Электрические генераторы на морских судах. Принцип работы генератора дизельЭлектрические генераторы на морских судахСУДОВЫЕ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРЫ Вопросы к лекции (для конспектирования):
Опишите принцип работы дизель-генератора.
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;
b — с валогенератором. 1 — главный двигатель; 2 — валогенератор; 3 — гребной вал; 4 — генератор; 5 — распределительный щит. poisk-ru.ru Дизель-генератор — Global wiki. Wargaming.netСудовой дизель-генератор (ДГ, дизель-генераторная установка, динамка жаргонное) предназначен для использования в качестве вспомогательного или аварийного источника электроэнергии трехфазного переменного тока или постоянного тока на судах всех классов, типов и назначений. Судовые дизель-генераторы как вспомогательные так и аварийные используются только как источники электроэнергии на судне и никогда не используются для его хода.  Судовые дизель-генераторы подразделяют
Принцип работы и устройствоКак был написано выше судовой дизель-генератор является источником электроэнергии его принцип работы основан на переводе механической энергии коленвала дизельного мотора в электрическую путем передачи вращающего момента на вал генератора, который вращаясь, возбуждает обмотки генератора. Обычно дизель-генератор выполняются в виде независимых механизмов из дизеля и генератора на одной стальной раме, к которой крепятся узлы системы охлаждения, насос забортной воды, водомасляный и водоводяной охладители, пульт управления и выхлопные коллекторы. Система пуска дизель — генератораВ основном судовые дизель-генераторы запускаются при помощи сжатого воздуха, который отбирается из компрессора также есть судовые дизель генераторы оборудованные и электропускателем. Отличие аварийных судовых дизель-генераторов от вспомогательныхАварийные дизель-генератор используются при пропадании напряжения в главном распределительном щите (ГРЩ) это может произойти в следствии поломки вспомогательного дизель-генератора, аварий на кабельных линиях электропередач (КЛЭП) и т.д. Отличие конструкции рамных, фланцевых, и маховичных судовых дизель-генераторовРамный дизель-генератор это конструкция из дизельного мотора и генератора на одной раме независимых друг от друга, но соединенных особой муфтой, дизель-генератор фланцевый представляет из себя монолитную конструкцию из дизельного мотора и генератора, дизель-генератор маховичный это дизель-генератор в котором ротор генератора и каленвал дизельного мотора является единым целым. Литература и источники информации
Принцип работы генератораЭлектрический генератор - это устройство, которое преобразует механическую энергию, полученную из внешнего источника в электрическую энергию. Важно понимать, что генератор на самом деле не "создает " электрическую энергию. Вместо этого, он использует механическую энергию, подаваемую в него, чтобы заставить двигаться электрические заряды, с помощью внешнего электрического контура, присутствующего в проводе его обмотки. Этот поток электрических зарядов образует выходной электрический ток, поступающий от генератора. Принцип работы генератора может быть понятен, если рассмотреть его аналогично принципу работы водяного насоса, который не производит воду, а только перекачивает воду. Основные компоненты электрического генератора можно классифицировать следующим образом: 1 – двигатель2 – генератор3 – топливная система4 – регулятор напряжения5 – система охлаждения и выхлопная система6 – система смазки 7 – аккумулятор 8 – панель управления Современные генераторы работают по принципу электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831-1832 г. Фарадей обнаружил, что движение потока электрических зарядов может быть вызвано перемещением электрического проводника, такого как провод, который содержит электрические заряды в магнитном поле. Это движение создает разность потенциалов между двумя концами провода или электрического проводника, который, в свою очередь, вызывает движение электрических зарядов. Таким образом, генерируется электрический ток. Описание основных компонентов генератора 1. Двигатель Двигатель является источником входной механической энергии, подаваемой на генератор. Максимальная выходная мощность прямо пропорционально зависит от максимальной