دستگاه تولید برق

چگونه ژنراتور برق تولید می کند؟ چگونه ژنراتورها کار می کنند

ژنراتور چیست؟ ژنراتورها وسایلی مفید هستند که در هنگام قطع برق ، انرژی الکتریکی را تأمین می کنند و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در فعالیت های تجاری جلوگیری می کنند. در بخش های بعدی به چگونگی عملکرد ژنراتور ، مؤلفه های اصلی یک ژنراتور و نحوه عملکرد ژنراتور به عنوان منبع ثانویه تولید برق در کاربردهای مسکونی و صنعتی خواهیم پرداخت.

چگونه یک ژنراتور کار می کند

ژنراتور برقی وسیله ای است که انرژی مکانیکی بدست آمده از منبع خارجی را به عنوان خروجی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. درک این نکته مهم است که موتور ژنراتور در واقع انرژی الکتریکی را ایجاد نمی کند. ژنراتور در اصل از انرژی مکانیکی برای مجبور کردن حرکت بارهای الکتریکی موجود در سیم پیچ های خود از طریق یک مدار الکتریکی خارجی استفاده می کند. این جریان الکترون ها جریان الکتریکی خروجی را تولید می کند.

این مکانیسم را می توان با در نظر گرفتن ژنراتور شبیه به پمپ آب درک کرد ، که باعث جریان آب می شود. این ژنراتور مدرن بر اساس اصل القایی الکترومغناطیسی توسط مایکل فارادی در سالهای 1831-32131 کشف شده است. فارادی دریافت که جریان فوق در بارهای الکتریکی با حرکت یک هادی الکتریکی مانند سیم که حاوی بار الکتریکی است ، می تواند در یک میدان مغناطیسی القا شود.

این حرکت اختلاف ولتاژ بین دو انتهای سیم یا رسانای الکتریکی ایجاد می کند ، که به نوبه خود باعث جریان بارهای الکتریکی می شود و به این ترتیب جریان الکتریکی تولید می شود.

اجزای اصلی یک ژنراتور برقی

اجزای اصلی یک ژنراتور برقی به طور گسترده می توانند به شرح زیر طبقه بندی شوند:

موتور

آلترناتیو

سیستم سوخت

تنظیم کننده ولتاژ ژنراتور

سیستمهای خنک کننده و اگزوزموتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور است. اندازه موتور مستقیماً متناسب با حداکثر توان خروجی است که ژنراتور می تواند تأمین کند. چندین عامل وجود دارد که شما باید هنگام ارزیابی موتور ژنراتور خود به خاطر بسپارید. برای به دست آوردن مشخصات کامل کارکرد موتور و برنامه های نگهداری باید با سازنده موتور مشورت شود.

نوع سوخت استفاده شده - موتورهای ژنراتور با انواع سوخت هایی نظیر دیزل ، بنزین ، پروپان (به صورت مایع یا گازی) یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولاً با بنزین کار می کنند در حالی که موتورهای بزرگتر روی دیزل ، پروپان مایع ، بنزین یا گاز طبیعی کار می کنند. برخی از موتورها همچنین می توانند در حالت دوگانه سوخت دیزل و بنزین کار کنند.

موتورهای دریچه بالا یا سوپاپ بالا (OHV) در مقایسه با موتورهای غیر OHV

موتورهای OHV با موتورهای دیگر متفاوت هستند زیرا شیرهای ورودی و اگزوز موتور در قسمت سیلندر موتور قرار دارد، برخلاف نصب در بلوک موتور. موتورهای OHV نسبت به موتورهای دیگر مزایای بسیاری دارند:

طراحی فشرده

مکانیسم عملکرد ساده تر

دوام

کاربری مشتری پسند

سر و صدای کم در طول عملیات

میزان انتشار دود کم

اما موتورهای OHV نسبت به موتورهای دیگر نیز گران تر هستند.

قالب چدن (CIS) در سیلندر موتور - CIS یک پوشش در سیلندر موتور است. باعث کاهش فرسودگی و دوام موتور می شود. بیشتر موتورهای OHV مجهز به CIS هستند. اما بررسی این ویژگی در موتور ژنراتور ضروری است. CIS یک ویژگی گرانقیمت نیست اما در ماندگاری موتور نقش مهمی ایفا می کند. به خصوص اگر شما نیاز به استفاده از ژنراتور خود برای مدت طولانی داشته باشید.

آلترناتور

آلترناتور ، همچنین به عنوان "ژنراتور" یا "مبدل" شناخته می شود. ژنراتور بخشی از دیزل ژنراتور است که خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تولید شده توسط موتور تولید می کند. این کار شامل مونتاژ قطعات ثابت و متحرک است که بعضا در یک محوطه (کانوپی) محصور شده اند. قطعات با هم کار می کنند تا باعث ایجاد حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی شوند و این به نوبه خود باعث تولید برق می شود.

استاتور - این قطعه ثابت است. استاتور ژنراتور شامل مجموعه ای از هادی های الکتریکی است که بصورت سیم پیچ ها بر روی یک هسته آهنی پیچیده می شوند.

روتور / آرمیچر - این قطعه متحرک است که از هر سه روش زیر یک میدان مغناطیسی در حال چرخش تولید می کند:

از طریق القایی - اینها به عنوان آلترناتورهای بدون ذغال شناخته می شوند و معمولاً در ژنراتورهای بزرگ استفاده می شوند.

توسط آهن ربا دائم - این در ژنراتور های کوچک بعنوان جایگزین متداول است.

با استفاده از یک اکسایتر - منبع تحریک از جریان مستقیم (DC) استفاده میکند که روتور را از طریق القای مغناطیسی تغذیه میکند.

روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور ایجاد می کند ، که باعث ایجاد ولتاژ بین سیم پیچ های استاتور می شود. این باعث تولید جریان متناوب جریان (AC) از ژنراتور می شود. موارد زیر عواملی است که شما باید هنگام ارزیابی ژنراتور به خاطر داشته باشید:

فلز در مقابل محل پلاستیکی - طراحی تمام فلزی باعث دوام آلترناتور می شود. محفظه های پلاستیکی با گذشت زمان تغییر شکل می یابند و باعث می شوند قسمتهای متحرک ژنراتور در معرض دید قرار گیرند. این باعث افزایش ساییدگی و پارگی و از آن مهم تر ، برای کاربر خطرناک است.

بلبرینگ در مقابل یاتاقان های سوزنی - بلبرینگ ترجیح داده شده و عمر آن طولانی تر است.

طراحی بدون ذغال- یک ژنراتور که از ذغال استفاده نمی کند نیاز به نگهداری کمتری دارد و همچنین باعث ایجاد برق دقیق تری می کند.

سیستم سوخت ژنراتور:

مخزن سوخت معمولاً از ظرفیت کافی برای کارکرد ژنراتور به طور متوسط 6 تا 8 ساعت برخوردار است. در مورد واحدهای ژنراتور کوچک ، مخزن سوخت بخشی از شاسی ژنراتور است یا در بالای کانوپی ژنراتور سوار شده است. برای برنامه های تجاری ممکن است نیاز به نصب مخزن سوخت خارجی باشد. کلیه اینگونه تاسیسات منوط به تأیید بخش شهرسازی است. ویژگی های مشترک سیستم سوخت شامل موارد زیر است:

چگونه ژنراتور برق تولید می کند؟ چگونه ژنراتورها کار می کنند

ژنراتور چیست؟ ژنراتورها وسایلی مفید هستند که در هنگام قطع برق ، انرژی الکتریکی را تأمین می کنند و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در فعالیت های تجاری جلوگیری می کنند. در بخش های بعدی به چگونگی عملکرد ژنراتور ، مؤلفه های اصلی یک ژنراتور و نحوه عملکرد ژنراتور به عنوان منبع ثانویه تولید برق در کاربردهای مسکونی و صنعتی خواهیم پرداخت.

چگونه یک ژنراتور کار می کند

ژنراتور برقی وسیله ای است که انرژی مکانیکی بدست آمده از منبع خارجی را به عنوان خروجی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. درک این نکته مهم است که موتور ژنراتور در واقع انرژی الکتریکی را ایجاد نمی کند. ژنراتور در اصل از انرژی مکانیکی برای مجبور کردن حرکت بارهای الکتریکی موجود در سیم پیچ های خود از طریق یک مدار الکتریکی خارجی استفاده می کند. این جریان الکترون ها جریان الکتریکی خروجی را تولید می کند.

این مکانیسم را می توان با در نظر گرفتن ژنراتور شبیه به پمپ آب درک کرد ، که باعث جریان آب می شود. این ژنراتور مدرن بر اساس اصل القایی الکترومغناطیسی توسط مایکل فارادی در سالهای 1831-32131 کشف شده است. فارادی دریافت که جریان فوق در بارهای الکتریکی با حرکت یک هادی الکتریکی مانند سیم که حاوی بار الکتریکی است ، می تواند در یک میدان مغناطیسی القا شود.

این حرکت اختلاف ولتاژ بین دو انتهای سیم یا رسانای الکتریکی ایجاد می کند ، که به نوبه خود باعث جریان بارهای الکتریکی می شود و به این ترتیب جریان الکتریکی تولید می شود.

اجزای اصلی یک ژنراتور برقی

اجزای اصلی یک ژنراتور برقی به طور گسترده می توانند به شرح زیر طبقه بندی شوند:

موتور

آلترناتیو

سیستم سوخت

تنظیم کننده ولتاژ ژنراتور

سیستمهای خنک کننده و اگزوزموتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور است. اندازه موتور مستقیماً متناسب با حداکثر توان خروجی است که ژنراتور می تواند تأمین کند. چندین عامل وجود دارد که شما باید هنگام ارزیابی موتور ژنراتور خود به خاطر بسپارید. برای به دست آوردن مشخصات کامل کارکرد موتور و برنامه های نگهداری باید با سازنده موتور مشورت شود.

نوع سوخت استفاده شده - موتورهای ژنراتور با انواع سوخت هایی نظیر دیزل ، بنزین ، پروپان (به صورت مایع یا گازی) یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولاً با بنزین کار می کنند در حالی که موتورهای بزرگتر روی دیزل ، پروپان مایع ، بنزین یا گاز طبیعی کار می کنند. برخی از موتورها همچنین می توانند در حالت دوگانه سوخت دیزل و بنزین کار کنند.

موتورهای دریچه بالا یا سوپاپ بالا (OHV) در مقایسه با موتورهای غیر OHV

موتورهای OHV با موتورهای دیگر متفاوت هستند زیرا شیرهای ورودی و اگزوز موتور در قسمت سیلندر موتور قرار دارد، برخلاف نصب در بلوک موتور. موتورهای OHV نسبت به موتورهای دیگر مزایای بسیاری دارند:

طراحی فشرده

مکانیسم عملکرد ساده تر

دوام

کاربری مشتری پسند

سر و صدای کم در طول عملیات

میزان انتشار دود کم

اما موتورهای OHV نسبت به موتورهای دیگر نیز گران تر هستند.

قالب چدن (CIS) در سیلندر موتور - CIS یک پوشش در سیلندر موتور است. باعث کاهش فرسودگی و دوام موتور می شود. بیشتر موتورهای OHV مجهز به CIS هستند. اما بررسی این ویژگی در موتور ژنراتور ضروری است. CIS یک ویژگی گرانقیمت نیست اما در ماندگاری موتور نقش مهمی ایفا می کند. به خصوص اگر شما نیاز به استفاده از ژنراتور خود برای مدت طولانی داشته باشید.

آلترناتور

آلترناتور ، همچنین به عنوان "ژنراتور" یا "مبدل" شناخته می شود. ژنراتور بخشی از دیزل ژنراتور است که خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تولید شده توسط موتور تولید می کند. این کار شامل مونتاژ قطعات ثابت و متحرک است که بعضا در یک محوطه (کانوپی) محصور شده اند. قطعات با هم کار می کنند تا باعث ایجاد حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی شوند و این به نوبه خود باعث تولید برق می شود.

استاتور - این قطعه ثابت است. استاتور ژنراتور شامل مجموعه ای از هادی های الکتریکی است که بصورت سیم پیچ ها بر روی یک هسته آهنی پیچیده می شوند.

روتور / آرمیچر - این قطعه متحرک است که از هر سه روش زیر یک میدان مغناطیسی در حال چرخش تولید می کند:

از طریق القایی - اینها به عنوان آلترناتورهای بدون ذغال شناخته می شوند و معمولاً در ژنراتورهای بزرگ استفاده می شوند.

توسط آهن ربا دائم - این در ژنراتور های کوچک بعنوان جایگزین متداول است.

با استفاده از یک اکسایتر - منبع تحریک از جریان مستقیم (DC) استفاده میکند که روتور را از طریق القای مغناطیسی تغذیه میکند.

روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور ایجاد می کند ، که باعث ایجاد ولتاژ بین سیم پیچ های استاتور می شود. این باعث تولید جریان متناوب جریان (AC) از ژنراتور می شود. موارد زیر عواملی است که شما باید هنگام ارزیابی ژنراتور به خاطر داشته باشید:

فلز در مقابل محل پلاستیکی - طراحی تمام فلزی باعث دوام آلترناتور می شود. محفظه های پلاستیکی با گذشت زمان تغییر شکل می یابند و باعث می شوند قسمتهای متحرک ژنراتور در معرض دید قرار گیرند. این باعث افزایش ساییدگی و پارگی و از آن مهم تر ، برای کاربر خطرناک است.

بلبرینگ در مقابل یاتاقان های سوزنی - بلبرینگ ترجیح داده شده و عمر آن طولانی تر است.

طراحی بدون ذغال- یک ژنراتور که از ذغال استفاده نمی کند نیاز به نگهداری کمتری دارد و همچنین باعث ایجاد برق دقیق تری می کند.

سیستم سوخت ژنراتور:

مخزن سوخت معمولاً از ظرفیت کافی برای کارکرد ژنراتور به طور متوسط 6 تا 8 ساعت برخوردار است. در مورد واحدهای ژنراتور کوچک ، مخزن سوخت بخشی از شاسی ژنراتور است یا در بالای کانوپی ژنراتور سوار شده است. برای برنامه های تجاری ممکن است نیاز به نصب مخزن سوخت خارجی باشد. کلیه اینگونه تاسیسات منوط به تأیید بخش شهرسازی است. ویژگی های مشترک سیستم سوخت شامل موارد زیر است: