ژنراتور برق چیست
در رابطه با ژنراتور برق ، به طور کلی می‌توان گفت که ژنراتورها تجهیزات کاربردی هستند که به عنوان منبع برق، در زمان‌هایی که برق رفته باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از عقب افتادن کارهای روزانه و اختلال در فعالیت‌های تجاری جلوگیری شود. ژنراتورها در اشکال مختلف فیزیکی و برقی برای کاربردهای متفاوتی وجود دارند. در بخش‌های بعدی، نگاهی می‌اندازیم به چگونگی کار کردن ژنراتورها، اجزای اصلی یک ژنراتور، و اینکه چطور یک ژنراتور به عنوان یک منبع برق دوم، در مکان‌های صنعتی و مسکونی کار می‌کند؟
ژنراتور چگونه کار می‌کند؟
یک ژنراتور وسیله‌ای است که انرژی مکانیکی بدست آمده از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می‌کند. باید بدانیم که ژنراتورهای برق انرژی الکتریکی را بوجود نمی‌آورند. بلکه در عوض، از انرژی مکانیکی که به آن داده شده است، استفاده می‌کند تا انرژی الکتریکی موجود در سیم‌های سیم پیچ‌هایش را در یک مدار الکتریکی خارجی به جریان درآورد. این جریان الکتریکی، در نتیجه همان برقی تامینی ژنراتور می‌شود. این روند با در نظر گرفتن ژنراتورهای آنالوگ آبی بهتر درک می‌شود، که در آن جریان آب وجود دارد اما در واقع در خود ایجاد جریان آب نمی‌کند.
ژنراتورهای برق امروزی طبق اصول القای الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فارادی کار می‌کنند. فارادی کشف کرد که این جریانات الکتریکی می‌توانند با حرکت دادن یک رسانای برق، مانند سیمی که حاوی جریان برق است، در یک میدان مغناطیسی، القا شوند. این حرکت باعث ایجاد اختلاف ولتاژ در دو پایان سیم یا رسانای برق می‌شود، که در نتیجه باعث به جریان افتادن انرژی الکتریکی و تولید برق می‌شود.
اجزای اصلی یک ژنراتور
موتور
موتور منبع انرژی مکانیکی ورودی ژنراتور برق است. اندازه موتور کاملا بستگی به حداکثر برقی دارد که ژنراتور قادر به تولید آن است. چندین معیار را برای ارزیابی موتور ژنراتورها باید در نظر داشته باشیم. با شرکت تولیدکننده ژنراتور باید مشورت شود تا ویژگی‌های کاربردی کامل موتور و برنامه نگهداری از آن را، دریافت کنید.
موتورهای ژنراتورها با انواع مختلفی از سوخت‌ها مانند دیزل، گازوئیل، پروپان، یا گاز معمولی کار می‌کنند. موتورهای کوچک‌تر معمولا با گازوئیل کار می‌کنند، در حالی که موتورهای بزرگ‌تر با دیزل، گاز پروپان، پروپان مایع، یا گاز طبیعی کار می‌کنند. برخی از موتورهای خاص نیز قادرند تا هم با گاز و هم دیزل، در حالت دو سوختی، کار کنند.
موتورهای سوپاپ سربار با سایر موتورها متفاوت‌اند، از این لحاظ که سوپاپ‌های ورودی و خروجی موتور در سر سیلندرهای موتور قرار دارند. این موتورهای سوپاپ سربار مزایایی نیز نسبت به سایر موتورها دارند از جمله:
- دوام
- هنگام کار کردن
- مکانیزم کاری ساده‌تر
- سطوح آلایندگی پایین
- طراحی فشرده و جمع و جور
- کاربر پسند بودن در کار کردن
- صدای کم البته این موتورها نسبت به سایر موتورها گرانتر هم هستند.
محفظه چدنی(CIS) پوششی در سیلندر موتور است. این پوشش ساییدگی و خرابی را کاهش می‌دهد و طول عمر موتور را افزایش می‌یابد. بیشتر موتورهای سوپاپ سربار دارای CIS هستند اما بهتر است این ویژگی را در موتورها بررسی کنید. CIS ویژگی گران قیمتی نیست اما نقش مهمی را در دوام موتور ایفا می‌کند.
