Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дизель генератор — устройство и принцип действия

Дизель генератор — устройство и принцип действия

Приобретая для той или иной цели дизельный генератор, важно понимать принцип его работы, ибо не понимая с чем конкретно имеешь дело, можно случайно упустить из виду признаки неисправностей, да и просто нарушить правила эксплуатации сего агрегата.

Самый обычный дизельный генератор (какой подходит для дома или небольшого предприятия в качестве источника резервного электроснабжения), состоит из нескольких основных блоков, установленных внутри каркаса, часто защищенного шумопоглощающим кожухом: топливный бак, дизельный двигатель, ручной стартер, электронный блок автоматического управления и стабилизации напряжения, альтернатор (непосредственно генератор переменного тока), аккумулятор с зарядным устройством. Кроме этого в пределах рамы дизельного генератора реализованы системы смазки и охлаждения двигателя, а также система выхлопа отработанных газов.

Принцип производства электричества в генераторе данного типа основан на использовании дизельного двигателя в сочетании с генератором переменного тока. Дизельный верхнеклапанный двигатель внутреннего сгорания позволяет обеспечить надежное механическое вращение ротора генератора без излишнего шума, габаритных нагромождений и избыточного выхлопа, в сравнении с другими решениями на жидком топливе.

Энергия сжигаемого топлива превращается здесь сначала в энергию расширяющегося газа, который давит на поршни, а те вращают коленвал. Так химическая энергия топлива превращается в механическую энергию вращения коленвала. Коленвал, в свою очередь, передает вращение ротору генератора.

Генератор переменного тока (или альтернатор) может быть синхронным или асинхронным, внутри его корпуса находится вращающийся ротор (с щетками или без щеток) и неподвижный статор с обмоткой. Магнитное поле вращающегося ротора пересекает обмотку статора, наводя в ней ЭДС, создавая таким образом электрическое напряжение и ток с нужными потребителю параметрами.

Считается, что синхронный альтернатор более подходит для питания мощных нагрузок, а для чувствительных к перепадам напряжения потребителей, таких как холодильники, более подойдет асинхронный альтернатор с лучшей способностью к поддержанию постоянной величины выходного напряжения.

Итак, дизельный двигатель внутреннего сгорания передает вращение ротору генератора переменного тока. А для нормальной работы ДВС, он оснащен аккумулятором с зарядным устройством, ручным стартером, системой смазки с трубопроводом и фильтром, системой охлаждения, а также системой подачи топлива с насосом, трубопроводом и топливниками. Большие промышленные модели дизельных генераторов имеют дополнительно систему поддержки термического режима двигателя на приемлемом уровне, а также систему распределения электричества.

Система охлаждения в современном дизельном генераторе может быть жидкостной или воздушной. Простейшие бытовые генераторы традиционно имеют воздушное охлаждение, тогда как промышленные модели оснащаются жидкостным. Есть системы подачи воздуха с турбонаддувом и без турбонаддува.

Время работы дизельного генератора ограничивается запасом горючего в топливном баке и зависит от мощности, отбираемой от генератора. Обычно расход топлива для дизельных генераторов разных моделей лежит в диапазоне от 6 до 50 литров за час, в зависимости опять же от отбираемой мощности и номинала конкретного агрегата.

Диапазон выходных напряжений, характерный для мобильного дизельного генератора — от 200 до 400 вольт, причем выходное напряжение может быть как однофазным, так и трехфазным. Более эффективные трехфазные версии имеют номинал 380 вольт, однофазные — 220 вольт. Мобильные дизельные генераторы выпускаются на номинальные мощности от 1,5 до 20 кВт. Промышленные — от 20 до 100 и более кВт.

Схема подключения дизельного генератора

Сферы использования современных дизельных электростанций

Функционирование любого современного производства и повседневный быт человека, пользующегося благами цивилизации, полностью зависят от электричества. При этом слепо положиться на существующие электрические сети мы не можем. В некоторых районах проживания и промышленной деятельности людей электрических сетей попросту нет. В других достаточно обширных местностях электрические сети работают нестабильно. Даже в мегаполисах и крупных обжитых городах временами случаются отключения электроснабжения.

