نحوه عملکرد ژنراتور

ژنراتور چیست؟

به زبان ساده،ژنراتورها وسیله هایی برای تامین برق هستند.موتور،ماشینی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیک میکند . و ژنراتور یا در اصطلاح،آلترناتور یا دینام،دستگاهی است که باعث تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی میشود.

اما دیزل ژنراتو به طور مستقیم برقی تولید نمیکند؛بلکه با بکارگیری انرژِی مکانیکی که از منبع به دست امده . و همینطور ایجاد حرکت و تولید بار در سیم پیچ ها،بی عنوان خروجی،برق و انرژی الکتریکی را توزیع میکند.

اگر بخواهیم با ارائه مثال توضیح دقیق تری بدهیم،مکانیزم مانند پمپ اب عمل میکند؛که باعث تولید جریان در اب میشود اما خودش ابی تولید نمیکند.

همچنین ژنراتورها وسیله های مفیدی هستند که باعث جلوگیری از قطع برق یا اختلال ان در فعالیت های روزانه میشوند.

این دستگاه ها تامین برق را در مدتی کوتاه و تا حد اضطراری تا تامین برق کشتی یا سالن ها و قطار انجام میدهند.

اجزای تشکیل دهنده:

موتور ژنراتور:

برای چرخش و حرکت ژنراتور انرژی مکانیکی را تامین میکند.همچنین به یاد داشته باشید . برای تهیه موتور،به تولیدکننده آن و نوع و نحوه کار موتور دقت کنید.

دینام ژنراتور:

جهت تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی به کار میرود . دینام مجموعه ای از قطعه هایی ثابت و متحرک است . که در یک محفظه روکش دار قرار گرفته. همچنین برای انتخاب ژنراتور به یاد داشته باشید که محفظه فلزی دوام بیشتری دارد.

روتور (ROTOR):

روتور ها یک جزء در حال حرکت هستند که با تحریک آنها میتوانیم یک میدان مغناطیسی دوار در اطرافشان ایجاد کنیم روتور . به برق DC متصل میشود و به دلیل القا در استاتور،ولتاژ سه فاز AC به وجود می آورد.

روتور ها سه نوع هستند: القایی،توسط آهن ربا های دائمی، و با استفاده از محرک.

استاتور (STATOR):

استاتور یک جزء ثابت است که به صورت استوانه ساخته شده . و در سطح داخلی آن شیار هایی وجود دارند که سیم پیچی های سه فازی استاتور در داخل آن قرار گرفته اند. برای اینکه در داخل سیم پیچی های استاتور ولتاژ بالاتری ایجاد کنیم . باید در اطراف روتور نیز میدان قوی تری ایجاد شود که اینکار با افزایش جریان روتور امکان پذیر است.

سیستم سوخت (تانک دیزل):

سیستم های سوخت معمولا بین 6 تا 8 ساعت ظرفیت حفظ کارکرد را دارند . از قسمت های رایج یک سیستم سوخت میتوانیم به ارتباط لوله از مخزن سوخت به موتور،ارسال . سوخت از تانک به موتور و برگشت مستقیم از موتور به تانک . ارتباط سر ریز از تانک به لوله تخلیه،پمپ سوخت،جداکننده سوخت (صافی بنزین)،انژکتور سوخت اشاره کنیم .

تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور ولتاژ):

این قسمت باعث تنظیم ولتاژ خروجی موتور میشود.ولتاژ خروجی وقتی کاهش میابد . که باری به دینام وارد شود.در این زمان تنظیم کننده ولتاژ وارد عمل شده و شروع . به سیکل تنظیم میکند تا زمانی که خروجی ژنراتور تا ظرفیت کامل عملکرد افزایش یابد.

سیستم خنک کننده و اگزوز:

به دلیل اینکه قطعات و اجزای ژنراتور در استفاده های مکرر داغ میشوند . نیاز است که تهویه یا سیستمی خنک کننده برای از بین بردن گرمای تولید شده وجود داشته باشد . آب به عنوان یک خنک کننده برای دستگاه های کوچک یا بزرگ تا 2250 کیلووات استفاده میشود.

همچنین از هیدروژن هم برای خنک کردن سیم پیچ استاتور استفاده میشود؛به این علت که هیدروژن در جذب گرما نسبت به سایر خنک ککنده ها موثر تر است.

همینطور لازم است سیستم اگزوز مناسبی وصل شود چون درد اگزوز دارای مواد شیمیایی سمی است.جنس لوله های اگزوز معمولا از چدن یا اهن نرم است که این لوله ها باید از طریق در یا پنجره از ساختمان خارج شوند.

سیستم روغن کاری:

به این علت که ژنراتور دارای قطعات متحرک زیادی است،لازم است برای بهبود عملیات و یا افزایش طول عمر و کارکرد بهتر دستگاه از روغنکاری استفاده شود.

شارژ باطری:

به زبان ساده، روش کار ژنراتور باطری محور است؛که معمولا شارژر این باطری ها برای جلوگیری از سوختگی،از جنس فولاد ضد زنگ است.با بالا بودن ولتاژ شناور هم عمر باطری کوتاه میشود.

کنترل پنل:

یک رابط کاربری است که شامل ابزارهای مدیریت مثل پریز برق و کنترل ولتاژ است.

چهارچوب اصلی(قاب):

ژنراتور ثابت یا قابل حمل است و تمامی این تجهیزات روی سکو یا چهارچوب قرار میگیرند.

طرز کار ژنراتور برق چگونه است؟

طرز کار ژنراتور سنکرون (AC)،اینگونه است که با توجه به القای الکترومغناطیسی عمل میکند و موتور دیزلی و ژنراتور دو بخش اصلی آن هستند.

موتور سوخت برای ایجاد حرکت ژنراتور،دیزل را میسوزاند و بعد ژنراتور توسط نیروی الکترومغناطیس حرکت را به جریان الکتریکی تبدیل کند . به این دلیل که این دو بخش توسط میل لنگ به هم متصل هستند ،حرکت تولید شده توسط موتور به اهن ربای ژنراتور منتقل شدند .

در موتور، دریچه‌ای قرار داده شده که سوخت و سرعت موتور دیزلی رو کنترل ‌‌میکند و محور اصلی ژنراتور در درون محفظه آلترناتور همزمان با چرخش میل لنگ توسط موتور دیزلی میچرخد و باعث چرخش اهن ربا درون سیم پیچ میشود؛

سپس با استفاده از القای الکتریکی،الکتریسیته تولید میکند .کلید گاورنر(هدایت گر)،در صورت افزایش مصرف برق با بالا بردن سرعت،به موتور اجازه می دهد الکتریسیته مورد نیاز را تامین کند تا مصرف کنندگان دچار اختلال نشود.

ژنراتور های القایی یا آسنکرون،به این دلیل که نسبتا ساده هستند و نیاز به تغییر ندارند،در توربین های باد،سازه های ابی میکرو،سیستم های بازیابی گرما یا کاهش فشار گاز بالا استفاده میشوند.

طرز کار ژنراتور القایی به این صورت است که به یک منبع خارجی جهت تولید نیروی مغناطیسی نیاز دارد؛که این منبع خارجی میتواند از شبکه الکتریکی یا خود دستگاه تامین شود. گرداننده خارجی، روتور موتور القایی رو با سرعت بالایی بیشتر از سرعت سنکرون به حرکت در میاورد که در این حالت لغزش ماشین منفی شده و موتور القایی به عنوان ژنراتور عمل میکند.

برای تامین انرژی موتور القایی باید همیشه به یک سیستم قدرت وصل باشد و توانایی بلک استارت در یک سیستم بدون توان را ندارد.