طراحی و تولید

2020/03/15

طراحی و تولید :

موتور ژنراتورها از لحاظ سوخت مصرفی متفاوت میباشند  آنها ممکن است با بنزین، گازوییل، گاز طبیعی، پروپان، سوخت زیستی، گاز فاضلاب یا هیدروژن کار کنند که در واحد های کوچک، سوخت استفاده شده بنزین خواهد بود و برای واحد های بزرگتر از سوخت گازوییل، گاز طبیعی و یا پروپان استفاده میشود. در این میان موتور-ژنراتورهایی هستند که از چند نوع سوخت به صورت همزمان مانند گاز طبیعی و گازوئیل نیز استفاده میکنند. در میان موتور-ژنراتورها دیزل ژنراتورها که در واقع موتور ژنراتور با سوخت گازوییل هستند از همه ی موتور-ژنراتورها شناخته شده تر می باشند.

 

 

کاربرد موتور ژنراتور ها :

 

کاربرد موتور-ژنراتورها برای تامین برق در مواقع قطعی و یا در دسترس نبودن برق شبکه سراسری است. در این شرایط با توجه به شرایط موجود میتوان از موتور ژنراتور های تریلی برای تامین برق تاسیسات موقت استفاده کرد. اگر نیازمند نصب دائمی موتور ژنراتور برای بارهای بحرانی در مواقع قطعی برق سراسری باشیم میتوان از موتور ژنراتور های آماده به کار ( standby power generators) استفاده نمود . از این موتور-ژنراتورها در بسیاری از مکان های حساس مانند بیمارستان ها ، مراکز پردازش داده ، تصفیه خانه ها ، مراکز تجاری و مسکونی و … استفاده میشود. موتور ژنراتورهایی که عمدتا استفاده میشوند اغلب با سوخت بنزین و گازوییل هستند که در این بحث بیشتر تمرکز ما برای دیزل ژنراتور ها ( گازوئیلی – گازی و دوگانه سوز ) است.

 

 

پارامتر های مهم در دیزل ژنراتور ها :

سوخت دیزل با توجه به قابلیت پاسخ دهی بالا به تغییر بار بیشترین استفاده را در موتور-ژنراتورها دارد.در دیزل ژنراتور ها سه پارامتر مهم در خروجی وجود دارد تا برقی با کیفیت تولید شود.

۱-دامنه ولتاژ: دامنه سیگنال تولیدی ژنراتور با برق شبکه باید برابر باشد.

۲-فرکانس: برق تولیدی ژنراتورها باید با فرکانس شبکه یکسان و برابر ۵۰Hz باشد که با توجه به تعداد قطبهای ژنراتور، موتور باید در یک دور مشخص ثابت شود.

۳-فاز: در لحظه سنکرون و وصل کلید، برق تولیدی ژنراتور و شبکه باید حداقل اختلاف فاز ممکن را داشته باشند.

 

دوگانه سوز سازی دیزل ها :

با توجه به دردسر هایی که تامین و نگهداری سوخت گازوییل دارد میتوان از دیزل های دوگانه سوز که با سوخت ترکیبی ( گاز و گازوییل) کار میکنند استفاده نمود. در این حالت با همان بازدهی قبلی در کنار استفاده از محاسن سوخت گازوییل مانند سرعت پاسخ دهی بالا میتوان از سوخت گاز طبیعی که هم ارزان است و هم به فراوانی یافت میشود ، استفاده نمود.لازم به ذکر است در حالت دو گانه سوز مقدار آلاینده ها کاهش خواهد یافت.

