепленными стенками. В контейнере размещены узлы ДГУ так, чтобы обеспечить свободный доступ при ремонте и обслуживании. Плюсы такой компоновки — допускается эксплуатация на открытом воздухе, упрощается перевозка установки. Подобное строение ДЭС считается перспективным для промышленных генераторов высокой мощности.

Принцип работы дизельных генераторов

Все модели дизель-генераторов работают по одному и тому же принципу:

При сгорании топлива образующиеся газы создают избыточное давление на поршневую группу двигателя внутреннего сгорания.

Движение поршней по цилиндрам создает крутящий момент на коленвале, за счет чего он начинает вращаться.

Благодаря соединению вала с ротором электрогенератора начинается и его вращение.

При перемещении обмотки ротора в магнитном полу статора происходит индуцирование ЭДС.

Полученный электрический ток распределяется и передается потребителем.

АВР работает следующим образом — при отключении электроснабжения от основного источника (сети) осуществляется автоматический запуск ДГУ в работу. При выходе установки в заданный режим нагрузка переключается на дизель-генератор. При возобновлении централизованного электроснабжения происходит обратное переключение нагрузки и остановка ДЭС.

Благодаря высокой степени автоматизации просты в обслуживании и управлении, что упрощает организацию автономного или резервного электроснабжения в промышленных и бытовых масштабах.

Для чего необходим дизель-генератор

О том, насколько важным является обеспечение бесперебойного электроснабжения, многие из нас задумываются только при возникновении проблем. К сожалению, учитывая состояние отечественной электроэнергетики, их вероятность достаточно высока, а длительность перебоев может достигать нескольких суток. В такой ситуации крайне важно иметь «надежный тыл» — альтернативный источник электроэнергии. Одним из таких вариантов является дизельная электростанция.

Что представляет собой дизельный генератор

Это комплекс устройств, состоящий из дизельного двигателя, синхронного или асинхронного генератора, системы управления и других систем контроля и обеспечения. Функцией дизель генератора является выработка электрической энергии. Принцип действия основан на вращении вала генератора вследствие работы двигателя внутреннего сгорания на дизельном топливе.

Дизельные генераторы имеют широкую линейку мощностей и способны обеспечить электроэнергией любой объект — от небольшой дачи до промышленного предприятия или крупнотоннажного судна. При этом процесс установки и запуска автономной электростанции максимально упрощен. Существует и готовое исполнение дизель-генераторных установок (ДГУ) в блок-контейнерах, максимально удобных для транспортировки и подключения.

Когда необходим дизель-генератор

Использование автономного дизельного генератора обусловлено двумя основными факторами — полным отсутствием централизованных сетей и наличием перебоев в подаче электроснабжения. Под первую категорию подпадают удаленные загородные дома, вахтовые поселки, экспедиции, строительные объекты, фермы и т. д. Второй фактор более актуален для поселков, хотя наличие собственной автономной электростанции необходимо для больниц, банков и иных городских учреждений, в которых отсутствие электроэнергии может привести к очень серьёзным последствиям.

Как резервный источник электроэнергии дизельные генераторы используются на промышленных предприятиях, на складах, в торговых учреждениях, школах и офисах — везде, где существует вероятность нежелательного отключения централизованной сети.

Благодаря долговечности, значительному ресурсу работы, надежности, экономичности и быстрой окупаемости дизельные генераторы являются незаменимым автономным источником энергии. Использование дизельных электростанций позволяет избежать отключения и порчи важной аппаратуры, продолжить работу организации в нормальном режиме и избежать серьёзных материальных потерь.

Чем выгодна дизельная электростанция

Помимо того, что ДГУ обеспечивает полную независимость от наличия и состояния централизованной электросети, есть и масса иных преимуществ:

• Дизельные генераторы способны работать сутками независимо от погоды, окружающей сети и при минимальном участии человека. В отличие от бензиновых они не требуют частого внимания, на порядок более надежны и безопасны.
• Экономическая целесообразность. Дизель гораздо экономней в потреблении топлива что, наряду с более высоким моторесурсом, гарантирует многократную окупаемость разницы в цене.
• Функциональность — ДГУ просты в использовании, позволяют получить максимальный результат в кратчайшие сроки.
• Взрыво- и пожаробезопасность.
• Значительный диапазон мощностей — от 1 кВт до нескольких мегаватт, что достаточно для работы крупного промышленного цеха.