выходной мощности генератора двигателя. Для безотказной работы двигателя необходимо четко придерживаться графика технического обслуживания, разработанного производителем двигателей. На что стоит обратить внимание, при выборе генератора : А. Тип используемого топлива : двигатели работают на различном виде топлив: дизельное топливо, бензин, пропан (сжиженный или в газообразном виде), или природный газ. Меньшие двигатели, как правило, работают на бензине, тогда как более крупные двигатели работают на дизельном топливе, жидкий пропан, пропан или природный газ. Б. Верхнее или нижнее расположение клапанов двигателя. При верхнем расположение, впускные и выпускные клапаны расположены в головке цилиндра двигателя, а при нижней установке, впускные и выпускные клапаны установлены в блоке двигателя. Верхнее расположение клапанов в двигателе имеет ряд преимуществ:
Однако, двигатели с верхним расположением клапанов являются более дорогими, чем другие двигатели. 2. Генератор Генератор является тем узлом, который непосредственно преобразовывает механическую энергию, передаваемую двигателем, в электрическую энергию. Генератор содержит как статические, так и подвижные узлы, заключенные в корпус. А. Статор - неподвижный компонент. Он содержит набор электрических проводников, свернутых в рулон над железным сердечником. Б. Ротор / якорь - это подвижный компонент, который создает вращающееся магнитное поле, в одном из следующих трех способов:
Ротор создает движущееся магнитное поле вокруг статора, что вызывает разность напряжений между обмотками статора. Факторы, на которые мы рекомендуем обратить внимание, прежде чем взять в аренду или купить дизельный генератор: А. Материал корпуса: металл или пластик. Полностью металлическая конструкция обеспечивает повышенную долговечность генератора. Пластиковые корпуса со временем деформируются, это приводит к появлению нежелательных люфтов и вибраций, что в свою очередь увеличивает износ и повышает опасность эксплуатации оборудования. Б. Шариковые или игольчатые подшипники. Шариковые подшипники, в сравнение с игольчатыми подшипниками, являются предпочтительными и имеют больший срок службы. В. Бесщёточный или генератор со щетками. Бесщёточная конструкция требует меньшего обслуживания, а также способствует производству более чистой энергии. 3. Топливная Система Топливный бак, как правило, имеет достаточный объем, чтобы обеспечить бесперебойную работу генератора в течение 6-8 часов. У портативных (переносных) генераторов, топливный бак является частью рамы генератора или устанавливается на верхней части корпуса генератора. Для коммерческого использования возможна установка дополнительного топливного бака. 4. Регулятор Напряжения Как следует из названия, этот компонент регулирует выходное напряжение генератора. 5.1 Система охлаждения Непрерывная работа различных компонентов генератора приводит к нагреву системы. Для безотказной работы системы очень важно иметь качественную систему охлаждения. В качестве охладителя для генератора, иногда, используется пресная вода. Данный вид охлаждения можно встретить в случае установки генератора в очень малых и закрытых помещениях или при установки очень больших генераторных установок, более 2250 кВт. В случае же установки крупных генераторов также используется водород, в качестве теплоносителя для статорных обмоток. Водород является более эффективным для поглощения тепла, чем другие охлаждающие жидкости. Водород отводит тепло от генератора и передает его через теплообменник во вторичный контур охлаждения, содержащий деминерализованную воду в качестве теплоносителя. По этой причине очень большие генераторы и малые электростанции часто имеют большие охлаждающие башни. Для всех других распространенных случаев, в качестве основной системы охлаждения, используется стандартный радиатор с вентилятором. 