Дизельный генератор - конструктивные особенности и принцип работы

Дизельный генератор (электростанция) — это автономный источник энергоснабжения, принципом работы которого является перевод механической энергии вращения коленчатого вала дизельного ДВС в электрическую энергию, производимую генератором переменного тока. Для обозначения данных устройств чаще всего используются такие термины как «дизель генератор» ДГ или «дизельная электростанция» ДЭС. Также встречаются термины ДГУ — дизель генераторная установка, и ДЭУ — дизель электрическая установка. Все они обозначают одно и тоже устройство.

Принцип работы и основные компоненты ДГ

Как мы говорили выше, изначальным источником является механическая энергия, образуемая при расширении газов в дизельном двигателе внутреннего сгорания. Кривошипно-шатунный механизм приводит во вращение коленчатый вал, который передает вращательный момент на ротор генератора. Далее, ротор создает электромагнитное поле, которое образует индукционный переменный ток. Основными элементами конструкции дизель генераторной установки являются:

• Дизельный двигатель внутреннего сгорания со всеми необходимыми дополнительными системами — топливоподача, охлаждение, подача воздуха и т. д.
• Альтернатор — генератор переменного тока синхронного или асинхронного типов.
• Система крепления — рама, кожух, контейнер для крепления оборудования и выполнения дополнительных защитных функций.
• Системы контроля и автоматического управления дизельной электростанцией.

Двигатель дизельного генератора

Как мы говорили выше, основой дизель генератора являются дизельные ДВС, отличающиеся параметрами мощности и используемой системой охлаждения. От мощности двигателя напрямую зависит производительность автономной электростанции. Что же касается способа охлаждения, то он может быть воздушным или жидкостным. Воздушный применяется для маломощных устройств, жидкостные — для дизельных двигателей с высокими показателями мощности.

Также двигатели отличаются и по способу подачи воздуха на дизель без турбонаддува, с турбированным наддувом воздуха, а также с турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздушных масс.

Если провести сравнение с бензиновыми двигателями для автономных электростанций, то дизель выиграет за счет более экономичного по стоимости и расходу топлива, значительно более высокого ресурса работы и пожаробезопасности. Дизель генераторы более приспособлены для длительной автономной работы, могут быть использованы в качестве основного источника энергоснабжения. Что же касается параметров мощности, то бензиновые генераторы могут конкурировать лишь в нижней части линейки мощностей. Автономные электростанции мощностью более 10 кВт комплектуются исключительно дизельными ДВС.

Альтернаторы — генераторы переменного тока

Не менее важным элементом автономной электростанции является и генератор переменного тока, который собственно и вырабатывает электроэнергию. Генератор может быть синхронным и асинхронным, одно- или трехфазным. При выборе количества фаз необходимо учитывать фазность потребителей и равномерность распределения нагрузки. Так, перекос между мощностями потребителей на каждой из фаз не должен превышать 25%. Важную роль играет класс защиты альтернатора, обозначаемый IP и двумя цифрами, из которых первая означает:

• «2» — защита от касаний и физического воздействия предметами диаметром от 12 мм.;
• «4» — защита от воздействия инструментом, пальцами или проволокой диаметром более 1 мм;
• «5» — полное предохранение от прикосновения и проникновения пыли.

Вторые цифры означают уровень защиты от попадания воды:

• «3» — защита от воды, льющейся под углом до 60° от вертикальной оси;
• «4» — защита от попадания влаги, направляемой под любым углом.

Типы исполнения дизельных генераторов

В зависимости от условий работы и требований заказчика дизельные генераторы выпускаются в различном исполнении:

• тропическом, северном или морском;
• мобильном или стационарном — могут размещаться на прицепах, полуприцепах или стационарных шасси;
• открытые, с кожухом или в контейнере.

Любая модель дизельной электростанции может быть адаптирована к конкретным условиям эксплуатации, что делает возможным использование ДЭС для решения широкого круга задач.