Máy phát điện công nghiệp là một thiết bị được sử dụng để tạo ra nguồn điện trong các môi trường công nghiệp, nơi cung cấp điện liên tục và ổn định là rất quan trọng. Máy phát điện công nghiệp hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng từ nguồn nhiên liệu (như dầu diesel, xăng, khí tự nhiên, khí hóa lỏng) thành năng lượng điện.
Máy phát điện công nghiệp thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp, như xây dựng, dầu khí, hải quan, y tế, viễn thông, sản xuất và nhiều lĩnh vực khác. Chúng có khả năng cung cấp điện dự phòng trong trường hợp mất điện hoặc làm nguồn cung cấp điện chính.
Máy phát điện công nghiệp là gì?
Máy phát điện không sản sinh ra nguồn điện mà làm nhiệm vụ di chuyển dòng điện, cung cấp điện cho hoạt động sản xuất kinh doanh. Cơ năng được máy phát điện biến đổi thành điện năng nhờ áp dụng nguyên lí cảm ứng điện từ. Thiết bị này làm nhiệm vụ dự trữ nguồn điện và cung cấp điện cho hoạt động sản xuất kinh doanh. Từ đó, máy phát điện công nghiệp đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động sản xuất của doanh nghiệp.
Công dụng của máy phát điện công nghiệp
Công dụng chính của máy phát điện công nghiệp đó là ngăn ngừa và cung cấp điện khi mạng lưới điện gặp sự cố. Đối với những công trình lớn thì là loại máy phát điện công nghiệp, nó là thiết bị cần phải có nếu muốn hoạt động ổn định, đảm bảo việc cung cấp điện là thường xuyên và liên tục. Để sử dụng máy phát điện công nghiệp diesel vân hành tốt cần phải có đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn thường xuyên kiểm tra định kỳ và sửa chữa hay nâng cấp.
Cấu tạo của máy phát điện công nghiệp diesel
Động cơ
Động cơ của máy phát điện công nghiệp diesel là động cơ nổ thường có kích thước tỷ lệ thuận với sản lượng điện tối đa các máy phát điện có thể cung cấp. Số Kva càng lớn thì động cơ càng lớn. Động cơ này sử dụng nhiên liệu là dầu diesel. Để đánh giá được máy phát điện thì nhà sản suất phải ghi rõ thông tin thông số kỹ thuật để có thể nhật biết được khả năng tiêu hao nhiên liệu, sản lượng điện cung cấp từ đó giúp cho đội kỹ thuật có thể bảo hành máy tốt hơn.
Đầu phát
Đầu phát của máy phát điện bao gồm các bộ phận tĩnh và các bộ phận có thể di chuyển được. Công dụng chính là để sản xuất điện từ các nhiên liệu cơ học cung cấp cho máy. Các bộ phận trong đầu phát bao gồm:
Stata: là phần tĩnh không thể di chuyển và được cấu tạo bởi tập hợp các dây dẫn điện quấn lại dạng cuộn trên lõi sắt.
Rato: là một bộ phận có thể di chuyển, được tạo ra từ trường quay.
Hệ thống nhiên liệu
Bình nhiên liệu thường đủ năng lực để giữ cho máy phát điện hoạt động từ 6 đến 8 giờ trên mức trung bình. Đối với các máy phát điện nhỏ, bình chứa nhiên liệu là một phần đế trượt của máy phát điện hoặc được lắp trên khung máy phát điện. Đối với các máy phát điện có công suất lớn thì có thể cần xây dựng và cài đặt thêm 1 bồn chứa nhiên liệu riêng bên ngoài.
Ổn áp
Ổn áp là bộ phận quy định điện áp đầu ra của máy phát điện công nghiệp diesel, đóng một vai trò nhất định trong chu kỳ điều chỉnh điện áp. Mỗi bộ phận thì có một tính năng riêng:
- Ổn áp: Chuyển đổi điện áp xoay chiều AC thành dòng điện 1 chiều DC. Điều chỉnh một phần nhỏ điện áp đầu ra thành điện áp xoay chều và chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều. Điều chỉnh điện áp dòng điện 1 chiều DC tập hợp trong cuộn dây thứ cấp của stato, được gọi là cuộn dây kích thích.
- Cuộn dây kích thích: Chuyển đổi dòng điện 1 chiều DC thành dòng điện xoay chiều AC – Các cuộn dây kích thích có chức năng tương tự như các cuộn dây stato chính và tạo ra dòng điện xoay chiều nhỏ. Các cuộn dây kích thích được kết nối với các đơn vị được gọi là chỉnh lưu quay.
- Bộ chỉnh lưu quay: Chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành dòng điện xoay chiều – Chỉnh lưu các dòng xoay chiều phát sinh bởi các cuộn dây kích thích, và chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều. Dòng điện 1 chiều này cung cấp cho Roto / phần ứng tạo ra một trường điện từ, ngoài từ trường quay của roto.
- Roto / Phần ứng: 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.
Hệ thống làm mát
Hầu hết các máy phát điện công nghiệp hiện nay đều có hệ thống làm mát, thông gió thu hồi nhiệt sinh ra trong quá trình làm việc.
- Nước sạch: cũng là một chất làm mát cho máy phát điện
- Hydrogen: thường được dùng để làm mát cho các cuộn dây stato trong máy phát điện công nghiệp bởi tính năng hấp thụ nhiệt rất tốt. Bởi nó giúp loại bỏ nhiệt từ máy phát điện, chuyển qua bộ trao đổi nhiệt vào một mạch làm mát thứ cấp mà trong đó có chứa nước – như một chất làm mát => Vì vậy, máy phát điện có kích thước thường lớn.
Tuy nhiên, để máy được hoạt động tốt thì bạn cũng nên lưu ý:
- Kiểm tra mức nước làm mát của máy phát điện hàng ngày.
- Rửa sạch hệ thống làm mát và bơm nước thô sau mỗi 600 giờ, bộ trao đổi nhiệt thì nên làm sạch sau mỗi 2400 giờ hoạt động.
- Đặt máy phát trong một khu vực mở, thông thoáng, đủ không khí.
Hệ thống xả
Khí thải phát ra bởi một máy phát điện giống như khí thải từ bất kỳ động cơ diesel hoặc động cơ gas nào, có chứa hóa chất độc hại cần phải được xử lý trước khi ra môi trường. Do đó, cần thiết cài đặt một hệ thống ống xả đủ để xử lý khí thải.
Ống xả thường được làm bằng gang, sắt rèn, hoặc thép. Nó cần phải rời, không nên được hỗ trợ bởi các công cụ của máy phát điện. Ống xả thường gắn liền với động cơ bằng cách sử dụng kết nối linh hoạt, để giảm thiểu rung động và ngăn ngừa thiệt hại cho hệ thống ống xả của máy phát điện. Các ống xả thông ra ngoài trời và dẫn đi từ cửa ra vào, cửa sổ và những lối khác. Bên cạnh đó, bạn phải đảm bảo rằng, hệ thống ống xả của máy phát điện không kết nối với bất kỳ thiết bị khác.
Bộ sạc ắc quy
Máy phát điện khởi động bằng pin và bộ sạc pin là bộ phận giữ cho pin luôn luôn đầy với một điện áp thả nổi chính xác. Khi điện áp thả nổi thấp thì pin sẽ nạp thiếu, điện áp cao thì sẽ rút ngắn tuổi thọ của pin. Bộ 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.
Một lưu ý nhỏ là phần điện áp một chiều ở đầu ra của bộ sạc pin luôn được giữ ở mức 2,33V mỗi phân tử, đây là phần điện áp chính xác cho loại pin axit. Bộ sạc pin này được thiết kế sao cho không làm ảnh hưởng tới hoạt động của máy phát điện.
Bảng điều khiển
Thực chất nó là bề mặt điều khiển máy phát điện, gồm các hốc cắm điện và điều khiển. Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất, dòng máy mà máy phát điện công nghiệp có thiết kế, cách điều khiển khác nhau.
Tuy nhiên một bảng điều khiển máy phát điện sẽ bao gồm một số bộ phận chính sau đây:
- Hệ thống khởi động và tắt điện: 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 không cần thiết.
- Thiết bị đo: hệ thống đồng hồ hiển thị áp suất dầu, nhiệt độ nước làm mát, điện áp pin, tốc độ quay của động cơ, thời hạn hoạt động. Người vận hành nên liên tục đo lường và giám sát các thông số trên cho phép tự động tắt máy khi bất kỳ trong số này vượt quá ngưỡng quy định.
- Đồng hồ đo 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.
Kết cấu khung chính của máy
Tùy vào đơn vị sản xuất, dòng máy, công suất,… mà kết cấu khung của máy phát điện chạy dầu diesel có thiết kế khác nhau.
Nguyên lý máy phát điện công nghiệp
Nguyên lý máy phát điện công nghiệp đồng bộ đều dựa theo nguyên tắc cảm ứng điện từ. Nghĩa là khi hoạt động tác động khiến nam châm hoặc cuộc dây quay tròn. Bên cạnh nguyên tắc cảm ứng điện từ máy phát điện còn hoạt động dựa vào định luật khác. Đó là các định luật liên quan đến lực từ trước khi tác dụng lên dòng điện.
Tìm hiểu về máy phát điện và nguyên lý hoạt động của nó sẽ giúp ích rất nhiều trong việc vận hành và sữa chữa. Đây sẽ là thông tin giúp bạn hiểu hơn về cơ chế hoạt động của nó. Đồng thời nắm bắt, ghi nhớ để sử dụng máy phát điện hiệu quả và bền hơn. Vì vậy thông qua bài viết trên hy vọng sẽ mang đến cho bạn thông tin bổ ích. Ngoài ra nếu bạn muốn mua máy phát điện công nghiệp chính hãng. Hoặc đơn giản bạn còn có những băn khoăn về nguyên lý máy phát điện.
Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất và khả năng hoạt động của máy phát điện
Đối với máy phát điện, có hai chỉ số mà ta cần quan tâm đó là: Công suất định mức và công suất khả dụng.
Công suất định mức là công suất của máy phát điện khi nó hoạt động ở trạng thái bình thường.
Công suất khả dụng là công suất tối đa mà máy có thể đạt được an toàn liên tục mà không vi phạm các thông số kỹ thuật khác. Thông thường, công suất khả dụng được tính toán ở các điều kiện tiêu chuẩn.
Tuy nhiên trong thực tế, các điều kiện vận hành của thiết bị có thể không đúng với điều kiện tiêu chuẩn. Vì thế công suất khả dụng thường thấp hơn công suất định mức.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất khả dụng của máy bao gồm:
- Nhiệt độ môi trường làm việc
- Sự thay đổi chế độ làm mát của máy phát
- Sự già hóa của chất cách điện làm cho nhiệt độ chịu đựng của máy giảm xuống
- Điện trở kháng gây ra trong quá trình hoạt động
- Áp suất nén của động cơ
- Những giới hạn của động cơ sơ cấp kéo máy phát điện
- Những giới hạn của các thiết bị lắp phía sau: máy cắt, máy biến áp, đường dây…
Vì vậy khi mua máy phát điện bạn cần quan tâm đến các yếu tố kể trên để lựa chọn máy phát điện có công suất phù hợp nhất, đảm bảo đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện năng. Tốt nhất nên chọn những sản phẩm máy phát điện có thương hiệu nổi tiếng nhưng được sản xuất riêng cho thị trường Việt Nam, phù hợp với các điều kiện về môi trường, độ ẩm, khí hậu nước ta.
Cách chọn máy phát điện mang lại hiệu quả cao nhất
Đầu tư cho máy móc thiết bị ngoài giá cả thì điều chúng ta quan tâm là cơ sở công nghệ, độ bền, độ ổn định trong quá trình sử dụng.
Tất cả các thiết bị mới sau một thời gian sử dụng sẽ bị hao mòn, tuy nhiên tùy vào từng hãng máy mà sự thay đổi này là ít hay nhiều.
Tùy vào mục đích sử dụng và nhu cầu tiêu thụ điện năng để chọn máy phát điện có công suất phù hợp nhất, đảm bảo nguồn điện ổn định cung cấp cho đời sống và sản xuất.
Với mỗi đối tượng sử dụng khác nhau sẽ có cách lựa chọn máy phát điện khác nhau. Tuy nhiên có một số lưu ý chung mà bạn nên biết khi chọn mua máy phát điện:
– Tính toán công suất của tất cả các thiết bị tiêu thụ điện để từ đó ước tính được công suất của máy phát điện cần mua.
– Nên chọn mua máy phát điện có công suất cao hơn công suất tiêu thụ thực tế từ 10% đến 25% để tăng tuổi thọ và độ bền cho sản phẩm
– Khi lựa chọn máy phát điện cần chú ý lựa chọn sản phẩm có giấy bảo hành và nguồn gốc xuất xứ rõ ràng.
– Máy phát điện dùng ở một số nơi đặc thù như trong thang máy cần phải có thông số kỹ thuật chính xác để chọn được loại máy phù hợp.
– Nên chọn mua máy có thời gian hoạt động liên tục dài để đảm bảo hoạt động sinh hoạt và sản xuất không bị gián đoạn mỗi khi bị cắt điện.
– Lựa chọn máy phát điện của các thương hiệu nổi tiếng đã được kiểm định chất lượng như Denyo của Nhật Bản, Mitsubishi,…
Bài viết trên, thegioidienco.vn đã giúp bạn hiểu thêm về nguyên lý máy phát điện công nghiệp. Hiện nay, máy phát điện sử dụng nhiều loại nhiên liệu như: xăng, dầu diesel, propan (dạng lỏng hoặc khí) và khí thiên nhiên. Trong khi động cơ có công suất nhỏ thường là sử dụng xăng thì các động cơ dùng trong công nghiệp thường chạy bằng dầu diesel, propan lỏng, khí propan hoặc là khí tự nhiên, cũng có một vài thiết bị ngoại lệ chạy trên một nguồn dữ liệu kép, nhiên liệu diesel và khí đốt.