5.2 Выхлопная система Как и все дизельные и бензиновые двигатели, дизельный генератор также выделяет выхлопные газы. Выхлопные газы содержат высокотоксичные химические вещества, которые должны контролироваться надлежащим образом. Следовательно, дизельный генератор должен имеет качественную и надежную выхлопную систему. Эта система требует достаточно большого внимания, так как отравление угарным газом остается достаточно частой причиной смерти, а пользователи имеет тенденцию не обращать на это внимание, пока их не коснулось. Выхлопные трубы обычно изготавливаются из чугуна, кованого железа или стали. Они должны быть независимы и не должны крепится к двигателю генератора. Выхлопные трубы, как правило, крепятся к двигателю с помощью гибких соединителей – компенсаторов, для минимизации вибраций и предотвращения повреждения генератора. Выхлопная труба должна заканчиваться на открытом воздухе, и выходить подальше от дверей, окон и других проемов в дом или здание. Вы должны убедиться, что к системе выхлопа генератора не подключено иное оборудование. 6. Система смазки В связи с тем, что в состав оборудования генераторной установки входит двигатель, который имеет трущиеся и вращающиеся детали, то для долговечной и бесперебойной работы системы требуется система постоянной смазки. Двигатель генератора смазывается с помощью масляного насоса. Рекомендуется проверят уровень смазочного масла через каждые 8 часов работы генератора, а менять масло каждые 500 часов работы генератора. 7. Зарядное устройство Функция запуска генератора работает от батареи. Зарядное устройство поддерживают постоянную зарядку генератора. Работа зарядного устройства – полностью автоматическая, не требующая каких либо настроек или корректировок параметров работы. Выходное напряжение зарядного устройства устанавливается 2,33 В постоянного тока на элемент. Это значение является постоянным напряжением, для подзарядки свинцово-кислотных батарей. Зарядное устройство имеет отдельный выход напряжения постоянного тока, что позволяет не вмешивается в нормальное функционирование генератора. 8. Панель управления Панель управления - это пользовательский интерфейс - контроллер генератора, который содержит электрические розетки и элементы контроля управления. Более подробная информация о панелеи управления приведена в инструкции. oaoenergomash.ru Основные составляющие и принцип работы дизель-генератораРабота дизельной электростанции построена на процессе сгорания воспламененного от сжатия топлива, которое образует энергию расширения газов. Эта энергия в дизельном двигателе генератора преобразуется в механическую энергию, которая и вращает коленвал. Ротор, приводимый от двигателя электрогенератора, во время вращения образует электромагнитное поле, которое в свою очередь создает переменный ток в обмотке агрегата. Таков основной принцип работы дизельной электростанции.
Любая дизельная электростанция состоит из следующих основных частей: двигатель, генератор переменного тока (может быть синхронным и асинхронным), система управления и контроля за работой дизель-генератора, каркас или рама, на которой крепится оборудование. Также каркас может выполнять функцию защиты агрегата внешней среды и шумоизолятора.
Синхронный генератор – имеет меньшую точность, но он идеально пригоден для резервного электроснабжения загородных домов, офисов и дач. Они удачно справляются с небольшой нагрузкой электроприборов с номинальной нагрузкой до 65%. Также синхронные агрегаты могут производить более чистый и в несколько раз выше номинального ток. Также этот тип электростанции легче справляется с пусковыми нагрузками. Синхронные генераторы идеальны для работы сварочных аппаратов, компрессоров и насосов.
Асинхронный генератор более устойчив к короткому замыканию и перегрузкам, поскольку отличается простотой конструкции. За счет минимального количества искажений асинхронному агрегату удается с высокой точностью поддерживать напряжение. Именно асинхронные генераторы позволяют без перебоев работать высокоточному медицинскому оборудованию и электронной технике.
В дизельных электростанциях применяются следующие виды двигателей: с воздушным и жидкостным охлаждением. Выбор того или иного вида двигателя обусловлен мощностью и производительностью агрегата. Так, генераторы с небольшой мощностью, почти всегда оснащены двигателями с воздушным охлаждением, и наоборот – в высокомощных установках используются двигатели с жидкостным типом охлаждения.
В зависимости от способа подачи воздуха двигатели могут быть без турбонаддува и с ним. Также существует вариант с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. spbgenerator.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Судовая дизель-генераторная установка:
