برخی اجزای تشکیل دهنده یک دستگاه دیزل ژنراتور
از اجزای تشکیلدهنده دستگاه دیزل ژنراتور میتوان به موتور، رادیاتور، گاورنر، فلایویل، کن باس، فلنج و دیسک اشاره کرد.
در ابتدا تعریفی داشته باشیم از قدرت موتور یک دستگاه دیزل ژنراتور :
قدرت موتور به دوگونه عنوان میشود :
1- Gross Power
2- Net Power
قدرت غیرخالص Gross Power به قدرت موتوری میگویند که توان مصرفی پروانه آن کم نشدهباشد.
مثلا قدرت غیر خالص 125 اسب بخار باشد و توان مصرفی یک پروانه رادیاتور و یا یک واتر پمپ اضافی جمعا 10 اسب بخار از توان غیرخالص کم کنیم، قدرت خالص در فلایویل 115 اسب بخار میشود. این قدرت خالص Net Power نامیده میشود.
در بعضی ازموتورها Net Power را with fan ، و Power Gross را without fan و یا bhp مینامند.
رادیاتور Radiator دیزل :
رادیاتور دیزلهایی که در دمای محیط 27 درجه سانتیگراد کار میکنند با ابعاد کوچکتر Standard طراحی شده است. دستگاه دیزل ژنراتور هایی که در دمای محیط 40 درجه سانتی گراد کار میکنند، رادیاتور آنها بزرگتر یا استوایی tropical طراحی میشود. معمولا دوام آنها تا دمای محیط 55 درجه سانتیگراد میباشد.
شرایط محیطی Derating و تاثیر آن بر قدرت دستگاه دیزل :
ضریب شرایط محیطی یک دیزل همانند ژنراتور در کاتالوگ آن آمده است و این شرایط مانند دما، ارتفاع از سطح دریا و رطوبت میبایست اندازهگیری شود، تا در کارکرد موتور اخلال ایجاد نکند.
گاورنر Governor و نقش آن در دستگاه دیزل ژنراتور :
گاورنر از اصلیترین اجزای یک دیزل بهحساب میآید که نقش آن تنظیمکننده دور موتور است. از آنجا که ژنراتورها باید فرکانس ثابتی داشته باشند و ثبات فرکانس ژنراتور ارتباط مستقیمی با ثبات دور موتور دارد، نیاز به دستگاهی است که دور موتور را ثابت نگه دارد.
تثبیت دور موتور به سه روش انجام میشود :
الف – گاورنر مکانیکی Mechanical
در داخل این گاورنرها وزنههایی میباشند که با تغییر دور بر اثر نیروی گریز از مرکز و با نصب فنر در داخل آن، کنترل دور موتور را بر عهده دارند. تقریبا دور را ثابت نگه داشته ولی استهلاک آنها زیاد است.
ب – گاورنر برقی Electrical
این گاورنرها دارای چندین اجزا میباشند :
اول ، بوبین متغیر Actuator که کنترل سوخت را برعهده دارد.
دوم ، سنسور Pickup که بر روی پوسته فلایویل نصب شده و اطلاعات دور موتور را از طریق شمردن دندههای فلایویل به برد منتقل مینماید.
سوم ، برد کنترل G.A.C اطلاعات دور را از طریق سنسور دریافت میکند. با تغییرات ولتاژ بوبین متغیر دور را کنترل کرده و ثابت نگه میدارد. این کنترلکنندهها دارای ورودی آنالوگ input reference هستند و از تابلوهای کنترل دیزل ژنراتور فرمان تغییرات دور را میپذیرند.
ج -ECU -Electronic Control Unit
این کنترلکنندهها از سال 2000 میلادی به بعد در اکثر موتورها تعبیه شدند. آنها با کلیه سنسورهایی که بر روی موتور نصب شده در ارتباط بوده و کنترل کامل موتور را برعهده دارند. یعنی تمامی آلارمها شاتدانها و خاموش ، روشن نمودن موتور را کنترل نموده و در صورت امکان از طریق دیتا کلیه عملیات را راه بررسی مینماید.
رابطه این دیتا ازطریق درگاهی با نام Can Bus J1939 و یا RS485 میباشد.
کن باس Can Bus چیست ؟
کنباس پروتکلی است مبتنی بر دو سیم، که اطلاعات موتور را به کنترلر خارجی منتقل کرده وخواستههای کنترلر خارجی را به ECU انتقال میدهد. با این درگاه میتوان موتور را با سیمهای کمتری روشن و خاموش کرد. دور موتور را نیز کنترل نموده و کلیه پارامترهای موتور را نمایش داد. همچنین میتوان در زمان پارالل، موتور را کاملا تحت کنترل داشته و بار را دلخواه وارد مدار و یا خارج نمود.
کنباس ها با کد J1939 و J1875 میباشند.
کن باس با کد اولی جهت روشن و خاموش نمودن موتور، تغییرات دور و دیدن پارامترها میباشد.
کن باس با کد دوم جهت ورود به اطلاعات و تعمیرات موتور میباشد که خدمات آن با ابزار خاص inter faceو یا Vodia توسط نمایندگی شرکت سازنده موتور ارائه میشود.
در بعضی از موتورها بجای کنباس از درگاه RS485 استفاده میکنند. البته با بردهای کنترلر که در تابلو نصب میشوند میتوان با همه اینها کار کرده و قابلیت پذیرش هر نوع موتور با هر توان را دارا میباشند.
استاندارد فلنج و دیسک SAE :
فلایویل موتور با اندازه و قطرخاصی تولید می شود که شرکت کوپله کننده و درخواست کنند ه از استانداردهای جهانی که در مبحث ژنراتور گذشت ، می بایست مطلع باشند.
هوای ورودی دیزل Air inlet :
مقدار هوای ورودی بدون هیچ مقاومتی میبایست وارد موتورخانه شده تا مصرف موتور و فن رادیاتور را تأمین نماید. اگر هوای داخل موتورخانه با فشارسانج Barometer اندازهگیری شود، با فشار خارج موتورخانه مطابقت داشته و جدا از شرایط محیطی دچار کمبود هوا نشود.
چنانچه در محاسبه کانال ورودی اشتباهی رخ دهد، عدم رسیدن هوا به موتور باعث افت توان میشود. همچنین نرسیدن هوای کافی به رادیاتور ، موجب گرم شدن موتور میشود. با این کار خسارات جبرانناپذیری متوجه موتور و مصرف کنندهها میشود.
فلایویل دیزل Flywheel
تقریبا بعد از سال 2000 میلادی اکثر موتورها با گاورنر الکترونیکی تولید شده اند. علت استفاده از گاورنر الکترونیکی این است که دقت کنترل به 0.01 هرتز در ثانیه برسد.
برای این کار وزن فلایویلها را کم نموده و بجای آن دقت در کنترل دور، بیشتر شده است. کمشدن وزن فلایویل باعث کم شدن ممان اینرسی میشود. مقدار انرژی ذخیره شده در فلایویل ، با مجذور دور ارتباط مستقیم دارد. نتیجتاً در بارهای لحظه ای و یا مصرف کنندههایی که در لحظه ی استارت جریان زیادی میکشند، موجب افت دور ( افت فرکانس در ژنراتور ) در موتورها و افت ولتاژ در ژنراتورها شده و باعث خاموش شدن تابلوها و قطع کنتاکتورها میشوند. لذا برای راهاندازی یک الکتروموتور 100 کیلووات، میبایست یک موتور ژنراتور 200 کیلو وات تهیه نموده و موجب هزینه اولیه زیادی میباشد.
در موتورهای جدید امروزی، از 250 کاوآ تا 670 کاوآ دیسک و فلایویل آنها یکسان بوده و دارای استاندارد SAE1 میباشند.
در دستگاه های دیزل ژنراتور به قدرتهای 250 ، 300، 350 ، 400 ، 450 ، 500 ، 550 ، 600 و 670 کاوآ، ممان اینرسی در فلایویل تقریبا یکسان میباشد. چنانچه یک الکتروموتور 105کیلو وات را توسط هر یک از دستگاه دیزل ژنراتور فوق راهاندازی کنیم، افت سرعت در تمامی آنها تقریبا یکسان میباشد.
برای جبران آن دو راه وجود دارد :
اولا به جای ستاره مثلث و یا سافت استارتر از درایو استفاده کنیم.
ثانیا به جای یک ژنراتور 500 کاوآ، دو ژنراتور 250 کاوآ نصب شود. چون دو عدد فلایویل معادل چهار برابر یک فلایویل کارایی دارد.
به عنوان مثال در یکی از موتورخانههای سازمان آب قم امکان راهاندازی یک الکترو موتور 200 کیلو وات با سافت استارتر توسط یک موتور ژنراتور 320 کیلو وات وجود نداشت ، اما با دو عدد موتور ژنراتور 320 کیلو وات به راحتی سه عدد الکتروموتور 200 کیلو وات به نوبت راهاندازی شد.