Внезапный отказ системы электроснабжения зачастую приводит предприятия различной специализации к большим убыткам, не говоря уже о простых бытовых неудобствах в домашнем хозяйстве. На строительных площадках, когда полноценные электрические сети еще не проложены, но строительство уже ведется, без дизельной электростанции просто невозможно обойтись.

Дизель-генераторы и электростанции, предлагаемые компанией «Дизель», обеспечивают энергобезопасность индивидуальных и многоквартирных жилых домов, промышленных объектов в России и за рубежом.

Основные функциональные характеристики современных дизельных электростанций

В процессе подбора электрооборудования данного типа очень важно консультироваться с профессиональными инженерами-электриками, знающими типологию и специфику современных дизель генераторов.

В самом общем виде основными параметрами для дизель-генератора являются:

  • вид и частота тока;
  • рабочая мощность;
  • тип генератора;
  • опции, обеспечивающие экономичный расход электроэнергии.
Читать еще:  Что такое ncb двигатель

Установку и настройку дизель-генератора следует доверять только профессионалам, поскольку от того, насколько качественно она будет выполнена, в целом зависит срок службы и надежность агрегата в эксплуатации.

Подключение дизельной электростанции

В практике построения систем электроснабжения существует стандартная схема подключения дизель электростанции (генератора).

Вариативность в стандартной схеме подключения появляется в зависимости от:

  • показателей выходного напряжения;
  • расположения блока контроля;
  • возможности автоматического включения резерва (наличия или отсутствия панели) – присутствует практически во всех современных моделях, поскольку предотвращает возможность включения генератора при наличии тока в сети.

Установка автоматического включения резерва подразумевает удорожание услуг монтажа и в целом данной инженерной системы, но экономить на данном элементе нельзя, поскольку одновременное включение в сеть генератора и централизованного тока может привести к пожарам и авариям.

Стандартная схема подключения в общем случае включает следующие элементы:

  • непосредственно дизель-генератор;
  • панель автоматического включения резерва;
  • перекидной рубильник (QS);
  • основная панель управления;
  • электрощитовая;
  • выключатель генераторного агрегата QF1;
  • выключатель, защищающий кабель собственных нужд QF2;
  • силовой кабель;
  • кабель управления;
  • кабель собственных нужд.

План подготовки дизельной электростанции к подключению

  • Дизель генератор необходимо защитить от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей;
  • необходимо подключить систему принудительной вентиляции, чтобы предотвратить перегрев дизельгенератора во время работы;
  • также необходимо предотвратить резкие перепады температуры, которые могут спровоцировать сбои в работе генератора или его выход из строя;
  • схема подключения дизель генератора с автозапуском (дизельной электростанции) или без него должна включать защитные элементы, препятствующие проникновение в механизмы воздушных примесей (частиц пыли, выхлопных газов, химических веществ и т. д.);
  • в случае установки дизель электростанции на отрытой площадке схема подключения дизельного генератора должно включать элементы внешней защиты от механических повреждений (шумопоглощающие кожухи, контейнеры).

Особенности монтажа дизель-генераторов

Компания «Дизель» поставляет генераторы и электростанции в собранном виде. Основанием электроустановки является жесткая металлическая станина, на которой монтируются соосно расположенные двигатели и генераторы. Станина должна быть закреплена на подготовленном железобетонном (в идеале) фундаменте с помощью анкерных болтов. На железобетонном фундаменте дизель электростанция никогда не просядет и не будет распространять вибрации.

Габаритные размеры и конфигурация фундамента зависят от модели электростанции. При установке дизель электростанции в помещении учитывается весовая нагрузка на конструктивные элементы здания. Соответствующие показатели прописаны в действующих отраслевых СНиПах и ГОСТах. Зачастую места установки оборудования данного типа фиксируются еще на этапе проектирования промышленного объекта.

Компания «Дизель» предоставляет длительные гарантии качества на все предлагаемые дизельгенераторы, осуществляет сервисное обслуживание и ремонт реализуемых агрегатов. В электронном каталоге представлены готовые модели оборудования. Также осуществляется проектирование на заказ.

Маневровые локомотивы

Пуск дизеля

Значительная часть цепей этого тепловоза аналогична соответствующим цепям тепловоза ЧМЭЗ. Поэтому в данной главе подробно описаны цепи, связанные с применением на тепловозе ЧМЭЗТ электрического торможения и обогрева дизеля, а остальные рассмотрены сравнительно кратко (с учетом подробного описания электрических цепей тепловоза ЧМЭЗ в гл. XV). Все электрические машины, аппараты и приборы тепловоза ЧМЭЗТ показаны на принципиальной схеме электрооборудования (рис. 205, см. вкладку). Для удобства изучения эта схема, как и тепловоза ЧМЭЗ, разбита на части, показанные на отдельных рисунках.

Большинство обозначений электрических машин, аппаратов и приборов на рис. 205 — 216 идентично обозначениям на рис. 100 (см. вкладку). Наименование новых электрических аппаратов и их обозначение на вышеуказанных рисунках приведены в § 67, а также в тексте этой главы.

На рис. 206 — 216 связь цепей управления с соответствующими элементами электронного регулятора показана проводами со стрелками и буквами ЭР. Обозначение отдельных электронных блоков регулятора соответствует их обозначениям на рис. 169. Описание всех электрических цепей дано для тепловозов ЧМЭЗТ с № 6245. Особенности электрической схемы тепловозов ЧМЭЗТ первого выпуска упоминаются в соответствующих параграфах главы.

В электрической схеме тепловоза ЧМЭЗТ для пуска дизеля дополнительно применены автоматические выключатели AB 167 и АВ221, а также реле РУ6. Перед пуском главная рукоятка контроллера КМ должна находиться в положении «Холостой ход», а режимный переключатель «Регулятор мощности и охлаждения» — в положении «Включено». Пуск дизеля производят в следующем порядке.

1. Включают рубильник ОБА аккумуляторной батареи (рис. 206). Напряжение от «плюса» батареи через кабель 21 и плюсовый нож рубильника ОБА подается на провод и шину 200.

2. Режимный переключатель «Управление» ставят в положение «Один тепловоз». Замыкаются контакты ПСМЕ2, ПСМЕЗ и ПСМЕ7. Контакты ПСМЕ2 и ПСМЕЗ подготавливают цепи питания катушек контактора КУ и блок-магнита ЭМОД. Контакты ПСМЕ7 соединяют минусовые провода /19 и 105.

Читать еще:  Асинхронный двигатель схемы графики

3. Включают автоматы АВ220, АВ221, АВ251 и АВ167. При включении автомата АВ220 замыкается цепь: провод 200, контакты АВ220, провод 220, контакты ПСМЕ2, провод 209, катушка контактора КУ, провода 105 и 100, предохранитель П100, провод 101, шунт Ш6, провод 113, шунт Ш5 амперметра А2, провод 24, минусовый нож рубильника ОБА, кабель 23, «минус» батареи. После включения контактора КУ напряжение от провода 220 подается на общий плюсовый провод 202 цепей управления.

Включением автомата АВ221 подготавливается цепь самовозбуждения вспомогательного генератора. После включения автомата АВ251 напряжение подводится к силовым контактам контактора КМН. При включении автомата АВ167 подготавливается цепь автоматического окончания пуска.

4. Реверсивную рукоятку контроллера ставят в положение «Пуск». Замыкаются контакты КМРІ, КМР2 и КМР6, Контакты КМРІ подготавли-каю! цени питания катушек контакторов КД1, КД2 и КМН. Через контакты КМР2 и провод 261 ток посту-пае і « катушку реле РД. пройдя которою, уходит на «минус» батареи через провода 120 и / !9. контакты ГІСМЕ7 и провод 105. Включается реле РД (не принимающее участия в пуске дизеля Контакты КМР6 используются в электрической схеме управления тепловозом в одно лицо.

Рис. 206. Цепи управления пуском дизеля, возбуждения вспомогательного генератора и зарядки аккумуляторной батареи

5. Выключатель ВОД! на пульте управления ставят в положение «Включено», замыкая цепь питания катушек 1 и 2 блок-магнита ЭМОД. ііри включении блок-магнита объединенный регулятор дизеля подготавливается к пуску.

