☑️ به صورت کلی دیزل ژنراتور از پنج بخش اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
موتور دیزل
ژنراتور
سیستم کنترل
سیستم انتقال قدرت
شاسی
☑️ موتور دیزل
موتور دیزل ماشینی است که وظیفه آن تبدیل انرژی شیمیایی نهفته در سوخت (گازوئیل) به انرژی مکانیکی است. انرژی که در محفظه سیلندر و در فرآیند احتراق آزاد می گردد باعث به حرکت درآمدن میل لنگ موتور شده و این حرکت در نهایت باعث چرخیدن فلای ویل موتور می شود که این چرخش مطلوب ما هست و در مرحله بعد این انرژی مکانیکی به جریان برق تبدیل می شود.
موتور دیزل مورد استفاده در مولد برق نسبت به موتورهای دیزلی که در وسایل خودرویی استفاده می شود دارای حداقل یک تفاوت اساسی است و آن دور موتور است. در موتورهای خودرویی دور موتور متغییر است و معمولا کنترل دور موتور در اختیار اپراتور یا راننده است که بسته به شرایط، آن را به کمک گاز موتور کنترل می کند.
معمولا دور موتورهای خودرویی از ۱۰۰۰ تا ۸۰۰۰ دور در دقیقه (آر پی ام) متغییر است. موتور مولد برق اما، دارای دور ثابت است و نوسان دور موتور باعث نوسان در فرکانس و ولتاژ جریان برق خروجی می شود که معمولا مطلوب نیست.
☑️ دور موتورهای مولد برق
معمولا دور موتورهای دیزلی در ۱۵۰۰ آر پی ام ثابت نگه داشته می شود. حاصل این دور ثابت تولید برق با فرکانس ۵۰ هرتز و ولتاژ ۳۸۰ ولت سه فاز و ۲۳۰ ولت تک فاز می باشد. اگر دور موتور (عدد ۱۵۰۰) را بر فرکانس تقسیم کنیم به عدد ۳۰ می رسیم:
۳۰ = ۵۰ / ۱۵۰۰
این عدد به این صورت معنی می شود که به ازای هر ۳۰ دور موتور در دقیقه، فرکانس جریان برق تولیدی به میزان ۱ هرتز جابجا می شود. یعنی اگر دور موتور دیزل از ۱۵۰۰ به ۱۵۳۰ آر پی ام تغییر کند، فرکانس جریان خروجی از ۵۰ هرتز به ۵۱ هرتز تغییر خواهد کرد.
در مواردی که به برق با فرکانس ۶۰ هرتز نیاز باشد، می توان دور موتور دیزل را روی ۱۸۰۰ آر پی ام تنظیم کرد. حاصل آن خروج جریان برق با فرکانس ۶۰ هرتز و ولتاژ ۴۴۰ ولت خواهد بود. برخی ماشین آلات که از ایالات متحده آمریکا و عربستان سعودی وارد شده باشد نیاز به تامین برق ۶۰ هرتز دارند. با توجه به فرآیند تشریح شده فوق می توان از یک مولد برق معمولی، برق با فرکانس ۶۰ هرتز نیز تامین نمود.
☑️ ژنراتور
ژنراتور یا مولد که در اصطلاح عام به آن دینام هم گفته می شود یک دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. ساده ترین نوع ژنراتوری که بسیاری از آقایان در ذهن دارند دینام برق دوچرخه است. برای تامین روشنایی لامپ دوچرخه از یک دینام بسیار کوچک در حد مشت بسته دست استفاده می شود. در زمان نیاز به چرخ دوچرخه می چسبد و محور آن با حرکت چرخ چرخیده و تولید برق می کند. در مولد برق نیز، محور مولد چرخیده و باعث تولید جریان الکتریسیته می شود. وظیفه چرخاندن محور دینام بر عهده موتور دیزل است. در زمان کوپل دیزل ژنراتور، فلایویل موتور که به قسمت انتهای میل لنگ موتور پیچ شده است به شفت ژنراتور که مجهز به یک صفحه گرد است متصل می شود و نیروی مکانیکی موتور به ژنراتور منتقل می شود. ولتاژ خروجی ژنراتور به صورت کلی تابعی از دور موتور است. ولی کنترل ولتاژ ژنراتور را قطعه ای با نام ای وی آر (AVR) که مخفف Automatic Voltage Regulator است بر عهده دارد. در مواردی که ولتاژ جریان خروجی دیزل ژنراتور دارای نوسان است، در صورت ثابت بودن دور موتور دیزل، اولین نگاه باید به سمت تست ای وی آر باشد. راندمان ژنراتور تابعی از درجه حرارت محیط است. معمولا ژنراتورها در دو طبقه حرارتی ساخته می شوند: ۲۷ و ۴۰ درجه. این اعداد نشان دهنده درجه حرارت محیط مطلوب ژنراتور هستند و بعد از این درجه حرارت، افت توان مولد برق شروع می شود. البته عمر کارکرد ژنراتور نیز در کاهش کارایی آن تاثیر گذار است که در مقوله دیگری در بحث کاهش راندمان دیزل ژنراتور در این باره به صورت مفصل پرداخته خواهد شد.
☑️ سیستم کنترل
سیستم کنترل دیزل ژنراتور وظیفه کنترل عملکرد دمولد برق را بر عهده دارد. روشن شدن دیزل ژنراتور، خاموش شدن آن، کنترل دور و محافظت از مولد برق. سیستم کنترل دیزل ژنراتور معمولا مجهز به یک برد الکترونیک است. برد الکترونیک به کار گرفته شده در دیزل ژنراتور معمولا بسیار متنوع است. سیستم کنترل می تواند ساده و پیشرفته باشد.
مدل ساده فقط کار نمایش پارامترهای موتور، ژنراتور، کنترل روش و خاموش شدن مولد برق را بر عهده دارند. مدل پیشرفته قابلیت سنکرون کردن جریان برق دیزل ژنراتور با بقیه منبع های جریان و قابلیت کنترل از راه دور را بر عهده دارد. درمولدهای برق ساخت شرکت تیارا ژنراتورز، با توجه به نوع استفاده از دیزل ژنراتور، برد الکترونیک متناسب انتخاب شده و بر روی آن نصب می گردد.
☑️ سیستم انتقال قدرت
کابل های قدرت دیزل ژنراتور که متصل به سیم پیچ ژنراتور هستند شامل سه کابل فاز و یک کابل نول در قسمت بالای ژنراتور و در داخل باکس ژنراتور روی شنت ژنراتور قرار گرفته اند. چهار کابل ( در ژنراتورهای با توان بالا چهار شینه مسی) وظیفه انتقال قدرت از ژنراتور به کلید قدرت را بر عهده دارند.
کلید قدرت (MCCB) روی بدنه ژنراتور و معمولا در قسمت راست آن نصب می گردد. ظرفیت کلید قدرت تابعی از توان ژنراتور است که بر اساس استانداردهای نشریه برق انتخاب و نصب می گردد.
مهمترین وظیفه کلید قدرت، هدایت و کنترل جریان خروجی از ژنراتور و جلوگیری از برگشت جریان برق به ژنراتور است. کلید قدرت معمولا دارای سه حالت خاموش، روشن و تریپ می باشد. اگر جریان مصرفی مدار از حد معینی تجاوز نماید، کلید قدرت با قطع جریان به حالت تریپ تغییر حالت می دهد و مانع خروج جریان اضافه از ژنراتور می شود و از ایراد آسیب به سیم پیچ ژنراتور جلوگیری می کند.
بنابراین در حالتی که دیزل ژنراتور شما روشن است ولی جریان خروجی وجود ندارد، اولین نگاه به سمت کلید قدرت می رود که کنترل شود در حالت خاموش یا تریپ نباشد. برای استفاده مجدد از دیزل ژنراتور، می بایست کلید قدرت از حالت تریپ خارج شده و در حالت روشن (باز) قرار گیرد.
☑️ شاسی دیزل ژنراتور
شاسی دیزل ژنراتور یک پایه فلزی است که وظیفه آن نگهداری دیزل ژنراتور است. قطر ورق های فلزی استفاده شده در شاسی دیزل ژنراتور تابعی از وزن دیزل ژنراتور است که خود تابعی از توان خروجی دیزل ژنراتور است.
معمولا در مولدهای برق با توان خروجی کمتر از ۸۰۰ کاوا، یک مخزن سوخت روزانه در داخل شاسی دیزل ژنراتور تعبیه می شود. ظرفیت مخزن باید طوری باشد که میزان سوخت مورد نیاز موتور دیزل را برای یک نوبت کاری (معمولا ۸ ساعت کار) تامین کند.
با توجه به اینکه تمام ماشین های دوار از جمله دیزل ژنراتور در زمان کار دارای لرزش نسبتا زیادی هستند. برای جلوگیری از انتقال لرزش دیزل ژنراتور به شاسی، در نقاط اتصال بین دیزل و ژنراتور و شاسی لرزه گیرهایی تعبیه می شود.
استفاده از لرزه گیر مناسب و البته مرغوب، نقش بسیار زیادی در کاهش لرزش دیزل ژنراتور در زمان کار دارد. معمولا اصطلاح دسته موتور که بیشتر در بین لوازم اتومبیل رایج است و همان لرزه گیرهای مربوط به موتور اتومبیل است نیز به لرزه گیرهای دیزل ژنراتور اطلاق می شود.
☑️ اجزای جانبی دیزل ژنراتور
علاوه بر اجزای اصلی دیزل ژنراتور که در قسمت های بالا توضیح داده شد، دیزل ژنراتور دارای اجزای جانبی نیز به شرح زیر می باشد:
☑️ باتری
باتری دیزل ژنراتور که معمولا در رک مخصوص باتری در روی شاسی دیزل ژنراتور نصب می شود شامل یک، دو یا چهار دستگاه باتری است که به طور مسلم وظیفه تامین برق استارت موتور را بر عهده دارد. ظرفیت باتری دیزل ژنراتور که بر اساس آمپر ساعت سنجیده می شود تابعی از قدرت موتور و قدرت مورد نیاز استارت موتور می باشد.
در حالی که تعداد باتری مورد نیاز دیزل ژنراتور تابعی از ولتاژ استارت موتور دیزل می باشد که با توجه به این که تمام باتری ها در ولتاژ ۱۲ ولت ساخته و ارائه می شوند تعداد باتری برای استارت های ۱۲ ولتی یک دستگاه، برای استارت های ۲۴ ولتی دو دستگاه و برای استارت های ۴۸ ولتی چهار دستگاه می باشد.
ظرفیت باتری ها نیز معمولا از ۵۵ آمپر در مولد های برق کوچک (کمتر از ۵۰ کاوا) تا ۳۰۰ آمپر در دیزل ژنراتور خیلی بزرگ (بیشتر از ۱۰۰۰ کاوا) متغییر است. ظرفیت باتری ها معمولا باید به صورتی انتخاب شود که توان مورد نیاز برای تعداد ۶ استارت متوالی دیزل ژنراتور را داشته باشد.
در مولدهای برق با کاربرد اضطراری، تعداد استارت مجاز برای روشن شدن دیزل ژنراتور ۶ استارت تعریف می شود.در صورتی که بعد از شش استارت دیزل ژنراتور روشن نشود، پیام خطا روی مانیتور برد کنترل دستگاه ظاهر می شود و عملیات استارت متوقف می شود.
باتری های مورد استفاده در مولدهای برق تیارا با توجه به استانداردهای مرتبط انتخاب و نصب می شوند و عموما ساخت داخل هستند و بسته به شرکت سازنده باتری ۶ تا ۱۲ ماه گارانتی تعویض دارند.
☑️ گرمکن آب
گرمکن آب دیزل ژنراتور وظیفه گرم نگه داشتن آب موتور دیزل را بر عهده دارد. از گرمکن آب معمولا در دیزل ژنراتورهایی استفاده می شود که کاربرد اضطراری دارند. در مواردی که دیزل ژنراتور در مناطق سرد یا خیلی سرد نصب می شود، گرم بودن آب موتور باعث روشن شدن سریع تر دیزل ژنراتور می شود. با توجه به سیستم احتراق موتورهای دیزلی، وجود هوای گرم در داخل محفظه احتراق سیلندر ضروری است. در مواردی که مولد برق مجهز به گرمکن آب نباشد، در صورت سرمای شدید هوا، روشن شدن مولد برق با سختی زیادی انجام خواهد شد و یا اتفاق نخواهد افتاد. چنان که در بحث باتری تشریح شد، پس از شش استارت، در صورتی که دیزل ژنراتور روشن نشود، عملیات استارت متوقف خواهد شد. بنابراین بسیار مهم است که شرایط اتاق دیزل ژنراتور و خود دستگاه طوری باشد که حد اکثر با شش استارت موتور دیزل روشن شود. گرمکن آب دیزل ژنراتور تیارا در پکیج قیمتی لحاظ نشده و تهیه آن مستلزم پرداخت هزینه جداگانه است ولی در صورت نیاز پروژه، تهیه آن حتما به خریدار توصیه می شود.
