Cấu tạo của máy phát điện và Cách bảo quản máy phát điện khi dùng ( Phần 2)

Các thành phần chính của máy phát điện

Các thành phần chính của máy phát điện có thể được phân loại rộng rãi như sau (xem minh họa ở trên):

(1) Động cơ ( Engine)

(2) Đầu phát (Alternator)

(3) Hệ thống nhiên liệu (Fuel System)

(4) Bộ điều chỉnh điện áp (AVR) (Voltage Regulator)

(5) Hệ thống làm mát và xả (Cooling and Exhaust Systems)

(6) Hệ thống bôi trơn (Lubrication System)

(7) Bộ sạc pin ( Battery Charger)

(8) Bảng điều khiển (Control panel)

(9) Hội đồng / Khung chính ( Main Assembly/Frame)

(4) Bộ điều chỉnh điện áp (AVR) 

Như tên gọi, thành phần này điều chỉnh điện áp đầu ra của máy phát. Cơ chế được mô tả dưới đây đối với mỗi thành phần đóng vai trò trong quá trình điều chỉnh điện áp theo chu kỳ.

(1) Bộ điều chỉnh điện áp: Chuyển đổi điện áp AC sang dòng DC - Bộ điều chỉnh điện áp chiếm một phần nhỏ điện áp AC của máy phát và chuyển đổi nó thành dòng DC. Bộ điều chỉnh điện áp sau đó cung cấp nguồn DC cho một tập hợp các cuộn dây thứ cấp trong stator, được gọi là cuộn cảm ứng.

(2) Cuộn dây Exciter: Chuyeån ñoåi ñieän DC ñeán AC Current - cuộn dây exciter hiện nay hoạt động tương tự như cuộn dây stator sơ cấp và tạo ra một dòng điện AC nhỏ. Các cuộn dây kích thích được kết nối với các đơn vị được gọi là bộ chỉnh lưu quay.

(3) Các bộ chỉnh lưu quay: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều AC sang dòng điện xoay chiều - Điều chỉnh dòng điện xoay chiều của điện áp AC và chuyển sang dòng DC. Dòng DC này được đưa vào cánh quạt / bộ phận tạo thành từ trường điện từ ngoài từ trường quay của cánh quạt / bộ phận.

(4) Rotor / Armature: Chuyển đổi dòng điện DC sang AC Voltage - Rotor / armature bây giờ gây ra một điện áp AC lớn hơn qua các cuộn dây của stator, mà máy phát điện bây giờ sản xuất như một điện áp AC đầu ra lớn hơn.

Chu kỳ này tiếp tục cho đến khi máy phát điện bắt đầu sản xuất điện áp ra tương đương với năng suất vận hành đầy đủ của nó. Khi đầu ra của máy phát điện tăng, bộ điều chỉnh điện áp tạo ra ít dòng điện hơn. Khi máy phát đạt công suất hoạt động đầy đủ, bộ điều chỉnh điện áp đạt được trạng thái cân bằng và tạo ra dòng điện DC đủ để duy trì sản lượng của máy phát ở mức vận hành đầy đủ.

Khi bạn thêm một tải vào một máy phát điện, điện áp đầu ra của nó giảm một chút. Điều này làm cho bộ điều chỉnh điện áp hoạt động và chu kỳ trên bắt đầu. Chu kỳ này tiếp tục cho đến khi dòng sản lượng máy phát dốc lên đến dung tích hoạt động đầy đủ ban đầu của nó.

(E) Bộ tách nước nhiên liệu / bộ lọc nhiên liệu - Điều này tách nước và chất lạ ra khỏi nhiên liệu lỏng để bảo vệ các thành phần khác của máy phát khỏi sự ăn mòn và ô nhiễm.

(F) Đầu phun nhiên liệu - Việc này làm nguyên tử nhiên liệu lỏng và xịt lượng nhiên liệu cần thiết vào buồng đốt của động cơ.

(5) Hệ thống làm mát và hệ thống (Cooling & Exhaust Systems)

(A) Hệ thống làm lạnh

Việc sử dụng liên tục máy phát điện làm cho các bộ phận khác nhau của nó bị nóng lên. Cần thiết phải có một hệ thống làm mát và thông gió để thu hồi nhiệt được tạo ra trong quá trình này.

Nước thô / nước ngọt đôi khi được sử dụng làm chất làm nguội cho máy phát điện, nhưng chủ yếu chỉ giới hạn trong các tình huống cụ thể như máy phát điện nhỏ trong các ứng dụng tại thành phố hoặc các đơn vị rất lớn trên 2250 kW trở lên. Hydrogen đôi khi được sử dụng làm chất làm nguội cho cuộn dây stator của các máy phát điện lớn vì nó hiệu quả hơn trong việc hấp thụ nhiệt hơn các chất làm mát khác. Hydrogen loại bỏ nhiệt từ máy phát và chuyển nó qua một bộ trao đổi nhiệt vào một mạch làm mát thứ cấp chứa nước khử khoáng làm chất làm nguội. Đây là lý do tại sao các máy phát điện và các nhà máy điện nhỏ thường có tháp làm mát lớn bên cạnh chúng. Đối với tất cả các ứng dụng phổ biến khác, cả ở và khu công nghiệp, bộ tản nhiệt tiêu chuẩn và quạt được gắn trên máy phát điện và làm việc như là hệ thống làm mát chính.

Cần kiểm tra mức nước làm mát của máy phát điện trên cơ sở hàng ngày. Hệ thống làm mát và bơm nước thô phải được rửa sau mỗi 600 giờ và cần phải làm sạch bộ trao đổi nhiệt sau mỗi 2.400 giờ hoạt động của máy phát điện. Máy phát điện phải được đặt trong một khu vực mở và thông gió có đủ cung cấp không khí trong lành. Bộ luật Điện lực Quốc gia (NEC) yêu cầu phải cho phép ở tất cả các mặt của máy phát khoảng không gian tối thiểu là 3 feet để đảm bảo luồng không khí làm mát tự do.

(B) Hệ thống xả

Khí thải thải ra bởi máy phát điện cũng giống như khí thải từ động cơ diesel hoặc gasonline khác và chứa các hóa chất độc cao cần được quản lý đúng cách. Do đó, điều thiết yếu là phải lắp đặt một hệ thống xả phù hợp để xử lý khí thải. Điểm này không thể được nhấn mạnh đủ vì ngộ độc carbon monoxide vẫn là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây tử vong ở các vùng bị ảnh hưởng sau cơn bão bởi vì người ta có xu hướng thậm chí không nghĩ đến nó cho đến khi quá muộn.

Các ống xả thường được làm bằng sắt đúc, sắt rèn hoặc thép. Những điều này cần phải được tự do và không nên được hỗ trợ bởi động cơ của máy phát điện. Các ống xả thường được gắn vào động cơ sử dụng các đầu nối linh hoạt để giảm thiểu rung động và ngăn ngừa thiệt hại cho hệ thống ống xả của máy phát điện. Ống xả dừng ở ngoài trời và dẫn ra khỏi cửa ra vào, cửa sổ và các lỗ khác đến nhà hoặc tòa nhà. Bạn phải đảm bảo rằng hệ thống xả của máy phát điện của bạn không được kết nối với thiết bị khác. Bạn cũng nên tham khảo luật pháp thành phố địa phương để xác định liệu hoạt động của máy phát điện của bạn sẽ cần phải có sự chấp thuận của chính quyền địa phương để đảm bảo bạn tuân thủ luật địa phương để bảo vệ chống lại tiền phạt và các hình phạt khác.

(6) Hệ thống bôi trơn (Lubricating System)

Kể từ khi máy phát điện bao gồm các bộ phận chuyển động trong động cơ của nó, nó đòi hỏi sự bôi trơn để đảm bảo độ bền và hoạt động trơn tru trong một thời gian dài. Động cơ của máy phát được bôi trơn bởi dầu được bảo quản trong bơm. Bạn nên kiểm tra mức dầu bôi trơn mỗi 8 giờ hoạt động của máy phát điện. Bạn cũng nên kiểm tra xem có rò rỉ chất bôi trơn và thay dầu bôi trơn mỗi 500 giờ hoạt động của máy phát điện.

(7) Bộ sạc pin (Battery Charger)

Chức năng khởi động của máy phát điện hoạt động bằng pin. Bộ sạc pin giữ pin máy phát bằng cách cung cấp điện áp chính xác 'phao'. Nếu điện áp phao là rất thấp, pin sẽ vẫn chưa được sạc. Nếu điện áp phao rất cao, nó sẽ rút ngắn tuổi thọ pin. Bộ sạc pin thường được làm bằng thép không gỉ để tránh ăn mòn. Chúng cũng hoàn toàn tự động và không yêu cầu bất kỳ sự điều chỉnh nào được thực hiện hoặc bất kỳ cài đặt nào được thay đổi. Điện thế đầu ra DC của bộ sạc pin được đặt ở mức 2,33 Vol mỗi tế bào, đây là điện áp phao chính xác cho pin axit chì. Bộ sạc pin có một đầu ra điện áp DC bị cô lập làm cản trở hoạt động bình thường của máy phát.

(8) Bảng điều khiển (Control Panel)

Đây là giao diện người dùng của máy phát điện và chứa các điều khoản cho các ổ cắm điện và các điều khiển. Bài viết sau đây cung cấp thêm thông tin chi tiết về bảng điều khiển máy phát điện. Các nhà sản xuất khác nhau có nhiều tính năng khác nhau để cung cấp trong các bảng điều khiển của các đơn vị của chúng. Một số trong số này được đề cập dưới đây.

(A) Bắt đầu và tắt điện (Electric start and shut-down-) Các bảng điều khiển tự động khởi động tự động khởi động máy phát điện của bạn trong thời gian cúp điện, theo dõi máy phát trong khi hoạt động, và tự động tắt thiết bị khi không còn cần thiết nữa.

(B) Máy đo động cơ (Engine gauges) - Các thiết bị đo khác nhau cho biết các thông số quan trọng như áp suất dầu, nhiệt độ làm mát, điện áp pin, tốc độ quay của động cơ, và thời gian hoạt động. Việc đo lường và giám sát liên tục các thông số này cho phép tắt máy phát ngay khi bất kỳ máy đo nào vượt qua ngưỡng tương ứng.

(C) Máy phát điện (Generator gauges) - Bảng điều khiển cũng có đồng hồ để đo dòng điện và điện áp đầu ra, và tần số hoạt động.

(D) Bộ điều khiển khác - Bộ chọn pha, công tắc tần số và công tắc điều khiển động cơ (chế độ thủ công, chế độ tự động).

(9) Hội đồng / Khung chính (Main Assembly / Frame)

Tất cả các máy phát điện, di động hoặc văn phòng phẩm, đều có những nơi chứa tùy chỉnh cung cấp hỗ trợ cơ sở. Khung này cũng cho phép tạo ra được nối đất cho an toàn.