ژنراتور برق

طرز کار ژنراتور برق

در صورتی که تا کنون یک کلیپس کاغذ را با آهن ربا به حرکت در آورده باشید یا تراشه های فلزی را روی یک صفحه اسباب بازی کشیده باشید در پشت جریان پیچیده تولید برق قرار گرفته اید. این کار ها را احتمالا در دوران مدرسه انجام داده اید. میدان مغناطیسی در پشت حرکت این تراشه های ریز قرار گرفته اند. دلیل این امر حرکت الکترون ها است. یک آهن ربا را به سمت کلیپس کاغذ حرکت دهید سبب حرکت الکترون ها در کلیپس می شوید. طبق همین قانون در صورتی که الکترون ها درون یک سیم فلزی حرکت کنند یک میدان مغتاطیسی اطراف آن شکل می گیرد.

روش کار چگونه است

با تشکر از بازی های دوران کودکی می توانیم رابطه ای بین برق و مغناطیس را ببینیم. روش کار ژنراتور ساده است. این دستگاه یک آهن ربا را در نزدیکی سیم حرکت می دهد تا یک جریان پایدار از حرکت الکترون ها ایجاد کند. حرکت الکترون ها همان جریان برق است. پس تا همینجا با اصول کار ژنراتور آشنا شدیم و بقیه موارد روش های این کار است. اقداماتی که برای به وجود آوردن این حرکت وجود دارد متفاوت است. از میل لنگ های دستی و موتور بخار گرفته تا شکافت هسته اما اصل همه آنها یکسان است.

یک روش ساده برای فکر کردن در مورد ژنراتور تشبیه آن به پمپ است که آب را با فشار داخل لوله می فرستند. یک ژنراتور با کمک آهن ربا جریان الکترون ها را با فشار ارسال می کند. این توضیح ساده ای بر ماجرا است اما می تواند یک تصویر کلی در اختیار شما قرار دهد. یک پمپ آب تعداد مشخصی از مولکول های آب را جابجا می کند و فشار خاصی را بر آنها وارد می کند. به همین قیاس آهن ربا در ژنراتور تعداد مشخصی الکترون را در یک امتداد قرار می دهد . فشار مشخصی را آنها وارد می کند.

در یک مدار الکتریکی تعداد الکترون های در حال حرکت آمپر یا جریان نامیده می شود و با واحد آمپر اندازه گیری می شود. فشار وارده بر الکترون ها ولتاژ نامیده می شود و با واحد ولت اندازه گیری می شود. برای مثال یک ژنراتور یا چرخش ۱۰۰۰ دور در دقیقه ممکن است ۱ با ۶ ولت تولید کند. ا آمپر برابر با تعداد الکترون های در حال حرکت آمپر ( ا آمپر برابر با تعداد ۶٫۲۴ x 1018 الکترون در یک ثانیه است ) و ۶ ولت فشار پشت آن است. شدت جریان و میزان ولتاژ به نوع سیم پیچ و شدت چرخش بستگی دارد.

انواع ژنراتور

ژنراتور را در مدل های مختلفی دسته بندی می کنند. زمانی که قصد خرید این وسیله را دارید اولین کار تعیین مدل آن است. یکی از دسته بندی ها تعداد فاز دستگاه مد نظر ما است. طبقه بندی بعدی توان دستگاه است. نوع سوخت نیز جزو دسته بندی ها می باشد. کلاس بعدی تولید کنندگان هستند. تعدادی از شرکت ها موتور تولید می کنند. تعدادی نیز ژنراتور را تولید می کنند. شرکت هایی نیز هستند که موتور و ژنراتور را بر روی یک شاسی اسمبل کرده و روبری هم قرار می دهند. سپس سایر لوازم را روی آن نصب می کنند. به این عمل کوپل می گویند.در ذیل انواع این دستگاه را مرور می کنیم.

