دیزل ژنراتور چیست؟

ممکن است این سوال برای شما هم پیش بیاید که دیزل ژنراتور چیست؟ دیزل ژنراتور کجا استفاده می شود؟ اجزای دیزل ژنراتور چیست؟ در این مقاله به صورت جامع به این سوالات پاسخ داده ایم.

در یک تعریف ساده باید بگویم دیزل ژنراتور ترکیبی از موتور دیزل با یک ژنراتور الکتریکی برای تولید انرژی الکتریکی است. احتمالا به هنگام قطعی برق اسم این دیزل ژنراتورها را تحت عنوان موتور برق شنیده باشید. بله برق اضطراری دیزل ژنراتور جایگزینی برای منبع برق در هنگام قطعی برق در منازل و ارگان ها است.

دیزل ژنراتورها شامل یک ژنراتور و موتور دیزلی هستند که با استفاده از این دو، جریان برق تولید می کنند. اما این دو وسیله چگونه به کمک هم جریان برق تولید می کنند؟ موتور دیزلی وسیله ایی است که از احتراق یک سوخت مایع حرکت چرخشی ایجاد می کند . ژنراتور که یک تبدیل کننده است می تواند از حرکت چرخشی برق تولید کند.  بنابراین "دیزل ژنراتور" مجموعه ایی است که توانایی تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی را دارد. موتوردیزلی انواع مختلفی مانند موتور بنزینی، دیزل، الکتریکی، جت و موشک دارد. انرژی این موتورها از سوخت هایی مثل بنزین یا گازوئیل تامین می شود.

اجزای دیزل ژنراتور

با توجه به توضیحات داده شده دیزل ژنراتور دارای دو جز اصلی است: ژنراتور الکتریکی و موتور دیزلی. اما در نظر بگیرید دیزل ژنراتور فقط توسط این دو وسیله کار نمی کند، اجزای دیگری هم وجود دارد که عملکرد دیزل را تکمیل می کنند . این اجزا و عملکردشان به صورت مختصر در زیر توضیح داده شده است:

1-  موتور (Motor):

همانطور که گفتیم موتور از اجزای اصلی دیزل ژنراتور است. چراکه تمام توان انرژی ژنراتور برای حرکت را تامین می کند. بنابراین توان الکتریکی خروجی ژنراتور توسط موتور مشخص می شود. مواردی مانند میزان صدای تولیدی ژنراتور و میزان حجم محفظه سوخت نیز در انتخاب موتور مهم هستند.

برای ایجاد حرکت چرخشی، موتورهای دیزلی نیاز به توان الکتریکی دارند. بنابراین از یک منبع تغذیه که ولتاژی حدود 24- 12 ولت تولید می کند برای راه اندازی موتور استفاده می کنند. این منبع تغذیه ممکن است خود موتور الکتریکی یا تعدادی باتری برای تامین این میزان ولتاژ باشد.

2-  ژنراتور (Generator):

ژنراتور مرکز اصلی تولید توان الکتریکی دیزل ژنراتور است. ژنراتور انرژی اولیه خود را از موتور می گیرد، سپس توان برق تولید می کند. باتوجه به اینکه چه استفاده و نیازی از دیزل ژنراتور دارید نوع ژنراتور تعیین می شود. به عنوان مثال برای تولید توان های بالا از ژنراتور القایی استفاده می شود. نحوه عملکرد ژنراتور توسط نوع سیم پیچی رتور و استاتور و جریان تحریک آن تعیین می شود.

3-  مخزن سوخت ژنراتور (Fuel Tank):

مخزن سوخت ژنراتور مکانی است که سوخت دیزل ژنراتور وارد می شود. نوع دیزل ژنراتور تعیین کننده ی حجم این مخزن است. مثلا حجم مخزن یک دیزل ژنراتور با توان حدود 50 کیلو ولت آمپر حدود 100 لیتر می تواند 8 ساعت کار کند.

4-  رگولاتور ولتاژ (Voltage Regulator):

تنظیم ولتاژ خروجی توسط رگولاتور انجام می شود. این کار با کمک اجزایی مانند سیم پیچی تحریک، رتور و یکسو کننده انجام پذیر است.