Как и где купить ДГУ

При выборе дизель-генератора необходимо учесть все действующие факторы и, в первую очередь, потребную мощность устройства исходя из мощности потребителей. Так, для частного дома достаточно 4-5 кВт, для строительных объектов — от 30 кВт, для жилых поселков — от 500 и более кВт.

Мы готовы предложить вам большой выбор моделей ДГУ от лучших мировых производителей. На нашем сайте представлена широкая линейка мощностей дизель-генераторов в любом необходимом исполнении, наши специалисты ответят на все интересующие Вас вопросы относительно технико-экономических характеристик, помогут сделать разумный выбор и обрести энергетическую независимость.

Что такое дизельный генератор?

Дизель-генератор (дизельная электростанция) — источник электроснабжения, представляющий собой установку, преобразующую механическую энергию вращения коленвала дизельного двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию, вырабатываемую.

Дизель-генератор (дизельная электростанция) – источник электроснабжения, представляющий собой установку, преобразующую механическую энергию вращения коленвала дизельного двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока (альтернатором).

В литературе обычно для обозначения менее мощных автономных дизельных источников электроснабжения используют термин дизельный генератор (ДГ), для более мощных – дизельная электростанция (ДЭС). Также используются названия дизель генераторная установка (ДГУ) и дизель электрическая установка (ДЭУ).

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

Энергия расширения газов, образующихся при сгорании воспламененного от сжатия топлива, в дизельном двигателе внутреннего сгорания преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленвала. Приводимый от двигателя ротор электрогенератора, вращаясь, возбуждает электро-магнитное поле, создающее индукционный переменный ток в обмотке генератора, который подается на выход – потребителю.

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

К основным составным частям дизель генератора (дизельной электростанции) относятся:

дизельный двигатель с подсистемами его жизнеобеспечения(подача топлива, воздуха, охлаждение);

синхронный или асинхронный генератор переменного тока – альтернатор;

система автоматического управления, мониторинга и контроля дизель генератора;

рама (тент-каркас, кожух, контейнер) на которой крепится все оборудование, и которая может выполнять дополнительные функции (защита от воздействия внешней среды, шумопоглощение и т.д.)

ДВИГАТЕЛИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРАХ

Одни из основных отличий двигателей, которые связаны с их мощностью и определяют их использование в дизель генераторах различной производительности, касаются систем охлаждения и подачи воздуха. Так по способу охлаждения различают двигатели:

воздушного охлаждения (применяются в дизель генераторах малой мощности);

жидкостного охлаждения (применяемые жидкости – вода, тосол и т.п.)

По способу подачи воздуха различают двигатели:

с турбонаддувом (турбокомпрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя, используя привод от выхлопных газов дизеля);

с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.

По сравнению, например, с бензиновыми генераторами, использование дизельных двигателей в составе дизель генераторов имеет ряд преимуществ: меньшая стоимость и расход топлива (т.е. более высокая производительность), больший ресурс, относительно более высокая пожаробезопасность. Эти факторы особенно важны в случае долговременного применения дизельной электростанции в качестве основного автономного источника электроснабжения, а также при частом и продолжительном подключении ее в качестве резервного источника.

Ведущими мировыми производителями двигателей, используемых в дизель генераторах, являются Cummins (США-Великобритания), Deutz (Германия), Perkins (Великобритания). Среди отечественных производителей можно отметить надежную продукцию Ярославского (ЯМЗ) и Минского моторного заводов (ММЗ).

ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Генераторы переменного тока, называемые также альтернаторы, служат для преобразования посредством электромагнитной индукции механической энергии вращения в электрическую. Различают синхронные и асинхронные генераторы. Дизель генераторы могут быть однофазные или трехфазные. Выбор однофазной или трехфазной установки зависит от фазности потребителей и равномерности распределения нагрузки между ними. В трехфазных дизель генераторах перекос нагрузки между фазами обычно не должен превышать 25 %.
Класс защиты генераторов обозначается двумя буквами (IР) и двумя цифрами. Первая цифра означает:

2 – защита от касания пальцами и от проникновения твердых посторонних предметов диаметром более 12 мм;

4 – защита от касания инструментом, пальцами или проволокой диаметром более 1 мм, защита от проникновения твердых посторонних частиц диаметром более 1 мм;

5 – полная защита от касания вспомогательными средствами любого типа и от проникновения пыли.

3 – защита от струй воды, падающих под углом до 60 градусов от вертикали;

4 – защита от струй воды, падающих под любым углом.