دینام ژنراتور
دینام بخشی از ژنراتور برق است که انرژی مکانیکی ورودی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. دینام شامل مجموعه‌ای از قسمت‌های ثابت و متحرک است که در یک محفظه قرار دارند. این اجزا با یکدیگر کار می‌کنند تا حرکتی نسبی را میان میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی ایجاد کنند، که در نهایت تولید برق می‌کند. بخش‌های دینام شامل استاتور و آرمیچر هستند.
سیستم سوخت ژنراتور
مخزن سوخت معمولا به طور میانگین، ظرفیت کافی برای کار کردن ژنراتور به مدت 6 الی 8 ساعت را دارد. در مورد واحد‌های ژنراتورهای کوچک، مخزن سوخت بخشی از پایه‌های نگهدارنده ژنراتور هستند یا بر بالای چهارچوب ژنراتور سوار شده‌اند. برای استفاده‌های تجاری، ممکن است نیاز باشد تا یک مخزن خارجی نیز نصب کنید. ویژگی‌های معمول سیستم سوخت شامل موارد زیر هستند:
- پمپ سوخت
- انژکتور سوخت
- لوله تهویه برای مخزن سوخت
- اتصال لوله از مخزن سوخت به موتور
- جداکننده آب سوخت/ فیلتر سوخت
- اتصال جریان اضافی از مخزن سوخت به لوله‌های تخلیه
تنظیم‌کننده ولتاژ ژنراتور
این بخش، همان طور که از نامش مشخص است، تنظیم‌کننده ولتاژ خروجی ژنراتور است. مکانیزم آن، در مقابل هر بخشی که نقشی را در فرآیند چرخشی تنظیم کردن ولتاژ ایفا می‌کند، را در زیر بررسی می‌کنیم.
تبدیل ولتاژ
تنظیم‌کننده ولتاژ AC به جریان DC – تنظیم‌کننده ولتاژ بخش کوچکی از ولتاژ AC خروجی ژنراتور را می‌گیرد، و آن را به جریان DC تبدیل می‌کند. سپس این جریان DC را به یک سیم پیچی دوم در استاتور می‌فرستد، که به عنوان سیم پیچ‌های محرک شناخته می‌شوند.
تبدیل جریان
سیم پیچ‌های محرک DC به AC- سیم پیچ‌های محرک، اکنون، مانند سیم پیچ‌های استاتور اولیه عمل می‌کنند و جریان کوچکی از AC را تولید می‌کنند. سیم پیچ‌های محرک به واحدهایی به نام یکسو کننده‌های چرخشی متصل هستند.
تبدیل جریان
یکسو کننده‌های چرخشی AC به DC – این بخش‌ها جریان AC تولید شده توسط سیم پیچ‌های محرک را یکسو و به جریان DC تبدیل می‌کنند. این جریان DC به آرمیچر داده می‌شود تا میدانی الکترومغناطیسی را به علاوه میدان مغناطیسی آرمیچر، بوجود بیاورد.
تبدیل جریان
آرمیچر DC به ولتاژ AC – آرمیچر، اکنون، ولتاژ AC بزرگتری را سرتاسر سیم پیچ‌های استاتور القا می‌کند، که در نتیجه ژنراتور ولتاژ AC خروجی بیشتری را تولید می‌کند.
این چرخه تا زمانی ادامه می‌یابد تا ژنراتور ولتاژ خروجی را تولید کند که برابر با حداکثر ظرفیت آن می‌باشد. همانطور که جریان خروجی ژنراتور افزایش می‌یابد، تنظیم کننده ولتاژ جریان DC کمتری را تولید می‌کند. زمانی که ژنراتور به حداکثر ظرفیت تولیدی خود برسد، تنظیم کننده ولتاژ به حالتی از تعادل دست می‌یابد و تنها به اندازه‌ای جریان DC تولید می‌کند که خروجی ژنراتور را در بالاترین سطح خود نگه دارد.
زمانی که بار الکتریکی را به ژنراتور برق بدهید، ولتاژ خروجی‌اش مقداری کاهش می‌یابد. این کار تنظیم کننده ولتاژ را به کار می‌اندازد و چرخه بالا شروع می‌شود. این چرخه تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که جریان خروجی ژنراتور به سطح حداکثر آن برسد.
از دیگر بخش‌های یک ژنراتور برق می‌توان به سیستم خنک‌کننده، سیستم روانکاری، شارژر باتری، کنترل پنل، و چهارچوب اصلی اشاره کرد که می‌توانید در مورد آنها بیشتر تحقیق کنید.
محصولات مرتبط :
مقالات مرتبط :
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.