6. Нажимают на кнопку КНПД1 «Пуск дизеля» на пульте управления и через 1 — 2 с отпускают ее. При нажатии на кнопку напряжение от провода 202 через контакты КМРІ, КНїіДІ и ВОД 12 подается на провод 255, от которого через размыкающие контакты К/112, К/122 и КП32 поездных контакторов и провод 211 ток поступает в катушку контактора КД1. Одновременно загорается лампа Л17, сигнализирующая о начале пуска. К проводу 255 подключен блок УС /£4 /, состоящий из двух электронных реле времени. С момента подачи напряжения на провод 255 включается первое реле, обеспечивая соединение с «минусом» катушки контактора КМН. После включения этого контактора начинает работать электродвигатель МН, т. е. идет предварительная прокачка масла перед пуском. Размыкающие контакты КМН1 между проводами 202 и 927 в это время разомкнуты и не допускают подвода пониженного напряжения батареи к блоку питания электронного регулятора ЭР. Замыка’ощие контакты КМН2 между проводами 208 и 247 шунтируют контакты кнопки КНПД1.

От провода 255 через замыкающие контакты КД12 напряжение подводится к катушке контактора К/12, но первое электронное реле обеспечивает соединение с «минусом» этой катушки с выдержкой времени 25 с. За это время в ходе прокачки масло поступает ко всем трущимся частям дизеля, а также в объединенный регулятор, который выдвигает рейки топливных насосов, подготавливая дизель к пуску.

После включения контактора КД2 собирается силовая цепь пуска (см. рис. 205): «плюс» батареи, кабель 21, плюсовый нож рубильника ОБА, шина 200, силовые контакты контактора КД1, кабели /, якорная обмотка, обмотка добавочных полюсов и пусковая обмотка тягового генератора, кабель 25, силовые контакты контактора КД2, шина 24, минусовый нож рубильника ОБА, кабель 23, «минус» батареи.

При протекании тока по обмоткам тягового генератора якорь его приходит во вращение и раскручивает жестко связанный с ним коленчатый вал дизеля. Одновременно начинает вращаться вал двухмашинного агрегата, соединенный клиноременной передачей с валом якоря тягового генератора. За счет остаточного магнетизма главных полюсов ВГ в якорной обмотке вспомогательного генератора начинает наводиться э.д.с.

С увеличением наводимой э.д.с. (а значит, с увеличением напряжения на зажимах В Г) растет ток в катушке реле РУ6, получающей питание по цепи (см. рис. 206): «плюс» ВГ, провод 150, предохранитель П150, провод 766, контакты автомата АВ167, провод 167, катушка реле РУ6, провода 105 и 100 и т. д.

При достижении определенной частоты вращения коленчатого вала, обеспечивающей самостоятельную работу дизеля, напряжение на зажимах ВГ возрастет настолько, что реле РУ6 включается. Автоматическое окончание пуска дизеля достигается тем, что одновременно с включением реле РУ§ во второе электронное реле блока YCRAI по проводу 167 подается сигнал на отключение (с выдержкой времени 4 с) контактора КМН, т. е. катушка контактора КМН потеряет питание через 4 с после включения реле РУ6). Это время необходимо для снижения разрядного тока батареи, что позволяет уменьшить подгар силовых контактов пусковых контакторов. Кроме того, за это время увеличивается частота вращения коленчатого вала дизеля, т. е. повышается устойчивость его работы.

Читать еще:  Шкода суперб работает громко двигатель

С выключением контактора КМН прекращается работать электродвигатель МН. Замыкающие контакты КМН2 разрывают цепь питания катушек контакторов КД1 и КД2. Оба контактора выключаются. Лампа Л17 в этот момент гаснет, сигнализируя об окончании пуска.

Машинисты, проработавшие много лет на тепловозах ЧМЭЗ, нередко забывают включить перед пуском два дополнительных автомата, что приводит к нежелательным последствиям. Если не включен автомат АН 167, то автоматического окончания пуска не происходит, пока реверсивная рукоятка контроллера остается в положении «Пуск», т. е. не выключаются пусковые контакторы и контактор КМН, а значит, продолжает работать электродвигатель МН, который не рассчитан на длительный режим. Следует также помнить, что через контакты автомата АВ167 напряжение подводится к цепям управления холодильником.