 

نمودار مقایسه هزینه و سوخت سیستم دوگانه سوز و گازوییل سوز به صورت زیر میباشد  :

لازم به ذکر است در ایجاد سیستم های دوگانه سوز از روش میکسری و انژکتوری استفاده میشود :

ترکیب سوخت به روش انژکتوریترکیب سوخت به روش انژکتوری

 

ترکیب سوخت سیستم میکسری

 

برد های مورد استفاده در سیستم انواع ژنراتور ها:

 

1-سیستم موتور ژنراتور های گازوئیل سوز:

 

الف: گاورنر: بردی است که وظیفه کنترل دور موتور را برعهده دارد. از آنجا که ما نیازمند تولید برقی پایدار با دامنه ولتاژ و فرکانس ثابت هستیم لذا می بایست در بارهای مختلف دور موتور کنترل شود تا توان لازم توسط دیزل ژنراتور تامین گردد. این برد دقیقا وظیفه افزایش و کاهش دور موتور بر حسب بار اعمال شده بر دیزل ژنراتور را دارد.از لحاظ ساختاری این برد به دو دسته مکانیکی و الکترونیکی تقسیم بندی میشود که در مدل های الکترونیکی جدید، قسمت هایی از جمله سنسور دور خوان،مقایسه گر تعداد دور و اکچوئیتور نیز به این برد اضافه شده است . در سیستم های جدید پیشرفته از ECU استفاده میشود. در واقع ECU همان گاورنر کنترل دور موتور الکترونیکی است که علاوه بر کارهای ذکر شده پارامترهایی مانند دما و فشار را برای کارکرد بهینه موتور اندازه گیر میکند.

 

ب:AVR  : این برد وظیفه ثابت نگه داشتن دامنه ولتاژ در رنج ۲۳۰ ولت را دارد . لازم به ذکر است که دو پارامتر دیگر فرکانس و فاز را میتوان از طریق کنترل دور موتور کنترل نمود که به عهده گاورنر می باشد.

 

 

محصولاتی که شرکت تتا پاور مفتخر به طراحی و تولید آنها به صورت انحصاری در ایران است به شرح زیر می باشد.

 

ویزگی این برد ها:

– کنترل دور موتور در دور Idle و نامی
– قابلیت سنکرون و Load Sharing
– دارای حفاظت OverSpeed
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری خروجی اگزوز
– قابل برنامه¬ریزی برای کنترل حفاظت¬های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور

 

 

2-سیستم موتور ژنراتور های گاز سوز:

 

۱- گاورنر سرعت در موتور ژنراتور های گازی
۲- کنترلر نست هوا به سوخت (AFR)
۳- کنترلر جرقه زنی

 

 

 

ویژگی این برد ها :


– کنترل دور موتور در دور Idle و نامی
– قابلیت سنکرون و Load Sharing
– دارای حفاظت OverSpeed
– کنترل جرقه¬زنی موتورهای تا ۱۶ سیلندر و تنظیم آوانس
– کنترل سوخت در انواع سیستم¬های انژکتوری و میکسری
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری خروجی اگزوز
– قابل برنامه¬ریزی برای کنترل حفاظت¬های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور

 

 

3-موتور ژنراتور های  دوگانه سوز:

 

کنترل نسبت سوخت گاز به گازوئیل

 

ویژگی این برد ها:
– کنترل نسبت مصرف گاز به گازوئیل تا ۸۰%
– قابلیت دوگانه¬سوز کردن موتور به هر دو روش میکسری و انژکتوری در انواع موتورهای خطی و خورجینی
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری خروجی اگزوز
– قابل برنامه¬ریزی برای کنترل حفاظت¬های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه¬ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور

 

 

انواع برد ها در سیستم های موتور ژنراتور ها
ویژگی ها برد های مورد استفاده نوع سوخت
کنترل دور موتور در دور Idle و نامی
– قابلیت سنکرون و Load Sharing
– دارای حفاظت OverSpeed
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری دمای خروجی اگزوز
– قابل برنامه­ریزی برای کنترل حفاظت­های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه­ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه­ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور
 

 

 

 

 

 

 

*گاورنر سرعت

 

 

 

 

 

 

 

 

دیزل

کنترل دور موتور در دور Idle و نامی
– قابلیت سنکرون و Load Sharing
– دارای حفاظت OverSpeed
– کنترل جرقه­زنی موتورهای تا ۱۶ سیلندر و تنظیم آوانس
– کنترل سوخت در انواع سیستم­های انژکتوری و میکسری
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری دمای خروجی اگزوز
– قابل برنامه­ریزی برای کنترل حفاظت­های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه­ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه­ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور
 

 

 

 

 

 

*گاورنر سرعت

*کنترلر نسبت هوا به سوخت

*کنترلر سیستم جرقه زنی

 

 

 

 

 

 

 

گاز سوز

– کنترل نسبت مصرف گاز به گازوئیل تا ۸۰%
– قابلیت دوگانه­سوز کردن موتور به هر دو روش میکسری و انژکتوری در انواع موتورهای خطی و خورجینی
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور مقاومتی نظیر سنسور دمای آب
– دارای ورودی ۴ عدد سنسور جریانی
– دارای ورودی ۲ عدد ترموکوپل برای اندازه گیری خروجی اگزوز
– قابل برنامه­ریزی برای کنترل حفاظت­های موتور نظیر افزایش دمای آب رادیاتور و …
– دارای ۸ ورودی عمومی قابل برنامه­ریزی
– دارای ۸ خروجی عمومی قابل برنامه­ریزی
– پشتیبانی از طیف وسیعی از Actuatorهای با فیدبک و فیدبک
– پشتیبانی از پروتکل ارتباطی صنعتی ModBus برای مانیتور کردن اطلاعات موتور
 

 

 

*کنترلر نسبت سوخت گاز به گازوئیل

 

 

 

دوگانه سوز

 

 

 

سنکرون کردن :

 

برای سنکرون شدن یک دیزل ژنراتور با برق شبکه نیازمند آن هستیم تا سه فاکتور مهم دامنه ، ولتاژ ، فرکانس و فاز برق تولیدی با برق شبکه یکسان سازی شود. برای این عمل میتوان از سنکرون سازی دیزل ژنراتور استفاده کرد. با سنکرون سازی عملا میتوان به صورت خودکار دیزل را وارد مدار کرد و در زیر بار قرار داده یا به صورت اتوماتیک آن را از مدار خارج کرد. در موتور ژنراتور های غیر سنکرون عمل بارگیری دیزل ژنراتور در قطعی برق شبکه به همراه چشمک و یا قطعی چند لحظه ای برق ساختمان است . در زمان تخیله بار از روی موتور ژنراتور این اتفاق دوباره تکرار میشود. به این ترتیب با ورود و خروج دیزل ژنراتور به مدار عملا با دو بار قطعی برق مواجه هستیم . این قطعی برق میتواند به سیستم های الکتریکی و الکترونیکی آسیب های جدی وارد کند و یا در صنعت خسارت های جبران ناپذیری به همراه داشته باشد. حال آنکه با سنکرون سازی دیزل ژنراتور در زمان قطعی برق شبکه به صورت از پیش تعیین شده دیگر شاهد قطعی لحظه ای برق نخواهیم بود و عملا به صورت خودکار دیزل روشن شده و عملا بارگیری به صورت خودکار اتفاق می افتد. از دیگر مزایای سنکرون سازی قابلیت تنظیم توان خروجی در دیزل ژنراتور است. این مزیت در زمان تست دوره ای دیزل ژنراتور های میتواند بسیار مفید باشد. بر طبق استانداردها دیزل ژنراتورها برای تست باید با ۴۰ درصد توان نامی خود بارگیری شوند که با سنکرون بودن دیزل میتواند این پروسه به صورت خودکار انجام پذیرد.

شرکت دانش بنیان تتا پاور مفتخر است تا اولین شرکت تولید کننده برد سنکرون داخلی باشد و به این ترتیب میتواند به راحتی انواع دیزل ژنراتورها را علاوه بر دو گانه سوز سازی سنکرون نیز کند.

 

  نظرات