Ведущие марки на мировом рынке генераторов переменного тока Stamford (Великобритания), Mecc Alte (Италия), Leroy Sommer (Франция).

Дизель генераторы выпускаются в разнообразных исполнениях, в соответсвии со специфическими требованиями заказчиков. Наиболее часто встречаются следующие исполнения:

тропическое, северное, морское (в соответствии с климатическими условиями места эксплуатации);

стационарное или мобильное (дизель генераторы на прицепах, полуприцепах или самоходных шасси);

с шумопоглощающей решеткой (кожухом) и без.

Дизель генераторы (дизельные электростанции) широко используются в качестве автономных источников основного или резервного электроснабжения.

Основным источником дизель генератор является в случае полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а резервным – в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе . И в том и в другом случаях главная задача дизельных электростанций – обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю.

Отличаясь надежностью, низкой стоимостью вырабатываемой электроэнергии, быстрой окупаемостью, большим моторесурсом и долговечностью, дизель генераторы незаменимы в качестве автономных источников электроснабжения.

В качестве резервного источника питания дизель генераторы могут использоваться на промышленных предприятиях, в офисах банков, медицинских, дошкольных и школьных детских учреждениях, в торговых организациях и в складских помещениях. Это позволит избежать отключения важной дорогостоящей аппаратуры и оборудования (в том числе охранного или медицинского), продолжить функционирование соответствующих учреждений в нормальном режиме, сберечь материальные ценности (например, скоропортящиеся продукты питания в морозильниках и т.д.). Достаточно упомянуть перебои с подачей электроэнергии в Нью-Йорке в 1977 г. и в целом на западном побережье США в 2003 г., когда огромный ущерб был нанесен как ограблениями и кражами в рекламных агентствах, так и простой порчей продуктов питания.

В качестве автономного основного источника питания дизель генераторы широко применяются там, где централизованная система энергоснабжения либо полностью отсутствует (удаленные загородные дома, фермы, геологоразведочные экспедиции, вахтовые поселки и т.д.) либо расходы по ее проводке несоизмеримо выше затрат на приобретение и эксплуатацию дизель генератора (использования дизель генераторов для привода погружных насосов в поливном земледелии и т.п.).

ВЫБОР МОЩНОСТИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРА

Выбор мощности дизель генератора зависит от предполагаемой нагрузки на него потребителями электроэнергии. При этом необходимо учитывать их вид.

Активные нагрузки – приборы, в которых вся потребляемая энергия преобразуется в тепло: электроплиты, обогреватели, утюги и т.д. Для определения мощности дизель генератора в данном случае достаточно просуммировать мощности всех электроприборов с активным видом нагрузки и добавить около 10-20 %.

Реактивные нагрузки – в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло – часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей. Мерой реактивности выступает так называемый косинус Фи (cos(Fi)), который указывает сколько энергии преобразуется в тепло. Поэтому, чтобы подсчитать потребление нужно мощность разделить на на cos(Fi). Например, если на электродрели указано 600 Вт и cos(Fi)=0.7 , это значит, что на инструмент реально будет потреблять от дизель генератора 600:0.7=857 Вт. Кроме того, каждый дизель генератор имеет собственный cos(Fi), который тоже нужно учитывать. Допустим, он равен 0.8, то для работы вышеназванного интрумента от электростанции потребуется 857 Вт : 0.8 = 1071 Вольт Ампер.

Кроме того, необходимо принимать во внимание высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Стартовая перегрузка электростанции очень кратковременна, поэтому важно, чтобы дизель генератор смог ее выдержать, не отключаясь и тем более не выходя из строя. К примеру, у погружного насоса в момент старта потребление может подскочить в 7-9 раз .

Устройство и принцип работы дизель – генератора

Дизель – генераторы невероятно нужные агрегаты, способные обеспечивать электроэнергией там, где нет сети, так же они могут временно заменить центральную сеть и предотвратить срыв деятельности целых организаций. Что же касается больниц, то тут они попросту незаменимы. Дизель – генераторы имеют очень разнообразные конструкции, которые зависят от многих факторов, например, таких как место и условия применения. В этой статье мы и рассмотрим устройство дизельных генераторов и их применение.

Принцип работы

Генератор представляет собой устройство, призванное преобразовывать вращательную энергию механического типа в электрическую энергию.

Сам по себе генератор энергию не делает. Для тог чтобы на выходе появилась ЭДС необходимо вращать генератор дизельным или другим двигателем. Движение обмоток, относительно магнита или друг друга, создает электродвижущую силу в этих обмотках, которая и дает ток определенной силы на выходе устройства. Чтобы было проще понять такой процесс, его можно сравнить с насосом, который точно так же не создает воду, а прокачивает ее через себя.

В основе работы любого генератора лежит закон магнитной индукции, который подразумевает появление электродвижущей силы в проводнике, который движется в магнитном поле. При таком движении на концах провода возникает разность потенциалов, что, в свою очередь, заставляет двигаться заряженные частички, тем самым создавая течение тока.

Из чего состоит генератор

Движущей силой любого генератора является двигатель, который приводит в действие сам генератор. Для работы двигателя необходима топливная система, а для стабильности напряжения, вырабатываемого генератором, регулятор напряжения. Не менее необходимой является и система охлаждения, как двигателя внутреннего сгорания, так и самого генератора. Еще одним важным компонентом является система смазки. На станине, которая содержит все узлы и агрегаты находится так же зарядное устройство для аккумулятора и панель управления. Также в обязательном порядке присутствует глушитель шума.

Двигатель

Двигатель служит источником механической энергии, которую и будет преобразовывать генератор. Во всех случаях от мощности дизеля зависит и мощность самого генератора. При выборе силовой установки нужно учитывать несколько важных моментов, которые в обязательном порядке указываются заводом изготовителем.

Тип топлива

Двигатели внутреннего сгорания, которые приводят генератор в действие, могут питаться бензином, газом или дизельным топливом. Если мощность генератора не велика, выгоднее использовать двигатель именно бензинового типа, если же от машины требуется большая мощность, в перспективе дизели и ДВС на газу. Существуют так же силовые установки, которые работают сразу на двух типах топлива.

Самыми распространенными двигателями внутреннего сгорания являются верхнеклапанные модели. Их клапаны находятся в самой головке цилиндров, а не в блоке, как у других типов ДВС. К преимуществам верхнеклапанных моделей можно отнести компактный внешний вид, простоту, надежность, удобство в ремонте, а также не большой шум и менее токсичный выхлоп. Из недостатков таких силовых установок следует выделить их дороговизну.

Генератор переменного тока

Является незаменимым звеном в цепочке генерации электрической энергии. Сам генератор состоит из стационарного корпуса, статора и подвижного ротора, который вращается в статоре. Все узлы генератора построены и расположены таким образом, чтобы обеспечить максимально точное перемещение обмоток в магнитном поле. Статор представляет собой неподвижную часть, в которой расположен сердечник с намотанной на него обмоткой. Ротор (якорь) является подвижной частью, которая создает вращающееся магнитное поле. Ротор бывает щеточным, с намотанной обмоткой, и бесщеточным, в виде постоянного магнита. Ротор создает магнитное поле, которое вращаясь, создает в обмотках статора электродвижущую силу и, как следствие, ток.

При оценке генератора следует обратить внимание на материал его корпуса, металлические модели более прочные и долговечные. В пластиковых аналогах происходит деформация, и смещение рабочих поверхностей, что со временем приводит к уменьшению мощности машины и даже ее порче. Ротор крепится в статоре на подшипниках, подшипники шарикового типа более предпочтительны, нежели роликовые. Генератор бесщеточного типа вырабатывает более стабильное напряжение и имеет большую долговечность.

Система питания

В среднем генератор способен проработать на одной заправке около 7-ми часов. В небольших моделях топливный резервуар является частью станины или крепится на ней. Если же генератор используется в стационарном режиме на предприятии, его оснащают внешним баком, который позволяет работать намного дольше. Топливная система большинства генераторов состоит из трубопровода, который доставляет топливо из бака в двигатель и обратно, вентиляции топливного резервуара, топливного насоса, который закачивает горючее из бака в двигатель. Также важной вещью является фильтр топлива, который отделяет от него воду и мусор. Для распыления дизельного топлива в цилиндры служат форсунки.

Регулятор напряжения

Как видно из названия это устройство призвано регулировать выходное напряжение системы. Ниже мы подробно опишем принцип работы регулятора.

Реле осуществляет преобразование переменного тока в постоянный, а реле – регулятор отбирает небольшую часть энергии и направляет его на вторичные обмотки, так же известные как обмотки возбуждения. Присутствуют также вращающиеся выпрямители, которые нужны для преобразования переменного тока обмоток возбуждения в постоянный.

Этот подготовительный процесс запуска длится до тех пор, пока генератор не возбудится и не начнет вырабатывать полное напряжение. Регулятор следит за состоянием выходного напряжения, и если оно превосходит заданные рамки, регулятор уменьшает напряжение возбуждения. Когда генератор работает в заданном режиме, регулятор просто поддерживает необходимое напряжение возбуждения.

Если нагрузка, прилагаемая к генератору, растет, напряжение его соответственно немного падает, и реле – регулятор добавляет питание ротору, таким образом, выходное напряжение достигает установленного значения. Цикл продолжается снова до выхода генератора на свою полную рабочую мощность.

Охлаждающая система

Двигатель дизельного генератора греется от трения движущихся частей и от тепла сгораемых газов. Очень важно удержать температуру двигателя в заданных пределах и отвести лишнее тепло.

Очень часто в генераторах в качестве охлаждающего вещества применяется обычная вода. Для обмоток самого генератора часто применяют водород, благодаря своей хорошей теплоотдаче он работает превосходно. Тепловая энергия передается через газ вторичному контуру охлаждения, который отбирает ее посредством дистиллированной воды. Оконечным контуром системы охлаждения является радиатор с принудительной подачей воздуха.

За охлаждающей системой необходимо тщательно следить и проверять уровень хладагента. Так же нужно следить за исправностью помпы (устройство подачи охлаждающей жидкости). Завод изготовитель обычно рекомендует, через какое количество времени работы нужно проводить профилактику системы охлаждения. Сам генератор обязательно должен находиться в проветриваемом помещении.

Смазочная система

Для того чтобы сам двигатель внутреннего сгорания и генератор, работающий в паре с ним, прослужили долго, они обязаны иметь хорошую систему смазки. ДВС получает смазку, как и все подобные машины, из картера через маслопровод и масляные фильтры. Каждые 7 – 8 часов работы двигателя необходимо производить проверку уровня масла и отсутствие утечек. После определенного количества проработанных мот часов, масло нужно менять.

Зарядное устройство

В основном двигатель, приводящий в движение генератор, запускается от аккумулятора. Для того чтобы батарея была все время заряженной и существует зарядное устройство. Напряжение зарядки должно иметь установленную величину, ведь при слишком низком или высоком значении аккумулятор либо сядет, либо быстро выйдет из строя. Корпус устройства заряжающего аккумулятор во избежание коррозии изготавливают из нержавейки. Система полностью автоматическая и не нуждается в обслуживании или настройке.

Управляющая панель

Панель управления позволяет управлять генератором, каждая отдельно взятая модель имеет свой пульт, и о некоторых из них мы расскажем ниже. Панель управления позволяет осуществлять автоматический запуск генератора в случае отсутствия электричества в сети. Также существует возможность следить за работой машины и в случае необходимости производить автоматическое отключение генератора.

Система контроля, которая включает в себя датчики, позволяет следить за состоянием двигателя и генератора во время работы, в том числе за давлением масла, температурой, напряжением аккумулятора, частотой вращения системы и временем ее работы. Автоматическая система защиты останавливает работу системы в случае аварийного сигнала, полученного от одного из датчиков. Контроль ведется не только за ДВС, но и за генератором.

Станина

Любой генератор основывается на раме, которая содержит несущую часть и кожухи, защищающие саму машину и обслуживающий персонал. Также в обязательном порядке должен присутствовать заземлитель. Несущая рама служит для жесткой фиксации всех агрегатов относительно друг друга и поверхности земли. Зачастую вся установка устанавливается в специальном контейнере, который защищает машину от воздействия со стороны окружающей среды.

Система выхлопа

При работе дизельного двигателя, как и любых других двигателей внутреннего сгорания, вырабатывается токсичный газ, который должен, тщательно отводится из помещения. В качестве системы отвода и глушения шума выступает выхлопная установка. Системе выхлопа следует уделять максимальное влияние, так как при халатном к ней отношении возможно отравление персонала выхлопным газом.

Трубы для отвода газа чаще всего делают из железа и чугуна. Устанавливаются на корпус двигателя и станину они не жестко, чтобы исключить влияние вибрации и как следствие порчу ДВС. Конечная часть выхлопной трубы выводится на улицу, в отдалении от окон и других проемов, ведущих в здание.

Еще одной важной функцией выхлопной системы является глушение шума работы двигателя. Для этой цели применяется система глушителей и таким образом громкость шума доводится до необходимого уровня.