• تک فاز
• سه فاز
• سوخت گازوئیل ( دیزل ژنراتور )
• سوخت بنزین
• سوخت گاز
• توان خروجی دستگاه بر حسب KVA یا KW
• برند تولید کننده موتور
• برند تولید کننده ژنراتور
• شرکت کوپل کننده

اجزای ژنراتور برق

یک ژنراتور برق برای تولید برق از اجزا مختلفی تشکیل شده است. اجزا را نام برده و کاربرد هر یک را تک تک شرح می دهیم.

موتور The Engine

موتور قسمت حرکتی در ژنراتور بوده و وظیفه تامین انرژی ورودی به آن را بر عهده دارد. اندازه و قدرت موتور ژنراتور با حداکثر توان خروجی دستگاه مطابقت دارد.

موتور بسته به سوخت مصرفی می تواند دیزلی ( گازوئیلی )، بنزینی یا گاز سوز باشد. پس موتور بوسیله انواع سوخت های فسیلی می تواند حرکت کند. ژنراتور های بنزینی برای مصارف کوچک ساخته می شوند. در ژنراتور های بزرگ با توان بالا تا نیروگاهی از گازوئیل، بنزین پروپان و گاز طبیعی استفاده می شود.

آلترناتور یا دینام (Alternator (Genhead

دینام یا Genhead وظیفه تولید الکتریسیته خروجی را که توسط انرژی مکانیکی موتور تامین شده بر عهده دارد. تعدادی قطعات متحرک و ثابت در این قطعه درگیر هستند. تمامی قسمت ها در محفظه محصور شده و با همدیگر مشغول به کار هستند. این همکاری برای حرکت بین مغناطیس و برق است. در نهایت خروجی برق ژنراتور از این قسمت است.

سیستم سوخت رسانی Fuel System در ژنراتور برق

سیستم سوخت رسانی مشتمل بر محفظه ذخیره سوخت و لوله کشی بین آن و موتور است. حجم متوسط باک عموما برای نگهداری مقدار مناسبی از سوخت برای کارکرد ۸ الی ۱۲ ساعت می باشد. در ژنراتور های خانگی و مقیاس کوچک این مقدار ممکن است برای ۳ الی ۴ ساعت باشد. باک برای ژنراتور های بنزینی و گازوئیلی است و دستگاه های گازی دارای این محفظه نیستند. زمانی که مقدار زیادی سوخت برای روشن نگه داشتن دستگاه مورد نیاز باشد از باک کمکی استفاده می شود که به باک اصلی اضافه می شود.

تنظیم کننده ولتاژ Voltage Regulator

این قطعه وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی را بر عهده دارد. تجهیزات برقی مختلف برای کار با ولتاژ خاصی ساخته می شوند. افزایش و کاهش ولتاژ به دستگاه آسیب رسانده و بیش از ۱۰% موجب سوختن ادوات برقی می شود. لذا کنترل کننده ولتاژ نقش مهمی در ژنراتور دارد.
چهار قطعه مختلف برای این مرحله حساس مشغول به کار هستند که شامل:

• تنظیم کننده ولتاژ The voltage regulator: ولتاژ AC را به DC تبدیل می کند.
• سیم پیچ تحریک Exciter windings: تبدیل جریان DC به AC
• یکسو کننده چرخشی Rotating Rectifiers: جریان AC را به DC تبدیل می کند.
• روتور / آرماتور Rotor/armature: جریان DC را به ولتاژ AC تبدیل می کند.

این چرخه تا زمانی که ژنراتور شروع به تولید ولتاژ خروجی معادل ظرفیت کامل کند ، تکرار می شود.

سیستم خنک کننده و اگزوز Cooling & Exhaust Systems

سیستم خنک کننده وظیفه جلوگیری از گرم شدن بیش از حد ژنراتور را بر عهده دارد. ساختار موتور ژنراتور شبیه موتور ماشین است. موتور خودرو دارای سیستم خنک کننده است و در صورت عدم کار کرد موجب سوختن سر سیلندر و موتور می شود. همین مسئله در مورد ژنراتور نیز صادق است. سیستم خنک کننده جزو ضروریات است چون دمای آن واقعاً بالا می رود.

سطح خنک کننده می بایست مرتبا و حتی در صورت حساسیت روزانه چک شود. طبق دستور العمل National Electric Code – NEC ژنراتور باید حداقل از هر طرف معادل ۱ متر فضای گردش هوا داشته باشد.

سیستم اگزوز وظیفه خروج دود خروجی از احتراق سوخت در سیستم ژنراتور را بر عهده دارد. در ژنراتور های سوختی حجم این دود بسیار زیاد است. بدون سیستم خروج دود به هیچ وجه نمی توان از دست این دود راحت شد.

سیستم روان کننده Lubrication System

سیستم روان کننده وظیفه روان کنندگی تمامی اجزای متحرک موتور را بر عهده دارد تا بتوانند مدت زیادی به حرکت ادامه دهند. یک پمپ در این سیستم تعبیه شده است. این مورد را نیز در موتور خودرو می توانید مشاهده کنید. سیستم روغن خودرو در صورت عدم کارکرد صحیح به سوختن آن منجر می شود. ماده روان کننده مانند روغن باید هر ۵۰۰ ساعت عوض شود. سطح روغن نیز مرتبا باید چک شود.

شارژر باتری Battery Charger

استارت ژنراتور توسط استارتر مجهز به باتری انجام می شود. شارژ برای شارژ کردن باتری دارای شارژر داخلی است.

صفحه کنترل Control Panel

کنترل پنل رابط کاربری ژنراتور است. این پنل شامل تجهیزات مدیریت پریز ها و کنترل کننده ولتاژ است. صفحه های مدیریتی متنوعی ساخته می شوند وظایف گوناگونی را بر عهده دارند. در ذیل با چند مورد اشاره می کنیم.

• روشن و خاموش کردن اتوماتیک ژنراتور
• نشانگر های مختلف فشار روغن، گاز، دمای سیال خنک کننده، عمر باتری و سرعت چرخش موتور
• سوییچ انتخاب فرکانس و کنترل موتور
• سوئیچ انتخاب / سوئیچ فرکانس و سایر کنترل ها

شاسی Main Assembly/ Frame

ژنراتور ها برای حفاظت بیشتر در داخل یک محفظه و بر روی شاسی قرار می گیرند.

کاربرد های ژنراتور برق

ژنراتور ها دارای دو کاربرد می باشند. تامین برق اصلی یا استفاده به عنوان سیستم برق دهی پشتیبان از کاربرد های این دستگاه ها می باشد. بیشتر ژنراتور ها برای استفاده موقت طراحی می شوند. در صورت استفاده به عنوان تامین کننده برق اصلی توجه فرمایید یا باید ژنراتور از نوع دائم کار باشد یا از دو دستگاه استفاده کرده و هر ۱۲ ساعت یکی وارد مدار شود.

انواع کاربرد ژنراتور برق

• اماکن مسکونی به عنوان سیستم برق پشتیبان
• آسانسور و بالابر
• بیمارستان
• کارخانجات برای تامین برق اصلی یا پشتیبان
• استفاده در کشتی به عنوان مولد برق اصلی
• معدن و جاهایی که امکان برق کشی ندارد به عنوان تامین کننده اصلی
• اتاق سرور به عنوان برق پشتیبان و زمان اتمام باتری یو پی اس
• سردخانه ها
• هواپیما به عنوان تامین کننده برق اصلی
• سوله

کاربرد ژنراتور برق در سوله

سوله برای مصارف مختلفی ساخته می شود که کاربری های مختلف را می توانید اینجا مشاهده فرمایید. از مصارف ژنراتور در سوله می توان به تامین برق کارخانجات، انبار، واحد های دامداری و گاوداری و مرغداری، سوله سردخانه و سالن های ورزشی اشاره کرد. این ژنراتور هم می تواند به عنوان مولد برق اصلی و هم به عنوان پشتیبان استفاده است. ممکن است به صورت تلفیقی از برق شهر و ژنراتور نیز از آن بهره گرفت.

جهت خرید و اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.