Принцип работы дизельного генератора.
Зная компоненты электростанции, легко представить, как они взаимодействуют друг с другом, обеспечивая на обслуживаемом объекте продуцирование электричества в необходимом объеме..
- Ключевая роль в рабочем процессе отводится ДВС. Именно в двигателе происходит сгорание дизеля, поставляемого из топливного резервуара. Образуемые в ходе этого процесса газы расширяются, формируя всплеск энергии, служащей стимулом вращения коленчатого вала. Кривошипно-шатунный механизм позволяет получить из энергии свежеобразованных газов искомую механическую энергию.
- Далее полученный вращательный момент передается ротору генератора, который, в свою очередь, отвечает за создание достаточного по мощности электромагнитного поля..
- Генератор включается в работу, благодаря чему в его обмотке появляется индукционный переменный ток, который и подается к конечному потребителю электричества..
Таков принцип работы и устройство каждого дизельного генератора. Зная этот несложный процесс, легко диагностировать поверхностные повреждения и поломки. Например, если оборудование не запускается, есть вероятность, что сломалась топливная система (не подается ДТ), сбоит стартер или система холодного пуска. Это не значит, что собственник автономной системы генерации электричества должен сразу же чинить конструкцию, однако осведомленность об особенностях функционирования позволяет ему сориентироваться, когда нужно вызывать специалистов для диагностики или ремонта..
Выбор места для установки
Сначала вам необходимо выбрать место, где в дальнейшем будет установлена ваша электростанция. Делать это необходимо до того, как вы его приобретете. В ином случае вы можете не рассчитать с размерами. Варианты установки дизельного генератора могут быть следующими:
- В специальном шумоизоляционном кожухе.
- На открытой раме.
- В контейнере, который позволяет обеспечить надежную защиту от окружающей среды.
Последний вариант на сегодняшний день считается наиболее распространенным. В этом случае больше не потребуется искать специальное помещение в здании, где можно выполнить установку генератора на дизеле
Во время выбора определенного места также необходимо обратить внимание и на местные условия. Соответственно, если вы планируете установить его на даче, тогда дизель генератор лучше разместить в помещении
Это защитит его от воровства. Благодаря использованию дизельного генератора можно обеспечить временное электроснабжение участка во время стройки.
Если вы приобрели модель генератора в специальном шумоизоляционном кожухе и желаете разместить его в помещении, тогда помните, что оно должно соответствовать следующим требованиям:
- Должна присутствовать защита от внешних факторов.
- Обеспечить качественную вентиляцию.
- Обеспечить необходимый уровень освещенности.
- Должно присутствовать наличие беспрепятственного доступа к генератору.
- Дверной проем должен иметь достаточный размер.
https://youtube.com/watch?v=BDLUm0Jxj-0
https://youtube.com/watch?v=SH12mukdV1w
Управление ДЭС
Почти все современные генераторы имеют автоматическую систему контроля: самостоятельно включаются, если напряжение в сети исчезло, и отключаются, как только питание от электросети появилось вновь.
Управлять станцией и следить за параметрами можно при помощи электронной панели управления. Обычно это монохромный дисплей, на котором отображается:
- индикаторы включения / выключения станции;
- состояние установки (остановлена, в фазе запуска, готова к подключению, в состоянии отказа);
- поданное питание, напряжение между фазой U и V и частота переменного тока;
- часы работы двигателя;
- нагрузка каждой фазы генератора (если генератор 3-фазный);
- позиция прерывателя цепи переменного тока;
- давление масла;
- температура воды двигателя;
- уровень топлива;
- напряжение батареи ГУ;
- при отказах – причина отказа двигателя.
Доступ к панели управления часто защищен 5-цифровым кодом – от 0 до 4.
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.
Дизель-генераторная установка
Дизель-генератор на нефтяном танкере.
Комбинированная комбинация дизельного двигателя , генератора и различных вспомогательных устройств (таких как основание, навес, шумоподавление, системы управления , автоматические выключатели , водонагреватели рубашки и пусковая система) упоминается как «генераторная установка» или «генераторная установка». » кратко.
