Cấu tạo máy phát điện công nghiệp diesel

1. Động cơ diesel: Là nguồn cung cấp năng lượng cơ học đầu vào của máy phát điện. Động cơ diesel đóng vai trò quan trọng trong cấu tạo máy phát điện. Động cơ diesel sử dụng cho máy phát điện công nghiệp nổi bật hiện nay có các Thương hiệu như: Hyundai, Daewoo, Doosan, Mitsubishi, Cummins,…

Động cơ diesel LD.

2. Đầu phát: Gồm bộ phận cảm và bộ phận ứng, hai bộ phận này còn được gọi là ROTO và STATO với chức năng tạo ra điện dựa theo nguyên lý cảm ứng điện từ. 2 bộ phận này làm việc nhịp nhàng với nhau để tạo ra dòng điện.

Các Thương hiệu Đầu phát nổi bật được sử dụng hiện nay có Đầu phát MarelliMotori (Thương hiệu Ý), Stamford (Anh Quốc) hoặc KPS.

Đầu phát MarelliMotori.

3. Hệ thống nhiên liệu: Giữ vai trò chủ chốt giúp máy phát điện hoạt động, bao gồm các bộ phận chính: bơm cao áp và các đường ống cao áp, turbo tăng áp, lọc nhiên liệu, bình nhiên liệu, lọc gió, kim phun nhiên liệu.

Tính năng của hệ thống nhiên liệu:

• Bơm cao áp và kim phun: Cung cấp nhiên nhiêu có áp suất cao và đúng thời điểm cho các kim phun, nhiên liệu được phun vào buồng đốt với áp suất cao và tơi sương, đúng thời điểm và dứt khoát.
• Turbo tăng áp: Công dụng của turbo là tận dụng nguồn khí thải của động cơ để tăng lượng khí nạp vào động cơ, nâng cao công suất của động cơ lên khoảng 30-40%.
• Lọc nhiên liệu: giúp tách nước và vật lạ trong nhiên liệu lỏng giúp bảo vệ các thành phần của máy phát điện khỏi sự ăn mòn và chất bẩn có thể gây tắc nghẽn.

4. Bộ điều chỉnh điện áp, tần số: là bộ phận quản lý điện áp đầu ra của máy phát điện, được chia ra làm nhiều thành phần, dưới đây là chức năng của một vài thành phần chính:

• Ổn áp: sẽ được cấp một nguồn điện đầu vào và khi điện áp đầu vào thay đổi trong phạm vi hoạt động thì nó sẽ tự động điều khiển để cho một nguồn điện áp ra ổn định. Nó có thể biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều, điều chỉnh một phần nhỏ điện áp đầu ra thành điện áp xoay chiều và chuyển đổi thành điện áp một chiều.
• Cuộn dây kích từ: biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều, các cuộn dây kích từ tạo ra dòng điện xoay chiều nhỏ và được kết nối với bộ chỉnh lưu.
• Bộ chỉnh lưu: chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng xoay chiều, việc chỉnh lưu được phát sinh bởi các cuộn dây kích từ rồi chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều. Dòng điện một chiều này giúp cho Roto tạo ra một trường điện từ, bên ngoài trường quay của roto.
• Roto: chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành dòng xoay chiều. Roto sinh ra dòng điện xoay chiều lớn hơn xung quanh cuộn dây stato, các máy phát điện công nghiệp hiện nay sản xuất một điện thế xoay chiều AC lớn hơn ở đầu ra.

5. Hệ thống làm mát​

• Kích thước và công suất hoạt động của máy phát điện công nghiệp rất lớn. Trong quá trình làm việc của động cơ, khi nhiên liệu cháy trong buồng đốt có một lượng nhiệt lớn bị tỏa ra bên ngoài và lượng nhiệt sinh ra do sự ma sát của các chi tiết bên trong động cơ. Vì vậy hệ thống làm mát ra đời nhằm giúp động cơ làm việc ổn định trong bất cứ điều kiện nào. 
• Hệ thống làm mát giúp cho động cơ làm việc ổn định dưới một nhiệt độ cho phép. Nếu làm mát không đầy đủ, kịp thời thì động cơ và các chi tiết sẽ bị quá nhiệt gây ma sát lớn, dầu nhớt mất tác dụng bôi trơn, piston bị bó kẹt, gây hư hỏng các chi tiết bên trong động cơ.

1. Hệ thống làm mát của máy phát điện công nghiệp bao gồm các bộ phận sau:

Két nước: Công dụng của két nước là khi nước nóng đi từ đầu vào, ở trên chảy xuống phía dưới, các cánh tản nhiệt của két nước sẽ hấp thu nhiệt độ nóng của nước, làm giảm nhiệt độ của nước, nước nguội lại đi vào động cơ, giải nhiệt cho động cơ.

Van hằng nhiệt: Van hằng nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát. Khi động cơ mới hoạt động, van hằng nhiệt sẽ đóng, nước làm mát chỉ được lưu thông trong động cơ, rút ngắn được thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu hơn, giảm được lượng khí xả. Sau khi hâm nóng động cơ, van hằng nhiệt được mở tự động nhằm cho nước làm mát được lưu thông vào két nước, giúp cho động cơ làm việc ở mức nhiệt độ cho phép. Van hằng nhiệt được lắp trên đường nước giữa nắp xylanh với bình làm mát.

Quạt làm mát: Trong hệ thống làm mát bằng nước, quạt gió dùng để tăng tốc độ không khí qua két nước nhằm nâng cao hiệu quả làm mát.

Bơm nước: Bơm nước có nhiệm vụ luân chuyển dòng nước trong hệ thống làm mát, giúp nước toàn hoàn trong động cơ để giải nhiệt cho động cơ một cách tốt nhất.

Nước làm mát động cơ: Dung dịch nước làm mát động cơ không phải là loại nước lọc dùng trong sinh hoạt hàng ngày mà là chất lỏng chuyên dụng. Thành phần chính là nước cất (nước tinh khiết) và dung dịch làm mát ethylene glycol có tác dụng truyền dẫn nhiệt nhanh, cùng các chất phụ gia giúp chống bay hơi, ăn mòn động cơ…

6. Hệ thống bôi trơn: Có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chấ́t lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các mặt ma sát này và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng hoá lý của nó.

Công dụng của dầu bôi trơn: Dầu bôi trơn dùng trong các hệ thống bôi trơn có rất nhiều loại. Lựa chọn sử dụng loại dầu nhờn nào tuỳ thuộc vào mức độ phụ tải của ổ trục tính năng tốc độ và mức độ cường hoá của động cơ.

• Làm giảm ma sát khi các chi tiết máy vận hành.
• Làm mát các chi tiết máy khi vận hành.
• Làm sạch các chi tiết máy.
• Làm kín các kẽ hở dầu đi qua (Làm kín khe hở giữa pittong và xilanh).
• Bảo đảm máy móc không bị han gỉ.

Lọc dầu: đảm bảo dầu nhờn bôi trơn phải luôn sạch để ổ trục ít bị mài mòn do tạp chất. Một số tạp chất làm bẩn dầu nhờn như: Mạt kim loại do các mặt ma sát mài mòn, Các chất tạp lẫn trong không khí nạp như cát bụi và các chất khác, Muội than do nhiên liệu hoặc dầu nhờn cháy bám trên xylanh.

Bơm dầu: cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các mặt ma sát để bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt ma sát.

Nên thường xuyên kiểm tra mức dầu bôi trơn và kiểm tra ngăn ngừa rò rỉ chất bôi trơn hằng ngày để máy phát điện hoạt động đạt công suất hiệu quả.

Bộ sạc ắc quy: Bộ sạc ắc quy chịu trách nhiệm giữ cho bình ắc quy máy phát điện luôn luôn đầy với một điện áp thả nổi chính xác. Nếu điện áp thả nổi rất thấp, sẽ làm cho quá trình khởi động máy phát khó khăn. Nếu điện áp thả nổi rất cao, nó sẽ rút ngắn tuổi thọ của pin. Sạc ắc quy thường được làm từ thép không gỉ, hạn chế ăn mòn, tự động và không cần phải điều chỉnh hoặc cài đặt nào khác.

7. Bảng điều khiển: Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất mà mẫu mã khác nhau, cách điều khiển cũng khác nhau, tuy nhiên nó sẽ bao gồm một số bộ phận chính sau đây:

• Hệ thống khởi động và tắt khi có điện trở lại: gồm kiểm soát khởi động, bật máy phát tự động trong lúc mất điện, có thể theo dõi các máy phát điện trong khi hoạt động và tự động tắt máy khi lưới điện có điện trở lại.
• Thiết bị đo: hệ thống đồng hồ hiển thị áp suất dầu, nhiệt độ nước làm mát, điện áp ắc quy, tốc độ quay của động cơ, thời hạn hoạt động, điện áp đầu ra các pha, tần số, công suất tải, hệ số cos phi, dòng điện của các pha. Người vận hành nên liên tục đo lường và giám sát các thông số trên cho phép tự động tắt máy khi bất kỳ số nào vượt quá ngưỡng quy định.
• Đồng hồ máy phát điện: trên bảng điều khiển cũng có đơn vị để đo sản lượng điện hiện tại, điện áp và tần số hoạt động.
• Một vài chức năng khác như: chuyển đổi tần số, chuyển đổi mạch điều khiển động cơ, và các chức năng khác tùy vào bộ điều khiển…

Bộ điều khiển Datakom.

8. Kết cấu khung chính: Khung được thiết kế chắc chắn, độ vững và cân bằng cao, tùy vào loại máy có cách âm hay không.