Если же не включен автомат АВ221, то разомкнута цепь самовозбуждения вспомогательного генератора ВГ, т. е. после пуска дизеля продолжается разрядка аккумуляторной батареи на низковольтные потребители в цепях управления и освещения.

На тепловозах ЧМЭЗТ первого выпуска в цепях управления пуском вместо общего блока применяются два электронных реле (одно управляет включением и выключением контактора КМН, а другое — включением контактора КД2). После включения реле РУ6 его размыкающие контакты РУ62 обеспечивают подачу сигнала на отключение электронного реле, управляющего контактором КМН, прекращая пуск (в новой схеме эти контакты не используются).

Электрооборудования схема для дизельных двигателей

Схема делалась типа временно, из того что было под рукой, но время эксплуатации показало что ничего другого и не нужно, про замену свечей накала давно забыл. Переделывался только сам блок, также из него удалены клеммы которые не используются. Блок взаимозаменяем с заводским. (никаких изменений в схему электрооборудования автомобиля не вносилось)

Вначале думал делать без реле, (поэтому на схеме стоит мощный транзистор КТ837Ф) но потом подстраховался — для коммутации нагрузки решил поставить реле чтобы было надежнее.

При повороте ключа в замке зажигания в положение «включено» подается +12в на клемму 86 блока. Конденсатор C1 разряжен, напряжение на аноде стабилитрона ниже напряжения стабилизации(6,8в), стабилитрон закрыт и закрыт транзистор VT1. На базу транзистора VT2 через R6 подается отрицательный потенциал и транзистор VT2 открывается. Срабатывает реле и контакты реле коммутируют обмотку реле свечей накала и сигнальную лампу предпускового подогрева с минусом (масса) автомобиля. Реле свечей накала (на схеме не показано) включает свечи накала двигателя.

Датчик температуры двигателя при холодном двигателе (20град.С) имеет сопротивление около 1,2ком. при 60град.С сопротивление около 280Ом. Чем выше температура двигателя, тем меньше сопртивление датчика температуры и наоборот, чем холоднее двигатель, тем больше сопротивление датчика. Датчик температуры (на схеме не показан) подсоединен параллельно резистору R3. От сопротивления датчика зависит время заряда конденсатора С1. Конденсатор заряжается по цепи +12в, R4, параллельно R3/датчик температуры, -12в. Постепенно конденсатор заряжается, когда напряжение на отрицательной обкладке достигнет напряжения пробоя стабилитрона VD2 транзистор VT1 откроется, а VT2 закроется. Реле отпустит контакты, свечи накала и сигнальная лампа отключатся.

Теперь ключ замка зажигания можно повернуть в положение при котором включается стартер двигателя. При включении стартера через замок зажигания плюс соединяется с клеммой50. Конденсатор С1 начинает разряжаться через замок зажигания, диод VD1, R1. Напряжение на конденсаторе падает, стабилитрон VD2 и транзистор VT1 закрываются а транзистор VT2 открывается. Срабатывает реле, включаются свечи накала и сигнальная лампа. Когда двигатель запустился и ключ замка зажигания переведен обратно в предыдущее положение, клемма 50 обесточивается, конденсатор постепенно заряжается и через небольшую задержку по времени, транзистор VT1 откроется а VT2 закроется, реле отпустит контакты -отключатся свечи накала и сигнальная лампа предпускового подогрева погаснет.

Резистор R2 служит для разряда конденсатора C1 при выключении питания, когда двигатель не работает. Резистор R3 поддерживает конденсатор в заряженном состоянии при обрыве цепи датчика температуры и предохраняет свечи накала от ложного включения.
Благодаря наличию стабилитрона VD2 реле срабатывает четко, без дребезга контактов.

Схема подойдет для многих автомобилей, единственное условие- исходя от сопротивления датчика температуры и нужного времени разогрева свечей накала нужно пересчитать номиналы резисторов цепи заряд / разряд конденсатора С1 и емкость С1

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector