ديزل ژنراتور، به تركيبي از موتور ديزل، ژنراتور و انواع متعلقات فرعي از قبيل شاسي، اطاقك پوشاننده، عايق‌هاي صدا، سيستم‌هاي كنترل، قطع كننده‌هاي اضطراري مدار، سيستم مولد گرما، سيستم استارت اتومات و غيره كه به منظور توليد برق استفاده مي‌شود، مي‌گويند.

---

 تعریفِ دیگری از دیزل ژنراتور

تركيبي از موتور ديزل و يك ژنراتور الكتريكي (غالباً آلترناتور) است كه براي تبديل انرژي الكتريكي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مجموعه ديزل ژنراتورها در مكانهايي بدون اتصال به شبكه توان، مانند مواقعي كه نياز ضروري به فراهم كردن توان و انرژي است و نيز زمانهايي كه شبكه وجود ندارد، مورد استفاده قرار مي گيرندزماني كه شبكه قطع مي‌شود، درست بخوبي كاربردهاي پيچيده تر مانند اوج برش، پشتيباني شبكه و ارسال به شبكه‌هاي توان، انرژي فراهم مي‌شود.
در نظر گرفتن سايز ديزل ژنراتور براي جلوگيري از كم شدن بار يا كمبود توان ضروري است و اين عمل بوسيله الكترونيك مدرن بويژه بارهاي غيرخطي دشوار شده است.

---

مجموعه ديزل ژنراتور

موتور ژنراتورها مي‌توانند از 1 تا 20 كيلوولت آمپر (KVA) براي منازل، فروشگاه‌ها، ادارات كوچك و تا (2000KVA/2MVA) قابل استفاده براي مجتمع‌هاي اداري بزرگ و كارخانه‌ها برق توليد كنند. يك ژنراتور 2000 كيلوولت آمپر را مي‌توان درون يك اطاقك ايزوله قابل حمل قرار داد. ژنراتورهاي 5 مگاوات براي ايستگاه‌هاي كوچك توليد برق استفاده مي‌شوند و براي اين منظور مي‌توان از چندين دستگاه ژنراتور استفاده كرد. ژنراتورها در سايزهاي بزرگتر به صورت مجزا به محل نصب حمل شده و در آنجا مونتاژ و تجهيزات فرعي به آنها اضافه مي‌شود.
ديزل ژنراتورهاي كوچك تا 250 كيلو ولت آمپر نه تنها براي توليد برق اضطراري بلكه به جهت تامين برق مورد نياز به صورت مستمر يا در زمان اوج مصرف و يا حتي در زماني كه كمبود زنراتورهاي بزرگتر حس مي‌شود استفاده مي‌شوند.
كشتي‌ها و بسياري از وسائل نقليه بزرگ زميني مانند قطارها نيز از ديزل ژنراتور نه فقط براي تامين برق روشنايي بلكه براي تامين نيروي محركه مورد نياز خود استفاده مي‌كنند. به وسيله نيروي محركه برقي مي‌توان حركت يكنواخت و قدرتمندتري علاوه بر استفاده مناسب تر از فضا داشت. محركه‌هاي برقي قبل از جنگ جهاني اول در كشتي‌ها مورد استفاده قرار گرفتند و در طول جنگ جهاني دوم به تكامل رسيدند.
دستگاه‌هاي توليد برق بر اساس ظرفيت توليد نرمال تا ماكزيمم و بر اساس قدرت توليدي و به كيلووات طبقه‌بندي و نامگذاري شده و با توجه به نوع مصرف آن براي توليد برق مستمر يا اضطراري انتخاب مي‌شوند.

---

بعضي از متداول ترين موتورها
كامينز (CUMMINS) / ولوو (VOLVO) / جي ام (GM) / پركينز (PERKINS) دوسان (DOOSAN)/ ام تي يو (MTU) / ميتسوبيشي (Mitsubishi)
استامفورد (STAMFORD) / استامفورد پاور (STAMFORD POWER) مك آلته (MECC ALTE)

---

اندازه ژنراتور
مجموعه مولد بر اساس بار الكتريكي كه براي آنها درعرضه در نظر گرفته شده، تمام ويژگي‌هاي بارهاي الكتريكي (kWe، KVA، VAR و محتواهاي هارمونيك شامل جريانهاي شروعي (عموماً از موتور) و بارهاي غير خطي را شامل مي‌شود. وظيفه مورد انتظار بطور مثال امور اورژانسي، تواندهي پيوسته يا اوليه (پرايم)، بخوبي شرايط محيطي مانند ارتفاع، دما و تنظيم مقررات گازهاي گلخانه‌اي بايد مد نظر قرار گيرد. بسياري از توليد كنندگان ژنراتورهاي بزرگتر، مجموعه‌اي از نرم‌افزار را ارائه خواهند داد كه محاسبه‌هاي اندازه پيچيده را به سادگي با خواندن شرايط سايت و ويژگي‌هاي بار الكتريكي متصل انجام خواهند داد.

---

ايستگاه‌هاي توان – حالت "جزيره" الكتريكي

يك يا چند ديزل ژنراتوري كه بدون اتصال به شبكه برق عمل مي‌كند در اصطلاح در وضعيت جزيره عمل مي‌كنند كه ويژگي‌هاي چند ژنراتور موازي كه مزاياي استفاده از افزونگي و بهره‌وري بهتر در بارهاي جزئي را دارند، فراهم مي‌كند. اين پلنت، ژنراتور را بصورت آنلاين قرار مي‌دهد و غيرفعال كردن بستگي به سيستم و زمان معين دارد.
يك نيروگاه جزيره‌اي در نظر گرفته شده براي منبع توان اصلي، يك اجتماع مجزا ("توان اصلي") غالباً داراي حداقل سه ژنراتور ديزل خواهد بود، كه از هر دوي آنها انتظار مي‌رود كه بتوانند بار مورد نياز را حمل كنند. گروه‌ها تا 20 غير معمول نيست. ژنراتورها مي‌توانند از طريق پردازش همزمان بصورت الكتريكي بهم متصل شوند. اين همزماني شامل جور كردن ولتاژ، فركانس و فاز قبل از اتصال ژنراتور به سيستم است. از دست رفتن همزماني پيش از اتصال مي‌تواند باعث يك اتصال كوتاه جريان بالا و يا ساييدگي و پاره گي در ژنراتور و يا تابلواش شود. فرايند همزمانسازي مي‌تواند بصورت خودكار بوسيله يك ماژول سنكرون ساز خودكار انجام گيرد. همزمانساز خودكار ولتاژ، فركانس و پارامترهاي فاز و ولتاژهاي باسبار زمانيكه سرعت توسط موتور فرماندار يا ECM (ماژول موتور كنترل) تنظيم مي‌شود را از ژنراتور مي‌خواند.
بار مي‌تواند بين ژنراتورهاي در حال فعاليت موازي از طريق تقسيم بار سهيم شود. تقسيم بار مي‌تواند با استفاده از كنترل افت سرعت بوسيله فركانس در ژنراتور كنترل شود، در حالي كه به طور مداوم كنترل سوخت موتور براي تغيير بار تنظيم مي‌شود و از منابع قدرت باقي مانده است.
يك ديزل ژنراتور بار بيشتري مي‌گيرد هنگامي كه سوخت تأميني براي احتراق در سيستم افزايش مي‌يابد و بار رها خواهد شد اگر سوخت تأميني كاهش يابد.
علاوه بر وظايف شناخته شده مانند تأمين توان پس از قطع شبكه، ديزل ژنراتورها به طور معمول شبكه‌هاي قدرت اصلي در سراسر جهان را به دو راه مجزا پشتيباني مي‌كنند.

---

انتهاي برش
ماكزيمم تعرفه‌هاي تقاضا در بسياري از نواحي افراد را به استفاده از ديزل‌ها تشويق مي‌سازد تا به زمان تقاضاي ماكزيمم غلبه شود. در اروپا عموماً بعدازظهر روزهاي زمستان، زمان اوج محسوب مي‌شود هنگاميكه مردم به خانه بازگشته و چراغها روشن است و پخت و پز در حال انجام است، حدود 5:30 تا 7 بعد از ظهر، در حالي كه در ايالت متحده آمريكا اغلب در تابستان‌ها و در مواجهه با بار (سنگيني) شرايط هوايي، زمان اوج رخ مي‌دهد.

