• آدرس: تهران،سعدی شمالی،جنب مترو دروازه دولت،اول مفتح جنوبی،پلاک ۳۵ و ۳۷

  • مشاوره خرید و انتخاب در تمامی ساعات، حتی روزهای تعطیل

 طرز کار ژنراتور طرز کار ژنراتور

اصول و طرز کار ژنراتور چگونه است؟ | نحوه عملکرد اجزا + فیلم

چهارشنبه, 27 بهمن 1400 ساعت 09:16
این مورد را ارزیابی کنید
(1 رای)

چکیده مطلب

در موقعیت های حساس شاید تمام افراد قطعی برق را تجربه کرده باشند. امروزه برای تامین برق و جلوگیری از هرگونه آسیب های احتمالی که به دلیل قطع شدن برق رخ می دهد، از ژنراتور استفاده می شود.
کدام مصارف نیاز به استفاده از این نوع دستگاه ها دارند؟
آیا می دانید که یک ژنراتور چگونه برق تولید می کند؟ این دستگاه ها چگونه کار می کنند؟
در این مطلب مفید با دشت نور همراه باشید تا اطلاعات موثری در این باره به دست آورید.

استفاده از ژنراتور برای چه مصارفی می باشد؟

ژنراتورهای الکتریکی برای استفاده شخصی و تجاری ساخته می شوند. آن ها معمولاً به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در موارد خاموشی یا قطع برق استفاده شده، اما می توانند به عنوان منبع برق اولیه برای ساختمان ها یا سایت های ساخت و ساز خارج از شبکه برق نیز عمل کنند.
ژنراتورهای آماده به کار بیشترین استفاده را برای برق پشتیبان در منازل، ادارات و مراکز پزشکی دارند. این ژنراتورها به سیستم برق ساختمان متصل شده و با قطع برق به طور خودکار راه اندازی می شوند. مخازن سوخت آن ها معمولاً به اندازه کافی بزرگ هستند که برای چندین روز قبل از نیاز به پر کردن مجدد، برق را تامین کنند.
ژنراتورهای قابل حمل نسبت به مدل های آماده به کار کوچک تر و راحت تر جابجا می شوند و برای برق رسانی به وسایل برقی، تجهیزات مسافرتی و تجهیزات ساخت و ساز در کارگاه ها گزینه مناسبی می باشند.
ژنراتورهای قابل حمل کوچک تر ممکن است تا تنها قادر به تامین انرژی یک یا دو ابزار در یک زمان باشند، در حالی که بزرگترین مدل ها می توانند انرژی کل ساختمان ها را تامین کنند.

ژنراتور چگونه کار می کند؟

ژنراتور دستگاهی است که به تولید انرژی الکتریکی (به عنوان ولتاژ خروجی) به وسیله انرژی مکانیکی می پردازد.
درک این نکته مهم است که یک ژنراتور در واقع انرژی الکتریکی ایجاد نمی کند. در عوض، از انرژی مکانیکی عرضه شده به آن برای وادار کردن حرکت بارهای الکتریکی موجود در سیم پیچ هایش از طریق یک مدار الکتریکی خارجی استفاده می کند.
اگر بخواهیم مثالی را برای درک بهتر این مکانیسم بیان کنیم، می توانیم پمپ آب را برای آن مثال بزنیم.
در عناوین بعدی به طور کامل تر به بررسی کارکرد هریک از اجزای ژنراتور می پردازیم.
ژنراتور امروزی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می کند که توسط مایکل فارادی در سال های 1831 کشف شد. فارادی کشف کرد که جریان بارهای الکتریکی بالا را می توان با حرکت یک هادی الکتریکی، مانند سیمی که حاوی بارهای الکتریکی است، در میدان مغناطیسی القا کرد.
با این حرکت در بین دو سر سیم، اختلاف ولتاژ تولید می شود که همین موضوع سبب جاری شدن بارهای الکتریکی و در نهایت تولید جریان برق می شود.

مراحل تولید برق توسط ژنراتور

ژنراتورها در واقع برق تولید نمی کنند، بلکه انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. در ادامه به بررسی این مراحل می پردازیم:

  1. مرحله 1

    موتور از بنزین، سوخت دیزل، پروپان، گاز طبیعی یا یک منبع انرژی تجدید پذیر برای ایجاد انرژی مکانیکی استفاده می کند.
  2. مرحله 2

    انرژی مکانیکی که توسط موتور تولید شده، توسط دینام برای فشار بارهای الکتریکی در سیم کشی ژنراتور مورد استفاده قرار می گیرد.

  3. مرحله 3

    حرکت بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی حرکت ایجاد می کند. در طی این فرآیند، روتور در اطراف استاتور نوعی میدان مغناطیسی متحرک تولید کرده که حاوی هادی های الکتریکی ثابت می باشد.
  4. مرحله 4

    در این مرحله، تبدیل جریان DC به خروجی AC توسط روتور صورت می گیرد.
  5. مرحله 5

    ژنراتور این جریان الکتریکی را برای وسایل، ابزارها یا سیستم الکتریکی ساختمان تامین می کند.

عملکرد اجزای اصلی یک ژنراتور

به طور کلی نحوه کارکرد اجزای اصلی در یک ژنراتور عبارتند از:

  1. موتور موتور

    به طور کلی موتور منبع ورودی به ژنراتور می باشد که اندازه آن متناسب با حداکثر توان خروجی تامین شده توسط ژنراتور می باشد.
  2. دینام

    دینام قسمتی از ژنراتور می باشد که سبب تولید خروجی الکتریکی از طریق وردوی مکانیکی که موتور تامین کرده است، می پردازد.
    دینام که به نام ژنراتور نیز شناخته می شود، بخشی از ژنراتور است که خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تامین شده توسط موتور تولید می کند. این شامل مجموعه ای از قطعات ثابت و متحرک بوده که در یک محفظه محصور شده اند. اجزاء با هم کار می کنند تا حرکت نسبی بین میدان مغناطیسی و الکتریکی ایجاد کنند که به نوبه خود الکتریسیته تولید می کند. اجزای دینام عبارتند از:
    • استاتور

      این جزء ثابت است و شامل مجموعه ای از هادی های الکتریکی بوده که در سیم پیچ هایی روی یک هسته آهنی پیچیده شده اند.
    • روتور یا آرماتور

      روتور به تولید نوعی میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور پرداخته که سبب اختلاف ولتاژ در بین سیم پیچ های آن می گردد. این جریان متناوب سبب تولید خروجی ژنراتور می گردد.
      این جزء متحرک بوده که یک میدان مغناطیسی دوار را به یکی از سه روش زیر تولید می کند:
      1. توسط القایی: به عنوان آلترناتورهای بدون جاروبک شناخته شده و معمولاً در ژنراتورهای بزرگ استفاده می شوند.
      2. توسط آهنرباهای دائمی: این مورد در واحدهای دینام کوچک رایج است.
      3. با استفاده از یک محرک: یک محرک منبع کوچکی از جریان مستقیم (DC) است که از طریق مجموعه‌ای از حلقه‌های لغزشی و برس‌ها به روتور انرژی می‌دهد.
  3. سیستم سوخت

    مخزن سوخت معمولاً ظرفیت کافی برای کار کردن ژنراتور را به طور متوسط بین 6 تا 8 ساعت دارد. در مورد واحدهای کوچک ژنراتور، مخزن سوخت بخشی از پایه لغزش ژنراتور است یا در بالای قاب ژنراتور نصب می شود.
    ویژگی های مشترک سیستم سوخت رسانی شامل موارد زیر می باشند:

    • اتصال لوله از مخزن سوخت به موتور: خط تامین سوخت را از باک به موتور خط برگشت سوخت را از موتور به باک هدایت می کند.
    • لوله تهویه مخزن سوخت: مخزن سوخت دارای یک لوله تهویه برای جلوگیری از ایجاد فشار یا خلاء در هنگام پر کردن و تخلیه مخزن است. هنگامی که باک سوخت را دوباره پر می کنید، از تماس فلز به فلز اطمینان حاصل کنید تا از ایجاد جرقه جلوگیری شود.
    • اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه: این مورد لازم است تا مانع از هرگونه سر ریز شدن در زمان پر کردن مجدد مخزن شود.
    • پمپ سوخت: این پمپ، سوخت را از مخزن ذخیره اصلی به مخزن روزانه منتقل می کند. کارکرد پمپ بنزین معمولاً به صورت الکتریکی می باشد.
    • جداکننده آب سوخت / فیلتر سوخت: این فیلتر آب و مواد خارجی را از سوخت مایع جدا می کند تا از دیگر اجزای ژنراتور در برابر خوردگی و آلودگی محافظت کند.
    • انژکتور سوخت: مقدار مورد نیاز سوخت را به داخل محفظه احتراق موتور می پاشد.
  4. تنظیم کننده ولتاژ

    همانطور که از نام آن مشخص است، این قطعه ولتاژ خروجی ژنراتور را تنظیم می کند. در ادامه مکانیزم هر جزء که در فرآیند چرخه ای تنظیم ولتاژ نقش دارند، توضیح داده شده است:
    • تبدیل ولتاژ AC به جریان DC

      تنظیم کننده ولتاژ بخش کوچکی از خروجی ولتاژ AC ژنراتور را می گیرد و آن را به جریان DC تبدیل می کند. سپس این جریان DC را به مجموعه ای از سیم پیچ های ثانویه در استاتور که به عنوان سیم پیچ های تحریک کننده معروف هستند، می فرستد.
    • سیم‌پیچ‌های محرک (تبدیل جریان DC به جریان متناوب)

      سیم‌پیچ‌های محرک اکنون مشابه سیم‌پیچ‌های استاتور اولیه عمل می‌کنند و جریان متناوب کمی تولید می‌کنند. سیم پیچ های تحریک کننده به واحدهایی به نام یکسو کننده های دوار متصل می شوند.
    • یکسو کننده های دوار (تبدیل جریان AC به جریان DC)

      این یکسو کننده ها جریان AC تولید شده توسط سیم پیچ های تحریک کننده را تصحیح می کنند و آن را به جریان DC تبدیل می کنند. این جریان DC به روتور یا آرمیچر تغذیه شده تا علاوه بر میدان مغناطیسی چرخشی روتور، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد کند.
    • روتور یا آرمیچر (تبدیل جریان DC به ولتاژ AC روتور)

      آرمیچر اکنون ولتاژ AC بزرگتری را در سیم پیچ های استاتور القا می کند که اکنون ژنراتور به عنوان ولتاژ AC خروجی بزرگتر تولید می کند.
      این چرخه تا زمانی ادامه می یابد که ژنراتور شروع به تولید ولتاژ خروجی معادل ظرفیت عملیاتی کامل خود کند. با افزایش خروجی ژنراتور، تنظیم کننده ولتاژ، جریان DC کمتری تولید می کند.
      در زمانی که ژنراتور به ظرفیت کامل خود رسید، یعنی تنظیم کننده ولتاژ به حالت تعادل خود رسیده و جریان DC کافی را برای خروجی دستگاه تولید می کندو
  5. سیستم خنک کننده

    استفاده کردن مکرر و مداوم از دستگاه سبب بالا رفتن دمای اجزای متفاوت آن می گردد. داشتن یک سیستم خنک کننده و تهویه برای برداشت گرمای تولید شده در این فرآیند ضروری است.
    در برخی مواقع از آب شیرین به عنوان خنک کننده برای دستگاه استفاده می گردد، اما به طور معمول استفاده از آن محدود برای موقعیت های خاصی از جمله دستگاه های کوچک و یا در واحد های بزرگ بیشتر از 2250 کیلووات می باشد.
    هیدروژن گاهی اوقات به عنوان خنک کننده برای سیم پیچ های استاتور واحدهای بزرگ ژنراتور استفاده می شود، زیرا در جذب گرما نسبت به سایر خنک کننده ها کارآمدتر است. هیدروژن گرما را از ژنراتور حذف کرده و آن را از طریق یک مبدل حرارتی به مدار خنک کننده ثانویه منتقل می کند که حاوی آب غیر معدنی به عنوان خنک کننده می باشد.
    به همین دلیل است که ژنراتورهای بسیار بزرگ و نیروگاه های کوچک اغلب برج های خنک کننده بزرگی در کنار خود دارند.
    برای همه کاربردهای رایج دیگر، اعم از مسکونی و صنعتی، یک رادیاتور و فن استاندارد روی ژنراتور نصب شده و به عنوان سیستم خنک کننده اولیه کار می کند.
  6. سیستم اگزوز

    دود اگزوز ساطع شده از یک ژنراتور درست مانند اگزوز هر موتور دیزلی یا بنزینی دیگر است و حاوی مواد شیمیایی بسیار سمی بوده که باید به درستی مدیریت شوند. از این رو، نصب یک سیستم اگزوز کافی برای دفع گازهای خروجی ضروری است.
    لوله های اگزوز معمولا از چدن، فرفورژه یا فولاد ساخته می شوند که باید مستقل باشند و نباید توسط موتور ژنراتور پشتیبانی گردند. لوله های اگزوز معمولا با استفاده از اتصال دهنده های انعطاف پذیر به موتور متصل شده تا لرزش ها را به حداقل برسانند و از آسیب به سیستم اگزوز ژنراتور جلوگیری نمایند. لوله اگزوز به بیرون ختم شده و از درها، پنجره ها و دیگر منافذ به خانه یا ساختمان منتهی می شود.
    توجه داشته باشید که باید از متصل نبودن اگزوز ژنراتور به تجهیزات دیگر مطمئن شوید.
  7. سیستم روانکاری

    از آنجایی که ژنراتور شامل قطعات متحرک در موتور خود است، برای اطمینان از دوام و عملکرد روان برای مدت طولانی، نیاز به روغن کاری دارد. موتور ژنراتور توسط روغن ذخیره شده در پمپ، روغن کاری می شود. شما باید سطح روغن روانکار را هر 8 ساعت کارکرد ژنراتور و همچنین نشتی روان کننده را بررسی کنید و هر 500 ساعت کارکرد ژنراتور روغن روان کننده را تعویض نمایید.
  8. شارژر باتری

    استارت دستگاه با استفاده از باتری کار می کند. شارژر باتری، باتری ژنراتور را با تامین ولتاژ شناور دقیق، شارژ نگه می‌دارد.
    اگر ولتاژ شناور بسیار کم باشد، باتری کم شارژ باقی می ماند.
    اگر بسیار بالا باشد، عمر باتری را کاهش می دهد.
    شارژرهای باتری معمولا از فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی ساخته می شوند. آن ها همچنین کاملاً خودکار هستند و نیازی به تنظیمات یا تغییر تنظیمات ندارند.
  9. صفحه کنترل

    این رابط کاربری ژنراتور است و حاوی مقرراتی برای پریزهای برق و کنترل می باشد. سازندگان مختلف ویژگی های متفاوتی را در کنترل پنل واحدهای خود ارائه می دهند که در زیر به برخی از این موارد اشاره شده است:
    • راه اندازی و خاموش شدن برقی

      پنل های کنترل استارت در زمان قطع برق و همچنین در شرایط عدم نیاز به برق، یه صورت خودکار روشن و قطع می شوند.
    • گیج های موتور

      گیج های مختلف پارامترهای مهمی مانند فشار روغن، دمای مایع خنک کننده، ولتاژ باتری، سرعت چرخش موتور و مدت زمان کارکرد را نشان می دهند. اندازه‌گیری و پایش مداوم این پارامترها باعث می‌شود تا زمانی که هر یک از این پارامترها از سطح آستانه مربوطه خود عبور کنند، ژنراتور را خاموش کند.
    • دورسنج های ژنراتور

      صفحه کنترل همچنین دارای امکاناتی برای اندازه گیری جریان و ولتاژ خروجی و فرکانس است.
  10. مونتاژ یا قاب اصلی

    همه ژنراتورها، قابل حمل یا ثابت، دارای محفظه های سفارشی هستند که یک پایه ساختاری را ارائه می دهند. این قاب همچنین اجازه می دهد تا برای ایمنی محصول تولید شده به زمین متصل شود.

سوالات متداول

  1. در زمان ارزیابی دینام ژنراتور باید به چه مواردی توجه داشت؟

    موارد زیر عواملی هستند که باید به آن ها توجه کنید:
    • محفظه فلزی در مقابل پلاستیک

      طراحی تمام فلزی، دوام دینام را تضمین می کند. محفظه های پلاستیکی با گذشت زمان تغییر شکل داده و باعث می شوند که قسمت های متحرک دینام در معرض دید قرار گیرند. این اتفاق سایش و پارگی را افزایش داده و مهم تر از آن اینکه می تواند برای کاربر خطرناک باشد.
    • بلبرینگ در مقابل بلبرینگ سوزنی

      بلبرینگ ترجیح داده می شود و دوام بیشتری دارد.
    • طراحی بدون جاروبک

      دینامی که از برس استفاده نمی‌کند، نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارد و همچنین قدرت بهتری تولید می‌کند.
  2. چرا بعد از اضافه کردن بار به ژنراتور، ولتاژ خروجی کاهش پیدا می کند؟

    هنگامی که باری را به یک ژنراتور اضافه می کنید، ولتاژ خروجی آن کمی کاهش می یابد. این باعث می شود که تنظیم کننده ولتاژ وارد عمل شده و چرخه کار شروع شود. این چرخه تا زمانی ادامه می یابد که خروجی ژنراتور به ظرفیت کامل اصلی خود برسد.
  3. چه زمانی باید سطح خنک کننده ژنراتور را بررسی کرد؟

    بررسی سطح مایع خنک کننده ژنراتور به صورت روزانه ضروری است. سیستم خنک کننده و پمپ آب باید پس از هر 600 ساعت شستشو و مبدل حرارتی پس از هر 2400 ساعت کارکرد ژنراتور تمیز شود.
  4. یک ژنراتور چه نوع جریانی تولید می کند؟

    برخی انرژی مکانیکی را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کنند، در حالی که برخی دیگر به جریان مستقیم (DC) تبدیل می شوند.
    یک ژنراتور AC از آهنرباها برای ایجاد الکتریسیته استفاده می کند. نحوه کار ژنراتورهای DC کمی متفاوت است. آن ها از روتور برای تبدیل جریان به ولتاژ AC استفاده می کنند.
    ژنراتورهای DC معمولاً برای تغذیه موتورهای بسیار بزرگ مانند راه آهن استفاده می شوند. ژنراتورهای AC برای تامین برق لوازم خانگی ایده آل هستند.
خواندن 113 دفعه

نظر دادن

Make sure you enter all the required information, indicated by an asterisk (*). HTML code is not allowed.

برند های ویژه