5- سیستم خنک کننده ( Cooling System):

نکته ی بسیار مهم در دیزل ژنراتور ها خنک کردن اجزا است.  داغ شدن زیاد و طولانی مدت باعث خرابی قطعات می شود ، در نهایت کل عملکرد مجموعه ضربه می بیند. خنک سازی گاهی توسط مایع و گاهی توسط گاز هیدروژن صورت می گیرد.

6-  سیستم روغن ژنراتور :

در دیزل ژنراتورها چون اجزای بسیاری وجود دارد و این اجزا مدام در حال حرکت و کار هستند، بنابراین برای عملکرد بهتر روغن کاری جز الزامات است. معمولا بعد از هر 10 ساعت، سطح روغن دیزل ژنراتور باید کنترل شود  و هر 100ساعت یکبار باید روغن آن تعویض شود.

7- شارژر باتری :

همانطور که از نام آن مشخص است وظیفه ی شارژ باتری را به عهده دارد. هم چنین میزان شارژ باتری را نشان می دهد. درنظر بگیرید توان این شارژر با توان خروجی ژنراتور متناسب است.

8-  سیستم کنترل :

سیستم کنترل وظیفه ی کنترل الکتریکی کل مجموعه را دارد. قسمت هایی که کنترل می شوند شامل:

* کنترل ژنراتور:

این نوع کنترل شامل تمامی عوامل دخیل در ژنراتور شامل ولتاژ، جریان و فرکانس است.

* کنترل موتور :

در کنترل موتور سرعت، میزان روشن بودن، فشار روغن، میزان حرارت سیال خنک کننده و .. بررسی می شود.

* پنل خاموش و روشن :

در این قسمت سیستم روشن و خاموش کردن اتوماتیک چک می شود. این سیستم در بعضی از دیزل ژنراتورها وجود دارد.

کنترلر های ATS که بر روی دیزل ژنراتورها نصب می شود بر اعمال بار بر روی موتور ژنراتور به صورت دائم نظارت می کنند. در شرایط غیرعادی این کنترل ها با توجه به تنظیمات قبلی پاسخ مناسب را ارسال و به صورت اتوماتیک وضعیت را کنترل می کنندد. بنابراین موتور ژنراتور دچار مشکل نمی شود و به کار خود ادامه می دهد.

اگر در حالت انتظار برق مصرفی خارج از واحد قطع شود، ATS بلافاصله، راه اندازی موتور ژنراتور  را برقرار می کند.

9-  سکوی اتصال (شاسی) :

سکوی اتصال قسمتی است که تمام تجهیزات بر روی آن نصب می شود.

 10- سیستم دود خروجی ژنراتور :

این سیستم به علت کنترل دود سمی تولید شده توسط خروجی و جداسازی این قسمت از سایر قسمت ها در خروجی موتور وجود دارد.

طبقه بندی موتور ژنراتورها

موتور ژنراتورها بر اساس معیارهای مختلفی طبقه بندی می شوند. در زیر طبقه بندی موتور ژنراتورها براساس 3نوع  آورده شده است:

انواع موتور دیزل ژنراتورها براساس سوخت مصرفی

• موتور ژنراتور های گازوئیل سوز(diesel gensets)
• موتور ژنراتور های گازسوز (Gas gensets )
• موتور ژنراتور های دوگانه سوز (dual fuel gensets)

انواع موتور دیزل ژنراتورها بر اساس نوع برق خروجی:

• دیزل ژنراتور تک فاز (Single Phase)
• دیزل ژنراتور سه فاز (Three Phase)

انواع موتور دیزل ژنراتورها بر اساس نوع سیستم خنک کننده :

• دیزل ژنراتور آب خنک (Water Cooling)
• دیزل ژنراتور هوا خنک (Air Cooling)

انواع ژنراتور

1. جریان مستقیم (DC)

این نوع ژنراتور از کموتاتورها برای تولید جریان مستقیم استفاده می کند، یعنی خروجی خود دستگاه، میدان آهن ربایی آن را تامین می کند. بعضی از ژنراتورهای DC از منبع جداگانه ایی برای تولید جریان مستقیم تغذیه می شوند.