---

پشتيباني شبكه
ديزل ژنراتورهاي آماده به انجام كار اضطراري و نيروگاه‌هاي آبي بعنوان عملكرد ثانويه، استفاده گسترده‌اي براي محافظت از شبكه‌هاي ملي مختلف در هر زمان و به دلايل مختلف در آمريكا و انگلستان دارند. بطور مثال در انگلستان تعداد 0٫5 GWe از ديزل‌ها بطور منظم استفاده مي‌شوند تا از شبكه ملي حمايت كنند كه پيك بار آن 60 GW است. اينها در مجموعه‌اي با سايزي معادل با 200kw تا 2MW قرار گرفته‌اند. اين حالت هميشه زماني اتفاق مي‌افتد كه بعنوان مثال ظرفيت زيادي از نيروگاه حدود 660 مگاوات بطور ناگهاني از دست برود و يا يك جهش ناخواسته ناگهاني در ميزان توان باعث فرسايش ذخيره شده طبيعي در حال چرخش شود. اين مسئله براي هر دو بخش مفيد است. ديزل‌ها براي دلايل ديگري نيز خريداري شده‌اند، اما بايد براي حصول اطمينان بطور كامل آزمايش شود. شبكه موازي شده، ساده ترين راه جهت انجام اين عمل است. اين روش عملكردي است كه عموماً بوسيله يك بخش سومي كه عملكرد ژنراتور را مديريت مي‌كند و با اپراتور سيستم ارتباط برقرار مي‌كند، انجام مي‌گيرد.
به اين روش شبكه‌هاي ملي بريتانيا با توان 2 گيگاوات از نيروگاهي كه بالاتر است و به همان سرعت دو دقيقه در برخي موارد به صورت موازي عمل مي‌كند، تماس مي‌گيرد. اين مورد بسيار سريع تر نسبت به بار پايه توان است كه مي‌تواند 12 ساعت از سرما بگيرد و سريعتر از توربين گازي است كه مي‌تواند زمان زيادي را مصرف كند.
سوختي كه براي ديزل‌ها استفاده مي‌شود سوختي كه در آزمايش‌ها تست شده است. سيستم مشابه‌اي كه در فرانسه عمل مي‌كندEJP، تعرفه‌هاي بخصوص ماكزيمم شبكه، در حداقل 5 گيگاوات مجموعه ديزل ژنراتور تجهيز مي‌شود تا در دسترس باشد. كار اوليه ديزل‌ها توان دادن به شبكه است. در طي عملكرد نرمال در همزمان سازي با شبكه نيروگاهي برق با پنج درصد افت سرعت كنترل اداره شده‌اند. اين به اين معني است كه تمام سرعت بار 100٪ است و هيچ سرعت باري 105٪ نيست و اين نيازمند عملكرد پايدار شبكه است بدون جستجو و فقدان نيروگاه‌هاي برق. عموماً تغييرات سرعت، كمترين است. تنظيمات خروجي توان با افزايش كم خيز منحني بوسيله افزايش فشار فنر بر روي يك گاورنر سانتريفوژ ايجاد شده است. عموماً اين يك نياز پايه سيستم براي همه نيروگاه‌ها است زيرا نيروگاه‌هاي جديدي و قديمي در پاسخ به تغييرات لحظه‌اي در فركانس بدون وابستگي به ارتباطات خارجي، بايستي سازگار باشند.

---

قيمت تبديل انرژي
مصرف سوخت، مهمترين بخش نيروگاه‌هاي ديزلي است و قيمت تمام شده براي كاربردهاي توان، در حالي كه قيمت اصلي الويت اساسي براي پشتيباني ژنراتور است، بايد در نظر گرفته شود. مصارف خاص متفاوت هستند اما يك پلنت ديزل جديد بين 0٫28 تا 0٫4 ليتر از سوخت هر كيلووات ساعت را در ترمينال‌هاي ژنراتور مصرف خواهد كرد.
بهرحال موتورهاي ديزل مي‌توانند بر روي تنوع وسيعي از سوخت‌ها عمل كنند و به پيكربندي بستگي دارد از طريق سوخت ديزل eponymous كه عموماً از نفت خام بدست مي‌آيد، معمول هستند. موتورها مي‌توانند با تمام طيف عصاره سوخت تجميع شده كار كنند از گاز طبيعي، الكل،گازوئيل، گاز چوب تا روغن‌هاي سوخت از روغن ديزل تا سوخت‌هاي رسوبي. بدين ترتيب با معرفي بعنوان هواي مصرفي و با استفاده از مقدار كمي سوخت فسيلي براي احتراق معرفي مي‌شوند. تبديل به 100٪ سوخت فسيلي مي‌تواند بلافاصله انجام گيرد.

---

انواع مولدها
بر حسب كاربرد، كارخانجات سازنده مولدها چهار نوع را پيشنهاد مي دهند: اضطراري، پايه، دائم و چند منظوره.
ژنراتور بايد توان مورد نياز پيش بيني شده معتبر را بدون آسيب فراهم كند اين امر با دادن يك يا چند رتبه به ژنراتور بدست مي‌آيد.

---

مولد اضطراري (Standby)
در حالت قطع برق شهري به صورت خودكار اقدام به تامين برق مشتركين مي كند. يك مدل از ژنراتور بصورت استندباي ژنراتور ممكن است لازم باشد تا فقط چند ساعت در ماه عمل كند اما مدل‌هاي ديگري از ژنراتورهاي پرايم هستند كه بايد بصورت پيوسته عمل كنند. زماني كه يك ژنراتور جايگزين راه مي‌افتد، ممكن است با شرايطي بخصوص عمل كند مانند 10٪ بار اضافه كه در طي زمان فعاليت مي‌تواند منظور شود. ژنراتوري با مدل يكسان مي‌تواند مرتبه بالاتري را براي سرويس جايگزين راه‌اندازي كند كه آن براي امور پيوسته است. شركت‌هاي سازنده بر طبق توافق جهاني براي هر ژنراتور رتبه‌اي قائل مي‌شوند.
اين رتبه بندي‌هاي استاندارد تعريف مي‌شود تا اجازه انتخاب صحيح را بدهد و مقايسه خوبي بين سازنده‌ها صورت گيرد تا از عملكردنادرست ماشين جلوگيري كند و راهنماي طراحان باشد.

---

مولد پايه (Prime)
معمولا در اماكني كه موقتا به برق نياز دارند به كار مي آيند. مانند اردوگاه ها، نمايشگاه ها، اكتشاف معادن و كمپ ها. نبايد در كاربردهاي ساخت توان استفاده شود. خروجي موجود با بار متفاوت براي يك زمان نامحدود است. عموماً پيك تقاضاي100٪ رتبه اوليه ekW را با 10٪ ظرفيت بار اضافي براي استفاده در موقعيت‌هاي ضروري براي ماكزيمم يك ساعت در 12 ساعت را داراست. 10٪ ظرفيت اضافه بار براي زمان محدودي در دسترس است. (معادل با توان اوليه و مطابق با ISO8528و توان اضافي مطابق با ISO3046 AS2789, DIN6271, and BS5514) اين رتبه براي تمامي مدل‌هاي ژنراتور قابل استفاده نيست.
كاربردهاي نوعي – جايي كه ژنراتور تنها مرجع توان باشد براي ارتباط راه دور با معادن، سايت‌هاي ساختماني، زمين برگزاري نمايشگاه و فستيوال و غيره است.

---

مولد دائم (Continuous)
براي امور نيروگاهي يا برق سراسري هستند. قابل كاربرد در فراهم كردن توان پيوسته براي يك بار ثابت تا رتبه كامل خروجي براي زمانهاي نامحدود است. هيچ قابليت جانشين شدن اضافه باري براي اين رتبه در دسترس نيست. توزيع كننده‌هاي مجاز شده مشاركتي براي رتبه بندي معادلند با توان پيوسته مطابق با ISO8528, ISO3046, AS2789, DIN6271, and BS5514
اين رتبه بندي قابل اجرا بر روي تمامي ژنراتورها نيست. كاربردهاي نوعي- اين ژنراتور بار يكسان پيوسته را راه‌اندازي مي‌كند و يا به موازات توان مصرفي پيوسته و اصلي براي ماكزيمم سطح مجاز 8760 ساعت در سال واقع مي‌شوند. همچنين ممكن است براي برش پيك / پشتيباني شبكه حتي از طريق اعمال براي 200 ساعت در سال اتفاق بيفتد.

---

مولد چند منظوره
توصيه مي شود براي كاربردهاي با رويكرد اقتصادي از اين نوع مولدها استفاده نشود. مثلا لزومي ندارد يك مولد دائم داراي تابلوي كنترل وصل خودكار در زمان قطع برق شهر باشد. به هر حال، معمولا يك فرض معمول اين است كه اگر يك مولد در حالت اضطراري 1000 كيلووات باشد، در حالت پايه و دائم به 850 و 800 كيلووات اكتفا شود. معمولا نحوه باردهي مولد در دفترچه مشخصات مولدها وجود دارد.

---

خرابي‌هاي موتور
ديزل ژنراتور مي‌تواند از مسائلي سوء مانند رسوبات داخلي (غالباً به رسوب در سوراخها و ستون باز مي‌شود) و تجمع كربن آسيب ببيند.
بصورت ايده آل موتورهاي ديزل بايد در حداقل 60 تا 75٪ بار ماكزيمم بار خود راه‌اندازي شوند. دوره‌هاي كوتاه مدت بار كم در حال اجرا هستند و اين اجازه را مي‌دهد تا مجموعه با بار كامل يا نزديك به بار كامل بر يك مبناي منظم آماده شود.
رسوبات داخلي و تجمع كربن به اين دليل است كه دوره‌هاي طولاني اجرا در سرعت كم يا بار كم است. چنين شرايطي ممكن است در حالتي اتفاق بيفتد كه يك موتور حالت بيهوده خود را بصورت يك واحد مبدل وضعيت "استندباي" رها مي‌كند و براي بسرعت رسيدن زماني كه نياز است، آماده مي‌باشد اگر توان رساني به مجموعه براي باري كه به آن اعمال شده است، بيش از توان مورد نياز باشد سبب مي‌شود تا واحد ديزل زير بار باشد يا در بسياري از موارد زماني كه ست مي‌خواهد شروع بكار كند، بار بعنوان آزمايش و بصورت زائده خارج مي‌شود.
راه‌اندازي يك موتور با بار كم سبب فشارهاي استوانه‌اي كم مي‌شود و در نتيجه رينگ پيستون بصورت ضعيفي بسته مي‌شود زيرا بستگي به فشار گاز نيرو در برابر فيلم روغن بر روي سوراخها براي شكل دهي مهر و موم دارد. فشار سيلندري كم سبب احتراق ضعيف، فشار كم حاصل از احتراق كم و دما مي‌شود.
احتراق ناقص سبب شكل گيري دوده و پس ماند سوخت نسوخته مي‌شود كه مسير رينگ‌هاي پيستون را بسته و مي‌چسباند و سبب كاهش شديد در كارايي مهر و موم كردن مي‌شود و فشار كم ابتدايي را تشديد مي‌كند. رسوب‌ها زماني ايجاد مي شوندكه گازهاي گرم احتراقي بصورت ضعيفي مي‌وزند و رينگ پيستون را مسدود مي‌كنند و سبب نياز به روغن كاري بر روي ديواره‌هاي استوانه‌اي بدليل "سوخت ناگهاني" مي‌شوند و دوده‌هايي لعاب مانند ايجاد مي‌كنند كه سوراخ روان مي‌شود.
كربن سخت از احتراق ضعيف شكل مي‌گيرد و بسيار خراشنده و ساينده است، سپس سبب افزايش مصرف سوخت مي‌شود (دود آبي)، انتظار مي‌رود كه انسداد پيستون و فشار حفظ شود.
سپس سوخت محترق نشده از عقب رينگ پيستون نشت مي‌كند و روغن كاري سرايت مي‌كند. سوختن ناقص باعث مي‌شود كه تزريق كننده‌ها بوسيله دوده مسدود شوند و باعث وخامت بيشتر در احتراق و دودهاي سياه رنگ مي‌شود. مشكلي كه با شكل گيري اسيدها در روغن موتور افزايش يافته است، بوسيله آب غليظ شده و احتراق بوسيله محصولاتي است كه بايد بصورت نرمال در دماي بالاتر جوش آيند. اين ساخت اسيدي (جوهري) در روغن-كاري باعث كندي مي‌شود اما بي‌نهايت فرسايش مخرب براي سطح ياتاقان دارد.
چرخه تنزل به اين معناست كه موتور بزودي بطور تغيير ناپذيري آسيب مي‌بيند و ممكن است هرگز شروع بكار نكند و زمان طولاني تري قادر نخواهد بود كه به تمام توان زماني كه نيازمند است، دست يابد.
راه‌اندازي تحت بار زير حد مجاز به‌ناچار نه تنها باعث دود سفيد از سوخت نسوخته مي‌شود بلكه با گذشت زمانهاي بيشتر، با دود آبي روغن كاري سوخته نشتي از رينگ‌هاي پيستون قديمي آسيب ديده همراه خواهد شد و دود سياه نيز حاصل از خرابي تزريق كننده هاست. اين آلودگي براي و مجاور بودن‌ها مناسب نيست.
ايجاد رسوبات و يا كربن اتفاق افتاده است. اين مسئله مي‌تواند با سلب موتور و دوباره نفوذ كردن در سوراخهاي سيلندر، لغو كردن‌ها، تميز كردن و دكك كردن اتاقكهاي احتراق، نازلهاي تزريق كننده سوخت و سوپاپ‌ها قابل درمان است. اگر در مراحل اوليه شناسايي شود، راه‌اندازي موتور در ماكزيمم بار خود براي افزايش فشار داخلي و دما اجازه مي‌دهد كه رينگ‌هاي پيستون به زحمت رسوب كنند و اجازه مي‌دهد تا تجمع تدريجي كربن سوخته شود.
بهرحال اگر اين رسوبات پيشروي كند تا مرحله‌اي است كه رينگ‌هاي پيستون داخل شيارهايشان را تصرف كنند. اين عمل هيچ تاثيري نخواهد داشت. از اين وضعيت مي‌توان با انتخاب دقيق مجموعه ژنراتور مطابق با دستورالعمل چاپ شده سازندگان جلوگيري كرد.
براي مجموعه ژنراتورهايي كه كاربرد اضطراري دارند، استفاده از بار پشتيباني شده براي انجام آزمايش مي‌تواند غير عملي باشد. براي انجام آزمايش مي‌توان از يك بانك بار موقت يا دائم استفاده كرد. گاهي اوقات تابلو را مي‌توان به گونه‌اي طراحي كرد تا به مجموعه‌اي براي تغذيه توان از شبكه براي انجام آزمايش بار اجازه دهد.

---

ويژگي هاي ديزل ژنراتور
1. سويچ فرمان اتصال اتوماتيك
سويچهاي ATS نصب شده بر روي موتور ژنراتورهاي همواره ناظر اعمال بار برروي موتور ژنراتور بوده و در مواقع غير عادي بر مبناي تنظيمات قبلي پاسخ مناسب را از طريق فرمانهاي الكترونيكي تابلو ارسال و بصورت خودكار تمامي وضعيت را تواماً كنترل مي نمايد كه موتور ژنراتور در بهترين شرايط به كار خود ادامه دهد. در حالت انتظار ( Standby ) در صورت قطع برق مصرفي خارج از واحد بلافاصله و كمترين زمان، ATS زمان روشن و بكارگيري موتور ژنراتور برقرار مي كند.
2. تنظيم اتوماتيك ولتاژ
AVR جديد باعث ميشود كه موتور بصورت مطمئن و يكنواخت كاركرده و در صورت اعمال اضافه بار موتور و ژنراتور خاموش مي گردد و باعث جلوگيري در خرابي مولد ميگردد. سيم پيچي ژنراتور مطابق با آخرين وضعيت تكنولوژي انجام شده كه از هرگونه اعوجاج ( ايجاد هارموني ) در طول كار جلوگيري ميكندو عايق بندي كلاس بالاي ژنراتور از هر گونه اتصال كوتاه و خرابي و سوختن سيم.پيچها ممانعت بعمل آورده و در نتيجه كار يكنواخت و رضايتبخشي در مصارف القائي ( الكترو موتورها ) در اختيار مصرف كننده قرار ميدهد.