ژنراتور برق چیست و طرز کار ژنراتور چگونه است؟ | انواع ژنراتور + کاربرد و عکس
انرژی نوعی منبع اساسی بوده که امروزه برای معمولی ترین کار ها و انجام کار های روزمره، به آن نیاز داریم. معمولا سیستم های الکتریکی دارای خطا می باشند، به همین جهت برای به حداقل رساندن این خطاها از ژنراتور ها کمک گرفته می شود. در واقع وسیله های مفیدی که به تولید الکتریسیته و برق می پردازند، تحت عنوان ژنراتور شناخته می شوند. این وسیله ها مانع از قطع برق روزانه و یا ایجاد هرگونه اختلالی در عملیات های کاری می شوند و در شکل های فیزیکی متنوع و با داشتن کاربرد هایی مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. اگر تمایل دارید تا اطلاعات بیشتری درباره ژنراتور برق و انوع آن به دست آورید، در ادامه مقاله با ما همراه باشید.
ژنراتور برق چیست؟
ژنراتور برق نوعی دستگاه است که با تولید نیروی الکتریسیته و برق، مانع از قطع فعالیت های روزانه و یا اختلال در کار می گردد که در شکل های گوناگون و با کاربرد هایی متفاوت موجود می باشد. اینکه چگونه بتوان یک ژنراتور برق خوب را تهیه کرد، بسیار پیچیده بوده و نیازمند عملیات محاسباتی بسیار دقیقی می باشد که این کار توسط کارشناس صورت می گیرد. در این شرایط بهترین انتخاب صورت گرفته تا کارایی بیشتر با هزینه ای بسیار مقرون به صرفه برای مصرف کننده ایجاد شود. در ادامه مقاله شما با انواع این ژنراتور آشنا می شوید.
مشخصات ژنراتور برق
ژنراتور برق، مجموعه ای از قطعات به هم پیوسته می باشد که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. به طور معمول، بخش های اصلی آن، موتور و ٰژنراتور هستند. موتور های برق در واقع دیزل ژنراتور هایی می باشند که در اندازه هایی کوچکتر، تامین انرژی را انجام می دهند. از متداول ترین موتور های برق، موتور برق بنزینی هستند که مصرف بالایی بین عموم مردم دارند که سوخت آن ها بنزین است و دارای کارکردی طولانی هستند.
ژنراتور برق چگونه کار می کند؟
ژنراتور برق به تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی می پردازد. به طور کلی ژنراتور ها انرژی الکتریکی را نمی سازند، بلکه با حرکت خود، به تولید بار الکتریکی در سیم های مدار می پردازند و در واقع برق به عنوان خروجی تولید می شود. این روش تا حدودی مشابه با پمپ آب عمل می کند، تفاوت آن این است که در اینجا آبی تولید نشده و تنها با وارد کردن انرژی، سبب افزایش جریان آب می شود. بنابراین تا این جا فهمیدیم که ژنراتور برق در واقع به ایجاد برق نمی پردازد، بلکه انرژی مکانیکی و یا شیمیایی را تبدیل به انرژی الکتریکی می کند. شاید این سوال برایتان ایجاد شده است که این ژنراتور ها چنین قدرتی را از کجا دریافت می کنند؟ همانطور که گفتیم ژنراتور به تولید برق نمی پردازد، پس این انرژی از کجاست؟ برای پاسخ به این سوال باید گفت که ژنراتور برق این قدرت حرکت و تبدیل آن را از طریق مجبور کردن الکترون ها با استفاده از مدار الکتریکی، انجام می دهد. می توان گفت که آن ها یک موتور الکتریکی هستند که به صورت برعکس کار می کنند. برای توضیح بیشتر می توانیم مثال هایی را بیان کنیم. بعضی از ژنراتور های الکتریکی در سد ها، با استفاده از نیرویی که بر اثر تبدیل توربین آب به برق انتقال می یابد، مقادیر انرژی خود را تامین می کنند. با این حال، ژنراتور های مسکونی اندازه کوچکتری دارند و با کمک منابع دیگری مانند گازوئیل و یا گاز و پروپان، قدرت مکانیکی مورد نیاز خود را به دست آورده و می تواند جریان الکتریکی را ایجاد کند. بعد از اینکه جریان الکتریکی تولید شد، سیم های مسی آن را هدایت می کنند تا کل سیستم ها و یا دستگاه ها تامین شوند.
سوخت مورد نیاز ژنراتور های برق
امروزه، ژنراتور های الکتریکی قادر هستند تا با سوخت های بسیاری کار کنند. محبوب ترین ژنراتور هایی که در بازار موجود می باشند، دیزل ژنراتور می باشد. سوخت ژنراتور های مسکونی، گاز طبیعی و یا پروپان است. برخی از ژنراتور ها نیز دارای دو نوع سوخت می باشند و در واقع هم با بنزین و هم با گازوئیل کار می کنند.
مخازن سوخت ژنراتور
زمانی که فرایند سیستم احتراق داخلی شروع می شود، سیستم سوخت تضمین می کند که یک ژنراتور برق می تواند مواد اولیه لازم را برای ایجاد برق تامین کند. بدون سوخت، هیچگونه احتراقی ایجاد نمی شود و ژنراتور قادر به تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی نمی باشد. همچنین سوخت ژنراتور برق باید ذخیره گردد تا اگر لازم بود، ژنراتور در زمان مورد نیاز، استفاده شده و به بهره برداری برسد. انواع موتور مولد برق بر اساس نوع سوخت عبارتند از:
- موتور ژنراتور بنزینی
- موتور ژنراتور گاز سوز
- موتور ژنراتوز گازوئیلی یا دیزلی
انواع ژنراتور برق
ژنراتور های برق با در نظر گرفتن پارامتر های متنوعی در دسته بندی های زیر قرار می گیرند:
-
نوع مصرف
مولد های برق خانگی، نیمه صنعتی و صنعتی در این بخش قرار می گیرند. -
سوخت
مدل های گازی، بنزینی و گازوئیلی، از ژنراتور هایی هستند که با سوخت کار می کنند و مدل های بدون سوخت آن، ژنراتور های آبی و بادی هستند. -
نوع برق خروجی
با توجه به این دسته بندی، ژنراتور ها در دو مدل، تک فاز و سه فاز ساخته می شوند. -
توان
بر حسب اسب بخار (HP)، کیلو وات (KW) و کیلو وات آمپر وجود دارند.
معرفی قطعات یک ژنراتور
در ادامه به بررسی قطعات یک ژنراتور می پردازیم:
-
موتور
موتور، وظیفه ی تامین انرژی ژنراتور را به عهده دارد. قدرت موتور است که تعیین می کند، ژنراتور برق توانایی تولید چه میزان برق را دارد. برای بررسی موتور ژنراتور، باید چند فاکتور را مد نظر قرار دهید. یکی از آن ها، نوع سوخت مورد استفاده می باشد. به طور کلی موتور ژنراتور ها با استفاده از انواع متنوعی از سوخت ها مانند دیزل، گازوئیل و یا پروپان کار می کنند. موتور های کوچکتر به کمک گازوئیل و موتور های بزرگتر با دیزل، گاز پروپان و یا پروپان مایع و یا گاز طبیعی کار می کنند. موتور های اصلی نیز قابلیت دو گانه سوزی و استفاده از گاز و یا دیزل را دارند. موتور های دیزلی، نیازمند توان الکتریکی برای راه اندازی می باشند. به همین جهت در بیشتر موارد، منبع تغذیه ای که دارای ولتاژ مستقیم و در حدود 12 الی 24 ولت می باشد را مورد استفاده قرار می دهند. البته این منبع می تواند خود موتور الکتریکی نیز باشد که ولتاژ مورد نیاز را تامین می کند. -
آلترنتور یا دینام
در این قسمت، تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی صورت می گیرد. دینام از دو قسمت ثابت و متحرک ساخته شده است که در کنار هم کار می کنند. کار کردن این دو با هم سبب می شود تا میدان الکترو مغناطیسی تولید شده و در واقع الکترون های تولید کننده برق نیز، ایجاد شوند. -
سیستم سوخت
این سیستم به تامین انرژی مورد نیاز برای ژنراتور برق می پردازد. این سیستم از منبع سوخت، پمپ سوخت، لوله اتصال مخزن به موتور و لوله برگشت تشکیل شده است. فیلتر سوخت، وظیفه ی این را دارد که آوار ها را از بین برده و به انتقال انژکتور سوخت به محفظه احتراق بپردازد. -
تنظیم کننده ولتاژ
این قسمت به تنظیم ولتاژ برقی که تولید شده است، می پردازد. در صورتی که لازم باشد، برق AC را به DC تبدیل می نماید. -
سیستم های خنک کننده و اگزوز
ژنراتور ها سبب تولید گرمای بسیار زیادی می شوند. این قسمت از گرم شدن بیش از اندازه دستگاه جلوگیری می کند. سیستم اگزوز نیز، باعث خروج دود های موتور در حین کار می شود. -
سیستم روغن کاری
قطعات کوچک و متحرک بسیاری در درون ژنراتور وجود دارند. برای اینکه سیستم دارای عملکردی صاف باشد و در برابر سایش محافظت شود، باید به کمک روغن موتور، روغن قطعات چرب شود. -
شارژر باتری
راه اندازی ژنراتور به باتری نیاز دارد. این بخش یک قسمت کاملا خودکار می باشد. شارژر باتری ولتاژ ثابت و پایین مورد نیاز برای باتری رو تامین می کند که با این کار همیشه باتری را در صورت نیاز آماده نگه می دارد. -
صفحه کنترل
این قسمت به کنترل تمام عملکرد های ژنراتور می پردازد. صفحه های کنترل مدرن، می توانند در زمان افت برق، مطلع شوند و به کمک سنسور های خود، آن را به خوبی حس کنند و در صورت نیاز، به خاموش و روشن کردن ژنراتور بپردازند. -
مونتاژ اصلی قاب
منظور از مونتاژ اصلی قاب، در واقع بدنه اصلی می باشد که تمام بخش های قبلی را در جای خود نگه می دارد.
کاربرد ژنراتور برق
به طور کلی هر مکانی که به برق نیاز داشته باشد، اما نتوان برق شهری را به آن مکان رساند، کاربرد ژنراتور برق مشخص می شود. معمولا ژنراتور برق در مکان های زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
- بیمارستان ها
- هتل ها
- مدارس
- قطار ها
- کشتی ها
- خانه های جنگلی
- صنایع و شرکت های بزرگ
- هواپیما ها
نصب و جا به جایی ژنراتور برق
در ابتدا باید سایز و توان موتور مولد، نوع سیستم کنترل و تمام متعلقات سیستم، به صورت استاندارد و حرفه ای برنامه ریزی و طرح ریزی شود. در این خصوص تیم مهندسی فروشگاه دشت نور، تمامی این فاکتور ها را به صورت کاملا حرفه ای مورد ارزیابی قرار می دهد.
موارد موثر در نصب موتور ژنراتور
- مکان نصب
- فونداسیون
- طراحی مکان استقرار
- استفاده از کانوپی: اگر موتور به کانوپی مجهز باشد، نصب و جا به جایی آن، راحت تر خواهد بود. همچنین وجود کانوپی از تجهیزات و دستگاه در برابر دسترسی افراد غیر، محافظت می نماید.
- تهویه مکان استقرار
- سیستم اگزوز
- مکان سیستم خنک کننده
- وضعیت هوای مصرفی دستگاه
- مکان کابل های دارای فشار قوی
- مکان محفظه های سیستم سوخت
- اتصال به زمین
- شاسی زیر موتور: برای سهولت در انتقال می باشد. جا به جایی اگر به صورت نامناسب اتفاق بیافتد، می تواند آسیب هایی زیادی به دستگاه وارد کند.
تاریخچه ژنراتور برق
ژنراتور برق دارای یک بخش ثابت به نام استاتور و یک بخش متحرک به نام روتور می باشد. بخش متحرک خود دارای دو دسته ی صاف و برجسته هستند. رده بندی آن ها به صورت کیلووات و یا کیلوآمپر بوده و با توجه به میزان توان برق تولیدی، مورد استفاده قرار می گیرند. به طور کلی این نوع فن آوری برای اولین بار توسط مایکل فارادی و در سال 1831 کشف شد. او در ابتدا متوجه این موضوع شد که اگر دو سر هادی به شکل عمودی نسبت به میدان مغناطیسی باشند، پتانسیل الکتریکی حاصل می گردد. این یافته ها به عنوان قانون فارادی، بنا نهاده شده اند. دینام نام اولین ژنراتور برقی است که به طور کاربردی برای تولید جریان برق، مورد استفاده قرار گرفت. برای اینکه جریان مستقیمی از دینام تولید شود، وسیله ای دیگر به نام کوموتانور، مورد استفاده قرار گرفت. اگر تاریخچه ایده پردازی و تولید بسیاری از دستگاه های الکتریکی را مطالعه کنید، متوجه تحولات عظیم و فوق العاده بعد از تولید دینام خواهید شد.
سوالات متداول
-
چه مواردی در هنگام نصب و جا به جایی ژنراتور برق، باید رعایت شوند؟
- نکات ایمنی
- موارد شیمیایی
- موارد مکانیکی
- موارد الکتریکی
- قطع کردن و جمع آوری سیستم اگزوز
- قطع کردن کابل های برق قبلی
- تخلیه کردن باک سوخت
- تخلیه کردن مایعات موتور
- آماده کردن موتور ژنراتور
-
کدام یک از انواع مولد های موتور برق، کاربردی تر می باشند؟
کاربردی ترین نوع ژنراتور ها، دیزل ژنراتور ها می باشند، زیرا قدرت بسیار بالاتری نسبت به دیگر موتور ها دارند و از نظر قیمتی نیز، مقرون به صرفه تر از بقیه می باشند. این ویژگی ها سبب می شود تا وقفه ای در تامین انرژی وجود نداشته باشد و به طور مدام انرژی تامین گردد. بسیار حائز اهمیت است که سازمان شما در فعالیت های روزمره خود دچار اختلال و مشکلی نشود. از طرفی دیگر، دیزل ژنراتور ها راحت تر نگه داری می شوند و ماندگاری و دوام بسیار بالاتری دارند. این موتور ها، حرارت کمتری تولید کرده که همین موضوع، عمر دستگاه را افزایش می دهد.
