چگونه یک ژنراتور برق ایجاد می کند؟
چگونه یک ژنراتور برق ایجاد می کند؟
-
چگونه از ژنراتور برق تولید میشود؟
ژنراتورهای مکلسان دستگاهی هستند که قدرت الکتریکی را در حین قطع برق اعمال می کنند و مانع قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در عملیات تجاری می شوند. ژنراتورها در تنظیمات الکتریکی و فیزیکی مختلف برای استفاده در برنامه های مختلف روزانه در دسترس هستند. در بخش های زیر ما خواهیم دید که چگونه اجزای اصلی و نحوه کارکرد یک ژنراتور به عنوان منبع تغذیه در کاربردهای مسکونی و صنعتی عمل می کنند.
چگونه یک ژنراتور کار می کند؟
یک ژنراتور الکتریکی دستگاهی است که انرژی مکانیکی را از منبع خارجی به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. مهم است بدانیم که یک ژنراتور انرژی واقعی را ایجاد نمی کند. ولی در عوض، از انرژی مکانیکی که به آن متصل است، از نیروی الکتریکی موجود در سیم پیچ های آن به وسیله یک مدار الکتریکی خارج می کند. این جریان برق، جریان الکتریکی خروجی تامین شده توسط ژنراتور است. این مکانیزم را می توان با درنظر گرفتن ژنراتور مشابه با یک پمپ آب، که جریان آب را از طریق پمپ ایجاد نمی کند،دانست.
ژنراتور امروزه بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند که توسط مایکل فارادی در سال های ۱۸۳۱-۳۲ کشف شده است. فارادی کشف کرد که جریان بالای الکتریکی را می توان با حرکت یک هادی الکتریکی، مانند یک سیم که دارای بار الکتریکی است، در یک میدان مغناطیسی ایجاد کرد. این حرکت یک اختلاف ولتاژ بین دو انتهای سیم یا هادی الکتریکی ایجاد است که به نوبه خود سبب جریان برق می شود و در نتیجه جریان الکتریکی را ایجاد می کنند.
اجزای اصلی یک ژنراتور:
- موتور
- ژنراتور
- سیستم سوخت
- تنظیم کننده ولتاژ
- سیستم های خنک کننده و اگزوز
- سیستم روانکاری
- شارژر باتری یوپی اس
- کنترل پنل
- مجمع عمومی/قاب
۱_ موتور :
موتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور است. اندازه موتور به طور مستقیم با حداکثر توان خروجی که ژنراتور می تواند تامین کند متناسب است. عوامل متعددی وجود دارد که باید در هنگام ارزیابی موتور ژنراتور خود به خاطر داشته باشید. سازنده موتور باید برای کسب مشخصات کامل موتور و برنامه تعمیرات و نگهداری مشاوره شود.
الف) نوع سوخت مورد استفاده :
موتورهای ژنراتور بر روی انواع سوخت هایی نظیر دیزل، بنزین، پروپان (در قالب مایع یا گاز طبیعی) عمل می کنند. موتورهای کوچکتر معمولا در بنزین بکار می روند در حالی که موتورهای بزرگتر در دیزل، پروپان مایع، گاز پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند.
بعضی از موتورها همچنین می توانند با استفاده از سوخت دوگانه دیزل و گاز در حالت عملیاتی دوگانه کار کنند. این موتور ها از موتورهای دیگر متفاوت هستند.
در حالی که دریچه موتورهای او اچ وی در مقایسه با موتورهای غیر او اچ وی دارای ورودی و خروجی در سر سیلندر موتور قرار میدهند.و در مقابل بر روی بلوک موتور تعمیرات و نصب می شوند.مزایای متعددی نسبت به موتور های دیگر مانند او اچ وی هستند.همچنین این موتور ها از دیگر موتور های OHV گران تر هستند.
• طراحی فشرده
• دارای مکانیسم عمل ساده و استابلایزر
• طول عمر
• کاربر پسند در عملیات
• سر و صدای کم در طول عملیات
• سطوح پایین انتشار.
۲_ژنراتور:
این دستگاه به عنوان ژنراتور شناخته می شود، بخشی از ژنراتور خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تامین شده توسط موتور تولید می کند. این شامل مجموعه ای از قطعات ثابت و متحرک در یک مسکن است.
این اجزاء با هم کار می کنند تا باعث حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی شوند که به نوبه خود باعث تولید برق می شوند. استاتور یک مولفه ثابت است. این شامل مجموعه ای از هادی های الکتریکی است که در کویل ها روی هسته آهن زنجیر شده اند.
۳_ سیستم سوخت :
مخزن سوخت معمولا دارای ظرفیت کافی برای نگه داشتن ژنراتور برای مدت ۶ تا ۸ ساعت به طور متوسط است. در مورد واحدهای کوچک ژنراتور، مخزن سوخت بخشی از پایه اسکلت ژنراتور است یا در بالای قاب ژنراتور نصب می شود. برای برنامه های تجاری، ممکن است احداث و نصب یک مخزن سوخت خارجی ضروری باشد. همه این تاسیسات به تصویب برنامه ریزی های شهری می پردازند.
۴_ تنظیم کننده ولتاژ:
همانطور که از نامش بر می آید، این مولفه ولتاژ خروجی ژنراتور را تنظیم می کند. این مکانیزم در مقایسه با هر مولفه ای است که در فرایند چرخه تنظیم ولتاژ نقش دارد.
۱) رگولاتور ولتاژ:
تبدیل ولتاژ AC بهDC تنظیم کننده ولتاژ بخش کوچکی از خروجی ژنراتور ولتاژ AC را وارد می کند و آن را به جریان DC تبدیل می کند. سپس تنظیم کننده ولتاژ این جریان DC را به مجموعه ای از سیم های ثانویه در استاتور متصل می کند که به عنوان سیم پیچ های هیجانی شناخته می شود.
۲) سیم پیچ های حرارتی:
تبدیل جریان DC به جریان الکتریکی سیم پیچ های اکسیژن در حال حاضر شبیه به سیم پیچ های اصلی استاتور و تولید یک جریان کوچک AC است. سیم پیچ های هیجان انگیز به واحدهای شناخته شده به عنوان یکسو کننده های دوار متصل می شوند.
۳) یکسو کننده های دوار:
تبدیل جریان AC به جریان DC این جریان فعلی تولید شده توسط پیچ های اکسیژن را بهبود می بخشد و آن را به جریان DC تبدیل می کند. این جریان DC به روتور / آرماتور تغذیه می شود تا میدان الکترومغناطیسی را علاوه بر میدان مغناطیسی چرخشی از روتور / آرماتور ایجاد کند.
۴) روتور / آرماتور:
تبدیل جریان DC به ولتاژ AC در حال حاضر روتور / آرماتور باعث افزایش ولتاژ AC در سرتاسر سیم پیچ استاتور می شود که ژنراتور در حال حاضر به عنوان ولتاژ AC خروجی بزرگتر تولید می کند.
این سیگنال ادامه می یابد تا ژنراتور (مکلسان) شروع به تولید ولتاژ خروجی برابر با ظرفیت عملیاتی کامل خود کند. همانطور که خروجی ژنراتور افزایش می یابد، تنظیم کننده ولتاژ DC جریان کمتر را تولید می کند.
هنگامی که ژنراتور به ظرفیت عملیاتی کامل برسد، تنظیم کننده ولتاژ به حالت تعادل می رسد و جریان DC به اندازه کافی تولید می کند تا خروجی ژنراتور را در سطح عملیات کامل حفظ کند.