Размеры установок варьируются от 8 до 30 кВт (также от 8 до 30 кВА, однофазные ) для домов, небольших магазинов и офисов с более крупными промышленными генераторами от 8 кВт (11 кВА) до 2000 кВт (2500 кВА, трехфазные), используемые для большого офиса. комплексы, заводы и другие промышленные объекты. Установка мощностью 2000 кВт может быть размещена в контейнере ISO 40 футов (12 м) с топливным баком, элементами управления, оборудованием распределения энергии и всем другим оборудованием, необходимым для работы в качестве автономной электростанции или в качестве резервного источника питания от сети. Эти агрегаты, называемые силовыми модулями, представляют собой агрегаты на больших трехосных прицепах весом 85 000 фунтов (38 555 кг) или более. Комбинация этих модулей используется для небольших электростанций, и они могут использовать от одного до 20 блоков на силовую секцию, и эти секции могут быть объединены для включения сотен силовых модулей. В этих более крупных размерах силовой модуль (двигатель и генератор) доставляется на площадку на трейлерах отдельно и соединяется вместе с помощью больших кабелей и кабеля управления, образуя полную синхронизированную силовую установку . Также существует ряд опций для адаптации к конкретным потребностям, включая панели управления для автозапуска и параллельного подключения к сети, акустические кожухи для стационарных или мобильных приложений, вентиляционное оборудование, системы подачи топлива, выхлопные системы и т. Д.
Дизель-генераторы предназначены не только для аварийного электроснабжения, но также могут иметь второстепенную функцию подачи энергии в коммунальные сети либо в периоды пиковой нагрузки, либо в периоды нехватки крупных генераторов энергии. В Великобритании эта программа реализуется национальной сетью и называется STOR.
также часто используются дизельные генераторы, иногда не только для обеспечения вспомогательной энергии для освещения, вентиляторов, лебедок и т. Д., Но также косвенно для основной силовой установки . Благодаря электрической силовой установке генераторы можно разместить в удобном месте, чтобы можно было перевозить больше груза. Электроприводы для кораблей были разработаны еще до Первой мировой войны . Электроприводы использовались на многих военных кораблях, построенных во время Второй мировой войны, потому что производственные мощности для больших редукторов были недостаточны по сравнению с производственными мощностями для производства электрического оборудования. Такое дизель-электрическое устройство также используется в некоторых очень больших наземных транспортных средствах, таких как железнодорожные локомотивы .
Двигатели и генераторы.
Стандартная дизельная электростанция имеет принцип работы, основывающийся на использовании дизельного двигателя. Именно эта деталь инициирует активацию системы и обеспечивает выполнение ее основных задач. ДВС в таких системах чаще всего имеет верхнеклапанное устройство, поскольку это решение наиболее компактное, малошумное, надежное и менее токсичное, чем остальные аналоги..
Современные генераторы электричества комплектуются двигателями воздушного и жидкостного охлаждения. Воздушные чаще применимы в быту, в то время как жидкостные подходят для заводских условий. Также по особенностям подачи воздуха в ДВС различают системы с турбонаддувом, без турбонаддува, а также комбинированные с реализованным промежуточным охлаждением и классическим турбонаддувом..
Учитывая, что дизельная электростанция характеризуется принципом работы, при котором энергия расширения газов становится механической, а та, в свою очередь, электрической, в этой системе одно из наиболее важных мест отведено альтернатору или генератору переменного тока. Он может быть как синхронным, так и асинхронным. Данное изделие включает корпус, внутри которого подвижный ротор, вращаемый в статоре (сердечник с обмоткой). Ротор может быть щеточным или бесщеточным, но его задача стандартна: формирование ЭМ-поля. Благодаря этому эффекту в обмотках статора появляется электродвижущая сила, дающая на выходе ток с нужными характеристиками..
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
Немного истории
Официальным изобретателем электрогенератора называют Рудольфа Дизеля. Но прототип установки – агрегат, состоящий из катушки из медной проволоки и магнита, был представлен общественности Майклом Фарадеем в 1831 году. Магнит вращался относительно катушки, создавая магнитное поле, под воздействием которого и возникал электрический ток. Впоследствии изобретение было усовершенствовано. Закрепив катушку в стационарном положении, Фарадей сумел добиться, чтобы его оборудование вырабатывало непрерывный ток.