• ژنراتور هموپلار

یک دیسک یا سیلندر رسانای الکتریکی که در صفحه ی عمود بر میدان مغناطیسی استاتیک به طور یکنواخت می چرخد، ژنراتور هموپلار را تشکیل می دهد. این ژنراتور به عنوان یک مولد تک قطبی، ژنراتور غیر حلقوی، دینام دیسکی یا دیسک فارادی نیز شناخته شده است. در حالت مدل های نمایشی کوچک، ولتاژ آن بیش از چند ولت نیست. اما در ژنراتورهای تحقیقاتی بزرگ توانایی تولید صدها ولت را نیز دارد. حتی بعضی از سیستم ها با داشتن چندین مولد سری می توانند ولتاژ بزرگتری تولید کنند. با اینکه این ژنراتورها می توانند جریان الکتریکی فوق العاده ایی تولید کنند اما استفاده نمی شوند.

2. جریان متناوب (AC)

• ژنراتور القایی

ژنراتورهای القایی توسط چرخش مکانیکی روتور خود و ایجاد لغزش منفی به کار گرفته می شوند. این AC معمولا به عنوان مولد و بدون هیچگونه تغییر داخلی کار می کند.

ژنراتورهای القایی در نیروگاه هایی مینی هیدرو، توربین های بادی  یا در کاهش جریان های فشار زیاد به فشار پایین استفاده می شود. زیرا این ژنراتورها انرژی را از طریق کنترل های نسبتا ساده بازیابی می کنند. میدان مغناطیسی چرخان در این ژنراتورها از طریق مدار استاتور تامین می شود بنابراین به مدار تحریک کننده احتیاج ندارند. از طرف دیگر ، چون  در فرکانس شبکه متصل شده به صورت ذاتی کار می کنند، از تجهیزات کنترل سرعت در آنها استفاده نمی شود. یک ژنراتور القایی باید با ولتاژ پیشرو تحریک شود. این کار معمولا با اتصال به یک شبکه الکتریکی یا استفاده از خازن های تصحیح فاز انجام می شود.

• ژنراتور الکتریکی خطی

ژنراتور الکتریکی خطی توسط یک آهنربا کشویی از طریق یک شیر برقی- یک قرقره سیم مسی به عقب و جلو حرکت می کند. با هر بار عبور آهنربا از آن توسط قانون القایی فارادی یک جریان متناوب در حلقه های سیم القا می شود. این ژنراتور در چراغ قوه فارادی به کار برده می شود. از نوع بزرگتر آن در طرح های موج قوی استفاده می شود.

انواع دیزل ژنراتور

دیزل ژنراتور ها به طور کلی بر حسب کاربرد
به دسته های زیر تقسیم می شوند:

دیزل ژنراتور استندبای یا اضطراری (Standby Diesel Generator)

ژنراتور اضطراری زمانی استفاده می شود که برق شبکه قطع میشود. در این مواقع، دیزل ژنراتور اضطراری به عنوان یک پشتیبان  به مدار وارد می شود و به طور موقت و با حداکثر توان برق مورد نیاز را تامین می کند. مانند تامین برق اضطراری بیمارستان ها.

دیزل ژنراتور پرایم (Prime Diesel Generator)

این نوع ژنراتورها برای کار در مدت زمان بیشتری طراحی شده اند. ویژگی این دیزل ژنراتور لود ثابت با توان کمتر از 75% می باشد. مثلا زمانیکه تعداد دفعات قطعی برق شهر زیاد است یا در مناطقی مانند معادن و کمپ ها که باید به طور پیوسته از ژنراتور استفاده گردد.

دیزل ژنراتور دائم کار (Continuous Diesel Generator)

برای استفاده دائم مانند تامین برق دائمی دیتاسنترها از مولدهای دائم یا کانتینیوس  استفاده می شود.

 بهترین دیزل ژنراتور

تفاوت بین انواع برند دیزل ژنراتور به قدرت موتور ، حجم و تعداد سیلندرها بستگی دارد. در بین برندهای موجود این دستگاه ، مدل های اروپایی از کیفیت بی نظیری نسبت به انواع دیگر برخوردار هستند. ژنراتورهای دیزلی چینی و ایرانی نیز با کیفیت قابل قبول و قیمت مناسب در سطح بازار جهانی موجود می باشند.

برند دیزل ژنراتور ولوو پنتا سوئد (Volvo Penta)

ولوو پنتا ساخت سوئد و آلمان است. اگر به دنبال تنوع قدرت موتور در دیزل ژنراتور هستید، دیزل ژنراتورهای ولوو پنتا بهترین انتخاب هستند. بازه قدرت موتور دستگاه های این برند بین 88 تا 655 کیلووات متغییر است. کاربرد این نوع دستگاه ها در محیط های تجاری، ساختمانی و صنعتی است.

دیزل ژنراتور کاترپیلار آمریکا (Caterpillar)

بی شک دیزل ژنراتور کاتریپلار آمریکا از بهترین دیزل ژنراتور ها است. محصولات این برند به دلیل میزان قدرت بالا در صنایع بزرگ با فشار کاری بالا استفاده می شود. دامنه قدرت موتور دیزل کاترپیلار بین 300 تا 8000 کیلووات است. این نوع دیزل ژنراتور نسبتا گران است.

دیزل ژنراتور پرکینز انگلیس (Perkins)

محصولات این برند ساخت انگلیس است. قدرت موتور دیزلی پرکینز بین 8 تا 2000 کیلو وات است. سرعت زیاد از مزیت اصلی موتورهای دیزلی پرکینز است. هر چقدر سرعت در دیزل ژنراتور بیشتر باشد کارایی موتور بیشتر می شود. این موتور در رده بندی کیفیت بعد از برند کاترپیلار قرار می گیرد. به دلیل دسترسی آسان به قطعات یدکی این دیزل ژنراتور، بسیار پرطرفدار است.

برند دیزل ژنراتور ایویکو ایتالیا (Iveco)

ایوکو یک شرکت ایتالیایی است که انواع خودروهای تجاری، موتورهای دیزلی و ژنراتورها را تولید می کند. از لحاظ اقتصادی محصولات این شرکت با کیفیت و مقرون به صرفه هستند.

ژنراتور کامینز آمریکا (Cummins)

این برند بهترین دیزل ژنراتور و از گرانترین آن است . از مزایای ژنراتور کامینز آمریکا می توان به عمر و دوام طولانی اشاره کرد. قدرت بالای موتورهای محصولات این برند (تقریبا 3000 کیلووات) باعث شده تا از آنها در صنایع بزرگ استفاده شود. درحال حاضر نمایندگی های این شرکت در سه کشور انگلستان، هند و چین فعالیت دارند.

دیزل ژنراتور لوول چین (Lovol)

از با سابقه ترین شرکت های چینی که با برندهای معروف جهان رقابت می کند. این شرکت، دیزل ژنراتورها را با کیفیت و قیمت قابل قبول در سراسر جهان تولید و عرضه می کند. دیزل ژنراتور لوول برای صنایع کوچک و مصارف خانگی قابل استفاده است.

برند مشهور بنز در سطح جهانی (Benz)

برند بنز در تمام دنیا مشهور است و در زمینه ساخت انواع خودروهای سبک و سنگین فعالیت دارد. در حال حاضر محصولات این شرکت برای ایران تحت تحریم است. برخی از شرکت های ایرانی با مهندسی معکوس موتور دیزلی، توانسته اند برند دیزل ژنراتور ایرانی را به بازار عرضه کنند.

استامفورد تولید کننده تک ژنراتور (Stamford)

استمفورد  تولید کننده ی تک ژنراتور  و زیر مجموعه کامینز است. محصولات این دو شرکت با همکاری یکدیگر ،  به دسته بهترین دیزل ژنراتور راه پیدا کرده اند.

دیزل ژنراتور دویتس آلمان

این شرکت با تولید موتورهای دیزل با قدرت موتور 94 تا 400 کیلو توانسته نام بهترین مارک دیزل ژنراتور را به خود اختصاص دهد. محصولات این شرکت نسبت به سایر شرکت ها گران تر می باشد.

حرف آخر

به طور کلی انتخاب نوع و برند دیزل ژنراتور بستگی به نیاز و میزان استفاده ی شما دارد. هم چنین مواردی مانند بودجه و دسترسی به قطعات آن از جمله نکاتی است که باید در هنگام خرید به آن توجه کرد.