هنگامی که یک بار به یک ژنراتور اضافه می کنید، ولتاژ خروجی آن کمی کاهش می یابد. این باعث می شود تنظیم کننده ولتاژ به عمل و چرخه بالا شروع شود. این چرخه تا زمانی ادامه می یابد که ژنراتور خروجی به ظرفیت اصلی کامل خود برسد.
۵_ سیستم های خنک کننده و اگزوز:
استفاده مداوم از ژنراتور باعث می شود اجزای مختلف آن به گرم شدن برسد. ضروری است که یک سیستم خنک کننده و تهویه برای خروج گرما تولید شده در این فرآیند ضروری باشد. دود اگزوز توسط یک ژنراتور تولید می شود، درست همانند موتور دیزلی یا موتور دیزل است و حاوی مواد شیمیایی بسیار سمی است که باید به درستی مدیریت شوند. از این رو ضروری است که یک سیستم اگزوز مناسب برای دفع گازهای خروجی نصب شود. این نقطه به اندازه کافی تأکید نمی شود زیرا مسمومیت کربن مونوکسید یکی از شایع ترین علل مرگ به شمار می رود.
لوله های خروجی معمولا از آهن یا فولاد ساخته شده اند. اینها باید مستقل باشند و نباید توسط موتور ژنراتور پشتیبانی شوند. لوله های اگزوز معمولا به موتور با استفاده از اتصالات انعطاف پذیر متصل می شوند تا موجب ارتعاش و جلوگیری از آسیب به سیستم اگزوز ژنراتور شود. لوله اگزوز خارج از منزل خارج می شود و از درب ها، پنجره ها و دیگر قسمت ها به خانه یا ساختمان منتقل می شود. شما باید اطمینان حاصل کنید که سیستم اگزوز ژنراتور شما به هیچ یک از تجهیزات دیگر متصل نیست.
۶_ سیستم و نگهداری روغن کاری :
از آنجایی که ژنراتور شامل اجزای متحرک در موتور آن است، نیاز به روانکاری برای اطمینان از دوام و عملیات صاف برای مدت زمان طولانی است. موتور ژنراتور با روغن ذخیره شده در یک پمپ روغن کاری می شود. شما باید سطح روغن روان کننده را از هر ۸ ساعت بررسی کنید. همچنین باید هرگونه نشت روان کننده را چک کنید و هر ۵۰۰ ساعت کارکرد ژنراتور روغن را تغییر دهید.
۷_ شارژر باتری :
عملکرد شروع یک ژنراتور باتری یو پی اس عمل می کند. شارژر باتری آن را با ولتاژ دقیق شناور نگه می دارد. اگر ولتاژ شناور بسیار کم باشد، باتری شارژ می شود. اگر ولتاژ شناور بسیار بالا باشد، عمر باتری را کوتاه می کند. شارژر باتری معمولا از فولاد ضد زنگ ساخته شده است تا از خوردگی جلوگیری شود. آنها همچنین به طور کامل اتوماتیک هستند و نیازی به تغییر تنظیمات ندارند. ولتاژ خروجی DC شارژر باتری ۲.۳۳ ولت در هر سلول است که ولتاژ شناور دقیق برای باتری های اسید سرب است. شارژر باتری خروجی ولتاژ DC جداگانه ای دارد که با عملکرد عادی ژنراتور مواجه می شود.
۸_ کنترل پنل :
این رابط کاربر ژنراتور است و حاوی مقررات مربوط به برق و کنترل های الکتریکی است. تولید کنندگان مختلف دارای ویژگی های متنوعی هستند از جمله : سنسور های موتور _ سنسور های ژنراتور و …
۹_ مجمع عمومی / قاب :
تمام ژنراتورها، قابل حمل و یا ثابت، دارای محوطه های سفارشی هستند که پشتیبانی پایه ساختاری را ارائه می دهند. قاب همچنین اجازه می دهد تا برای تولید ساخته شده به زمین با ایمنی کامل صورت گیرد.
منبع : How_Generators_Work.aspx
سایر محصولات و مقالات این سایت :