Сам Рудольф Дизель приступил к работе над своим изобретением в 1890 году. Он выдвинул теорию о том, что увеличить коэффициент полезного действия двигателя можно путем впрыскивания топлива в цилиндр со сжатым воздухом. Реализация такой идеи позволяла увеличить КПД двигателя с 12 (таким показателем обладал мотор, созданный немцем Николаем Отто) до 70 процентов.
Патент на свое изобретение Дизель получил в 1892 году. В первых моделях в качестве топлива использовалась угольная пыль. Постепенно ученый пришел к выводу, что она для этой цели непригодна. Проведя ряд экспериментов, он определил, что установка гораздо лучше работает на частично очищенной нефти. Этот вид топлива позволил изобретателю реализовать свой план.
1893 год стал датой рождения первого агрегата. Он весил несколько тонн, и работа над его усовершенствованием длилась до 1897 года. В результате мир получил машину, КПД которого не отвечало запланированным 70 %, но значительно превышало результат ранее используемых установок, и составляло 27 процентов.
Изобретение получило название «экономичный термический двигатель». Свое новое имя – «дизельный ДВС», оно получило после смерти автора, в 1903 году.
Массовый выпуск ДГУ начался спустя более 100 лет. Первые конвейеры заработали в производственных помещениях английской компании «Perkins» и американской «Caterpillar». Их продукция постепенно усовершенствовалась, и пользуется большим спросом в наши дни.
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.
Классификация ДЭС
Существует множество модификаций этих агрегатов, которые в соответствии со своими характеристиками условно разделяются на несколько категорий.
Тип и конструкция корпуса
- В открытом исполнении. Устанавливаются внутри помещений, не подверженных внешним воздействиям, оборудованных системами вентиляции, отопления, средствами тушения пожара, аварийной сигнализацией. Используются только в неподвижном варианте.
- Закрытые кожухом. Отдельная металлоконструкция закрывает снаружи дизель-генераторную установку. Обеспечивает шумоизоляцию и защиту от дождя, снега, пыли и низких температур. Могут использоваться вне помещений. Как правило, они обладают малыми габаритами и невысокой мощностью.
- Контейнерные. В этом случае все технологические приспособления и оборудование размещается в специальной емкости контейнерного типа или блок-боксе. Металлическая конструкция изнутри обшита утеплителем, а снаружи покрыта антикоррозийными составами. Кроме основных компонентов, внутри находятся системы вентиляции, отопления и другое оборудование для жизнеобеспечения станции. Это позволяет выполнить запуск сразу же после ее прибытия на объект.
Мобильность
- Стационарные установки, они же автономные дизельные электростанции. Их основными положительными качествами являются высокая энергетическая производительность и широкий диапазон потенциальных возможностей. Монтируются внутри помещений в открытом виде.
- Мобильные электрические станции. Закрываются специальным защитным кожухом или помещаются в контейнер и устанавливаются на отдельное шасси. Могут перевозиться на любые расстояния.
- Портативные модели дизель-генераторов. Обладают невысокой производительностью и маленькими габаритами. Нашли свое применение на дачах, в загородных домах и коттеджах.
Мощность
- Бытовые электроустановки. Используются в виде различных источников питания – основных или резервных. Их производительность находится в пределах 8-50 кВт.
- Дизельные генераторы для промышленности. Диапазон мощностей более широкий, в пределах 50-1600 кВт. Применяются на производстве, в строительстве, в котельных и других участках с большими объемами энергопотребления.
Тип управления
- Ручное. Пуск и отключение станции выполняются кнопкой, нажимаемой вручную. Тем не менее, базовая контрольная аппаратура имеется. Единственным недостатком таких установок является необходимость в постоянном дежурстве оператора.
- Автоматический ввод резерва. Обеспечивает самостоятельное включение станции при отключении напряжения в стационарной сети. После возобновления подачи питания установка автоматически отключается. Функциональные возможности у разных моделей могут отличаться, поэтому в некоторых случаях может понадобиться оператор.
- Дистанционное управление. Выполняется через подключенный компьютер. Такая система позволяет осуществлять контроль электроснабжения сразу нескольких объектов.
Стоимость приобретения
Дизельные генераторы иногда пугают покупателей своей высокой ценой, но это так кажется только на первый взгляд. При глубоком анализе работы понятно, что первоначальные высокие затраты на покупку компенсируются низкими эксплуатационными затратами на топливо.
В основном, цена агрегата зависит от мощности и производителя. Наиболее популярные бренды: DAEWOO, FORTE, ODWERK, IRON ANGEL, выпускающие мощные многофункциональные и высокопроизводительные аппараты отличающиеся высокой ценой. К бюджетным агрегатам относятся китайские изделия: GREEN FIELD, ISTEN и ERGOMAX.
В России на рынке дизельных генераторов с 2006 года работает ярославская компания ООО «Компания Дизель» выпускающие аппараты с 16 до 1000 кВт. Сегодня каждый
четвертый дизель-генератор в стране, принадлежит этой компании.
ДГ относятся к дорогостоящим устройствам, подобрать бюджетный вариант с хорошими характеристиками довольно сложно. Для агрегатов с моторесурсом 3000 часов и нагрузкой 5-7 кВт, с расходом дизеля 260-300 г/кВт-ч можно приобрести аппарат в диапазоне цен от 16200 до 110000 руб.
Применение
Дизельные генераторы (электростанции) широко используются в качестве источников основного или резервного электроснабжения.
В качестве основного источника генераторы используют в случаях полного отсутствия централизованной сети энергоснабжения, а в качестве резервного – в случаях наличия централизованной сети, функционирующей со сбоями в работе. Резервные генераторы должны быть оборудованы системой автоматики АВР (автоматический ввод резерва), предназначенной для запуска генератора в случае отключения или сильного уменьшения напряжения сети. При восстановлении работоспособности основного источника, автоматика АВР отключает резервный генератор. В том или другом случае главная задача дизельных генераторов (электростанций) – обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии потребителю.
В качестве резервного источника питания дизель-генераторы могут использоваться на промышленных предприятиях, в офисах банков, медицинских учреждениях, в торговых организациях и в складских помещениях. Это позволит избежать негативных последствий в случае длительного отключения оборудования ( медицинского, холодильного, охранного, и т.д.) и продолжить функционирование потребителей в штатном режиме. В качестве основного источника питания дизель генераторы широко применяются обычно там, где централизованная система энергоснабжения полностью отсутствует (удаленные загородные дома, геологоразведочные экспедиции, вахтовые поселки и т.д.)
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
Электрические генераторы на морских судах
СУДОВЫЕ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРЫ
Вопросы к лекции (для конспектирования):
- Что такое дизель-генератор?
- Для чего нужны электрические генераторы на судах?
- Какое напряжение индуцируют судовые генераторы?
- Какие учреждения сертифицируют дизельгенераторы?
Опишите принцип работы дизель-генератора.
- Какое устройство приводит в действие генератор на судне?
- Какое устройство используется для синхронизации вращения генератора с внешним приводом?
- Какие токи и напряжения применяются на современных судах?
- Какие операции требуют подключения нескольких генераторных групп?
- Что приводит во вращение валогенератор? Какие преимущества и недостатки дает установка валогенератора?
Дизельный генератор — устройство, преобразующее механическую энергию вращения вала дизельного двигателя в электрическую энергию, вырабатываемую генератором переменного тока.
Судовые дизель генераторы
Судовые дизель генераторы предназначены для установки на речных и морских судах для использования их в качестве вспомогательного или аварийного источника электроэнергии 380В. В соответствии с действующими нормами и законодательством, судовые дизельгенераторы должны быть обязательно сертифицированы Речным или Морским регистром.
Принцип работы дизель-генератора
Энергия расширения газов, образующихся при воспламенении сжатого топлива в цилиндрах дизельного двигателя, преобразуется посредством кривошипно-шатунного механизма в механическую энергию вращения коленчатого вала. Ротор генератора, приводимый в движение валом двигателя, вращаясь, возбуждает электромагнитное поле, создающее ЭДС (электродвижущую силу) на обмотках генератора. ЭДС в противофазе формирует выходное напряжение на обмотках статора, которое стабилизируется устройством управления и подаётся потребителям электроэнергии.
Электрические генераторы на морских судах
Электрические генераторы состоят из дизельного двигателя, непосредственно связанного с генератором. В этом случае частота вращения дизельного двигателя и генератора одинаковы. Если генераторы приводятся в действие вспомогательными паровыми турбинами, то между ними устанавливают редуктор. Ранее на судах применялся постоянный ток напряжением 110, 220 и 380 В; в настоящее время часто используют также переменный ток аналогичного напряжения. Схема типов дизель-генераторной установки показана на рисунке — а. Электрическая энергия от генератора подается на распределительный щит, откуда по кабелю она идет к отдельным потребителям (на освещение, отопление, питание электродвигателей и т. д.). С учетом большой влажности, температурных колебаний, воздействия морской воды и т. д. к электрическим установкам, т. е. как к электрическим машинам, так и к электрокабелям, предъявляются более высокие требования, чем к аналогичным наземным. На одном судне находится, как правило, несколько генераторных групп. Их мощность рассчитана так, что для обеспечения нормального хода судна в море достаточно бывает электроэнергии, вырабатываемой одной группой генераторов. При заходе в порт или выходе из порта, подъеме якоря, а также при выполнении грузовых работ с собственными электрическими лебедками или кранами необходимо подключать и другие группы. Возможным вариантом привода для группы генераторов является валогенератор (рис. b). Он приводится в движение от гребного вала, соединяющего главный двигатель с гребным винтом. Мощность генератора должна удовлетворять потребности в электроэнергии судовых механизмов и систем при нормальном плавании в море. С установкой валогенератора КПД судовой энергетической установки повышается. Для поддержания постоянной частоты вращения генератора валогенератор может работать только на переднем ходу и при номинальной частоте вращения главного двигателя. При маневрировании, уменьшении частоты вращения двигателя и на заднем ходу валогенератор не может работать. В этом случае необходимо включать другие группы генераторов.
а — с генератором, приводимым в движение от дизеля;
Источник
Дизель генератор с жидкостным (водяным) охлаждением
В качестве жидкости может использоваться обычная вода или специальный антифриз. Первый вариант более экономичен, но второй более эффективен, так как не замерзает при низких температурах и лучше поглощает тепло.
Структурная схема дизель-генератора с жидкостным охлаждением
Дизельгенераторы с жидкостным охлаждением помогают устранить проблему с запуском систем в холодное время года. Электростанция содержит систему подогрева охлаждающей жидкости для более просто старта. Электрогенератор аварийного типа всегда оборудуется подогревом антифриза, что выполняется непрерывно, так как в любой ситуации запуск должен произойти на протяжении 30 секунд.
https://youtube.com/watch?v=2XSrJYxAfQo
В процессе эксплуатации охлаждающая жидкость также подогревается и нуждается в отводе тепла, что учтено в устройстве. Так на генератор устанавливается радиатор, поверх которого стоит вентилятор. Радиатор представляет собой извилистые тонкостенные, трубки, которые обеспечивают максимальную площадь для отвода тепла. В процессе нагрева жидкость может увеличиваться в объеме, а излишек поступает в расширительный бачок. Для запуска и работы вентилятора используется отбор мощности от двигателя, так устанавливается привод с ременной натяжкой, что и приводит его в действие. Сверху радиатора обычно находится подрывной клапан, который призван отводить излишнее давление от пара. В систему охлаждения для циркуляции жидкости устанавливается насос, иногда он имеет навешанный тип. Если двигатель достаточно мощный, могут использовать автономные насосы.
Виды и варианты исполнения
Дизельные электростанции различаются по выходной электрической мощности, виду тока (переменный трёхфазный/однофазный, постоянный), выходному напряжению, а также частоте тока (например, 50, 60, 400 Гц).
Также дизельные электростанции разделяют по типу охлаждения дизельного двигателя, воздушному или жидкостному. Электростанции с дизельным двигателем жидкостного охлаждения — это агрегаты больших мощностей и размеров.
По назначению
- Передвижные — электростанции мощностью, как правило, до 1000 кВт. Применяются в качестве переносного (портативные) или резервного источника электроснабжения. Зачастую представлены в специальном шумозащитном кожухе или контейнере со стандартными (разрешенными) транспортировочными габаритами.
- Стационарные (промышленные) — электростанции, любой мощности и типа, интегрированные в единую систему энергокомплекса.
По конструктивному исполнению
- Линейный или традиционный генератор вращения.
- Открытого исполнения — базовое исполнение электростанции, предназначено для размещения электроустановки в специально оборудованном помещении.
- В шумозащитном кожухе — для установки в помещение или на улице при наличии требований к снижению шума.
- Контейнерные — монтаж электростанции в блок-контейнер осуществляется для эксплуатации установки в тяжелых климатических условиях и повышенной вандалозащищённости.
- Электростанция может быть установлена в фургон, машину или на шасси. Таким образом, она приобретает статус мобильной электростанции.
По роду тока
Маломощные дизельные электростанции вырабатывают, как правило, однофазный переменный ток напряжением 220 В и/или трёхфазный напряжением 380 В.
Трёхфазные электростанции имеют более высокий КПД за счёт более высокого КПД генератора переменного тока.
Переносные дизельные электростанции с встроенным выпрямителем (инвертором) могут иметь дополнительный выход постоянного тока напряжением 12-14 вольт, например, для зарядки аккумуляторов.
Мощные дизельные электростанции вырабатывают трёхфазный ток:
- низковольтные — с напряжением до 1 кВ;
- высоковольтные — с напряжением более 1 кВ (6,3 кВ, 10 кВ).
Если необходимо передавать электроэнергию, выработанную низковольтными электростанциями, на значительные расстояние по линиям электропередачи, напряжение повышается на электрических подстанциях до 6,3 кВ или 10,5 кВ.
По типу генератора переменного тока
- Синхронный генератор переменного тока
Так как частота переменного тока синхронного генератора определяется числом оборотов ротора (двигателя), то дизельная электростанция должна иметь механизм, обеспечивающий постоянное число оборотов дизельного двигателя независимо от нагрузки (генерируемой электрической мощности).
Частота переменного тока синхронного генератора будет: f=n60{\displaystyle f={\frac {n}{60}}},
где
f{\displaystyle f} — частота в герцах;
n{\displaystyle n} — число оборотов ротора в минуту.
Если генератор имеет число пар полюсов p{\displaystyle p}, то соответственно этому частота электродвижущей силы такого генератора будет
в p{\displaystyle p} раз больше частоты электродвижущей силы двухполюсного генератора: f=pn60{\displaystyle f=p{\frac {n}{60}}}.
ЭДС синхронного генератора регулируется изменением тока возбуждения.
- Асинхронный генератор переменного тока
Асинхронный генератор может генерировать переменный ток произвольной, нестандартной частоты (значительно отличающейся, например, от используемой в промышленности и быту частоты 50 Гц). Переменный ток после выхода из генератора подвергается выпрямлению, затем получившийся постоянный ток инвертор преобразует в переменный ток с параметрами, определяемыми стандартом. Недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида.
ЭДС асинхронного генератора регулируется изменением числа оборотов двигателя и изменением тока возбуждения (если предусмотрено конструкцией генератора).
Асинхронные генераторы без встроенной системы «стартового усиления» плохо переносят длительные перегрузки, в отличие от синхронных.
Сварочные агрегаты
Особой разновидностью дизельных и бензиновых электростанций следует считать сварочные агрегаты, генерирующие постоянный или переменный ток для электродуговой сварки. Выходное электрическое напряжение относительно низкое (около 90 вольт), однако сила тока велика, электрические генераторы не боятся коротких замыканий.
