دیزل ژنراتور دستگاهی است که انرژی مکانیکی ورودی از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل می‌نماید. این دستگاه جهت تامین جریان الکتریکی است، که در هنگام قطع برق و جلوگیری از انقطاع از فعالیت‌های روزانه یا اخلال در فعالیت‌های کسب و کار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ژنراتور گازوئیلی در پیکربندی‌های مختلف الکتریکی و فیزیکی برای استفاده در زمینه‌های مختلف قابل استفاده است. در این مطلب ما نحوه کارکرد یک دیزل ژنراتور، اجزای اصلی و نحوه عملکرد آن به عنوان یک منبع ثانویه انرژی الکتریکی در زمینه‌های مسکونی و صنعتی بررسی را می‌کنیم.اجزای اصلی یک دیزل ژنراتور
1. موتور ژنراتور
2. دینام (ژنراتور)
3. سیستم‌های سوخت (تانک)
4. رگولاتور ولتاژ
5. سیستم‌های خنک کننده و اگزوز
6. سیستم‌های روانکاری
7. شارژر باتری
8. کنترل پنل
9. مجمع اصلی / قاب (شاسی)
۱٫ موتور ژنراتور
موتور ژنراتور منبع انرژی مکانیکی ورودی است. اندازه قدرت موتور دیزلی به طور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی ژنراتور می‌تواند کوپله شود. عوامل متعددی وجود دارد که می‌بایست در ذهن داشته باشیم تا یک موتور دیزلی خوب را برای ژنراتور دیزلی خود انتخاب نماییم.
از جمله آن می‌توان به تولید کننده موتور دیزل ژنراتور، نوع و نحوه کار موتور آن و نهایتا نحوه نگهداری از موتور دیزلی بر روی دیزل ژنراتور اشاره نمود. ما در این مطلب به ۲ نکته اساسی در انتخاب موتور دیزلی اشاره می‌نماییم.
نوع سوخت مورد استفاده
نوع سوپاپ‌های موتور
موتور دیزل ژنراتور با سرسوپاپ واقع در سر سیلندر نسبت به سایر انواع موتورها امتیازاتی دارد:
طراحی جمع و جور
عملیات مکانیزم ساده
دوام و کیفیت بالاتر
کاربر پسند در عملیات
سر و صدای کم در طول عملیات
سطح انتشار پایین
البته، موتور دیزل ژنراتور OHV گران‌تر از موتورهای دیگر است. در حالت کلی از ۲ حالت سوپاپ در موتور این محصولات استفاده می‌شود:
موتور با سرسوپاپ واقع در سر سیلندر (Overhead Valve – OHV)
موتور با سرسوپاپ واقع در بدنه موتور دیزل (Overhead Valve none -non-OHV)
۲٫ دینام (ژنراتور)
ژنراتور یا همان دینام (همچنین به عنوان “genhead” شناخته می‌شود.) بخشی از ژنراتور گازوئیلی است که از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور دیزل ژنراتور، خروجی برق حاصل می‌نماید. ژنراتور شامل مجموعه‌ای از قطعات ثابت و متحرک است که در محفظه روکشی قرار گرفته است. این قطعات با یکدیگر به صورت اتوماتیک در ارتباط هستند که منجر به حرکت نسبی بین میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی و در نتیجه تولید برق می‌گردد. اجزای دینام استاتور: این جزء ثابت ژنراتور در دیزل ژنراتور است. شامل مجموعه‌ای از هادی الکتریکی در سیم پیچ روی یک هسته‌ای آهنی روتور: این جزء در حال حرکت است که یک میدان مغناطیسی دوار تولید می‌کند و شامل یکی از سه نوع زیر است با القاء: این روش به عنوان alternators بدون جاروبک شناخته شده هستند و معمولا در ژنراتورهای بزرگ استفاده می‌شود. توسط آهنرباهای دائمی: این جزء مشترک در واحدهای ژنراتور کوچک است. با استفاده از محرک: محرک کوچک از یک منبع جریان مستقیم (DC) روتور یک میدان مغناطیسی در حال حرکت بر روی استاتور تولید می‌کند، که موجب اختلاف ولتاژ بین سیم‌پیچ‌های استاتور می‌شود. این عمل منجر به تولید جریان متناوب (AC) در خروجی دیزل ژنراتور می‌گردد. نکات مهم در انتخاب یک ژنراتور برای دیزل ژنراتور الف: محفظه فلزی در مقابل محفظه پلاستیکی: طرح تمام فلزی تضمین کننده دوام ژنراتور است. بدنه پلاستیکی ژنراتور در معرض قطعات متحرک دینام است که با گذشت زمان و باعث افزایش ساییدگی و پارگی می‌شود. این موضوع بسیار خطرناک است. ب: طراحی بدون جاروبک: دینام که جاروبک استفاده می‌کند، نیاز به نگهداری کمتر و همچنین و تولید برق بهتری نیز دارد. ۳٫ سیستم سوخت دیزل ژنراتور مخزن سوخت معمولا دارای ظرفیت کافی برای روشن نگه‌داشتن این محصول به مدت میانگین ۶ تا ۸ است. در مورد دیزل ژنراتور کوچک، مخزن سوخت، بخشی از پایه شاسی است یا در بالای قاب نصب شده است. برای استفاده از این کالا در زمینه تجاری، ممکن است نیاز به احداث و نصب یک مخزن سوخت خارجی در کنار این محصول باشد. ویژگی های مشترک سیستم سوخت دیزل ژنراتور
اتصال به لوله از مخزن سوخت به موتور دیزل ژنراتور: خط عرضه هدایت سوخت از مخزن به موتور و خط بازگشت هدایت سوخت از موتور به مخزن.
لوله تهویه برای مخزن سوخت: مخزن سوخت دارای لوله تهویه است که در هنگام پر کردن مجدد و زه کشی از تانکر برای جلوگیری از فشار یا خلاء استفاده می‌شود.
اتصال سر ریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه
پمپ سوخت: جهت نقل و انتقال سوخت از مخزن اصلی به مخزن فعلی به کار برده می‌شود .پمپ سوخت به طور معمول الکتریکی اداره می‌شود.
جداساز سوخت / صافی بنزین: این فیلتر سوخت مایع برای حفاظت از اجزای دیگر دیزل ژنراتور از خوردگی و آلودگی است.
تزریق کننده سوخت: این بخش تنظیم کننده سوخت مایع و مقدار اسپری مورد نیاز به محفظه احتراق موتور است.
هشدار: هنگام پر کردن مخزن سوخت، از تماس بین نازل و مخزن سوخت اطمینان حاصل نمایید تا مانع از ایجاد جرقه شود.
۴٫ رگولاتور ولتاژ
همان‌طور که از نام این قسمت مشخص است، وظیفه آن تنظیم ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور است. مکانیسم زیر برای هر یک از مولفه‌ها نقش موثری در روند تنظیم ولتاژ دارد. رگولاتور ولتاژ: تنظیم کننده ولتاژ جهت بخش کوچکی از خروجی ژنراتور است که ولتاژ AC را دریافت کرده و آن را به جریان DC تبدیل می‌نماید. سیم پیچ تحریک (Exciter Windings): تبدیل جریان DC به AC کنونی – سیم پیچ تحریک در حال حاضر عملکرد شبیه به سیم‌پیچ‌های استاتور اولیه و کوچک، در تولید جریان AC دارد. سیم پیچ تحریک به واحدهای شناخته شده به یکسو کننده دوار متصل شده است. دوار یکسو کننده‌ها: تبدیل کنونی به جریان AC به DC – جریان AC تولید شده توسط سیم پیچ های تحریک و تبدیل آن به جریان DC را اصلاح می‌نماید. این جریان DC تغذیه روتور/ آرماتور را انجام می‌دهد که منجر به ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار بر روتور / آرماتور می‌گردد. روتور / آرماتور: تبدیل جریان DC به ولتاژ AC. روتور / آرماتور در حال حاضر باعث افزایش ولتاژ AC در سراسر سیم‌پیچ‌های استاتور ژنراتور می‌شود و به عنوان یک افزایش دهنده ولتاژ خروجی AC عمل می‌کند. ۵٫ سیستم های خنک کننده و اگزوز
سیستم خنک کننده
استفاده مداوم از ژنراتور گازوئیلی باعث داغ شدن اجزای مختلف آن می‌شود. ضروری است که خنک کننده و سیستم تهویه، گرمای حاصل دیزل ژنراتور را به خارج هدایت نماید.
از آب گاهی اوقات به عنوان مایع خنک کننده برای دیزل ژنراتور استفاده می‌شود. اما این عمدتا محدود به شرایط خاص است؛ مثلا در دیزل ژنراتورهای کوچک در کاربردهای کم ظرفیت و یا واحد بسیار بزرگ بیش از ۲۲۵۰ کیلو وات و بالاتر. گاهی اوقات از هیدروژن به عنوان خنک کننده سیم‌پیچ‌های استاتور برای سایزهای بزرگتر استفاده می‌شود. هیدروژن در جذب گرما بهتر از سایر ماده‌های سرد کننده عمل می‌نماید.
بررسی سطح مایع خنک کننده به صورت روزانه ضروری است. سیستم خنک کننده و پمپ آب باید بعد از هر ۶۰۰ ساعت و فیلتر هوایی پس از هر ۲۴۰۰ ساعت کارِ دیزل ژنراتور تمیز گردد. ژنراتور دیزلی باید در یک فضای باز و دارای تهویه نگهداری شود. فضای استاندارد حداقل ۳ فوت از هر سمت ژنراتور گازوئیلی است، با در نظر گرفتن جریان آزاد هوا.
سیستم اگزوز
دود اگزوز ساطع شده از یک دیزل ژنراتور حاوی مواد بسیار سمی است و باید به درستی مدیریت شود. از این رو، نصب یک سیستم اگزوز کافی برای گازهای خروجی از اگزوز ضروری است.
لوله‌های اگزوز معمولا از چدن، آهن نرم یا فولاد ساخته شده است. لوله‌های اگزوز معمولا به موتور دیزل با یک اتصال‌دهنده انعطاف پذیر وصل گشته و انتهای اگزوز دیزل ژنراتور به خارج از منزل امتداد می‌یابد. شما باید اطمینان کسب کنید که سیستم اگزوز دیزل ژنراتور به تجهیزات دیگر متصل نیست.
۶٫ سیستم های روانکاری دیزل ژنراتور
دیزل ژنراتور شامل بسیار زیادی از قطعات متحرک است. برای افزایش طول عمر قطعات و اطمینان از عملکرد صحیح دیزل زنراتور از سیستم روانکاو مراقبت نمود. سطح روغن در مخزن روانکاو باید هر ۸ ساعت کار دیزل ژنراتور چک شود. شما همچنین باید مراقب هرگونه نشتی از روان کننده‌ها باشید. تعویض روغن هر ۵۰۰ ساعت عملیات ژنراتور گازوئیلی باید انجام شود. ۷٫ شارژر باتری شارژ باتری توسط دیزل ژنراتور می‌بایست با دقت بسیار بالا و متناسب با ولتاژ آن صورت پذیرد. اگر عقربه ولتاژ بسیار پایین است، باتری‌ها تحت شارژ هستند. اگر عقربه ولتاژ شناور بسیار زیاد باشد، عمر باتری را کوتاه می‌کند. شارژرهای باتری معمولا جهت جلوگیری از خوردگی از فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند. ولتاژ DC خروجی شارژر باتری برای هر سلول ۲٫۳۳ ولت است که ولتاژ سنج دقیق برای باتری‌های اسید سرب است. شارژر باتری جدای DC با ولتاژ خروجی دیزل ژنراتور در ارتباط است. ۸٫ کنترل پنل دیزل ژتراتور این بخش رابط کاربری دیزل ژنراتور است و شامل ابزارهای مدیریت و کنترل از جمله پریز برق و کنترل ولتاژ است. تولیدکنندگان مختلف پانل کنترل‌های متنوعی برای کنترل آسان آن تولید می‌کنند که برخی از این موارد در زیر ذکر شده است: تنظیمات روشن و خاموش دیزل ژنراتور: پانل‌های کنترل خودکار شروع، به طور خودکار ژنراتور دیزلی را در هنگام قطع برق فعال می‌سازد. موتور سنج: ابزارهای اندازه‌گیری پارامترهای موتور دیزلی را نشان می‌دهد؛ پارامترهای مهمی از قبیل فشار روغن، درجه حرارت مایع خنک کننده، ولتاژ باتری، سرعت چرخش موتور دیزل و مدت زمان روشن بودن. اندازه‌گیری ثابت و نظارت بر این پارامترها به شما این امکان را می‌دهد هنگام عبور از سطح استاندار ژنراتور گازوئیلی خاموش شود. ژنراتور سنج: دارای کنترل پنل ژنراتور برای اندازه‌گیری جریان خروجی و ولتاژ و فرکانس ژنراتور گازوئیلی کنترل‌های دیگر: فاز سوئیچ انتخاب‌گر، سوئیچ فرکانس و کنترل موتور سوئیچ (حالت خودکار) ۹٫ شاسی دیزل ژنراتور دیزل ژنراتور قابل حمل یا ثابت است. در حالت کلی تمامی تجهیزات بالا بر روی سکو یا همان شاسی قرار می‌گیرد. عمر مفید ژنراتورهای دیزلی با توجه به اینکه ژنراتورها با سرعت حداکثر ۱۸۰۰ دور کار کرده و با آب خنک می‌شوند، سطح استاندارد بالاتری نسبت به ژنراتورهایی دارند که با ۳۶۰۰ دور کار می‌کنند و با هوا خنک می‌شوند. در واقع اگر روزانه ۴ ساعت به منظور ورزش دادن از این دستگاه استفاده کنید حدود ۱۴ سال طول می‌کشد تا نیاز به سرویس اولیه و اساسی آن که حدودا ۲۰۰۰۰ ساعت است پیدا شود. ساعت سرویس‌های دوره‌ای روغن و فیلترهای یک دیزل ژنراتور بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ ساعت است که البته می‌بایست فشاری که به آن وارد می‌شود را مدیریت نمود. ساعت کار سرویس کلی و اساسی یک ژنراتور گازوئیلی چنان‌چه در بهترین حالت استاندارد از آن استفاده شود حدود ۵۰۰۰۰ ساعت بیان شده است، ولی باید دانست که همه اینها تقریبی بوده و ساعت مشخصی برای آن معین نشده است.