ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد؟+ آشنایی با اجزای تشکیل دهنده آن.

وسیله ای است که انرژیِ مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. در ادامه مقاله بیشتر به این می پردازیم که ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد.

ژنراتور چیست و چه عملکردی دارد؟

ژنراتورهای برق وسیله ای مفید هستند که نیروی الکتریسیته و برق تولید می کنند و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در عملیات کاری پیشگیری می کنند. ژنراتورها در شکل های فیزیکی و الکتریکی برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. جالب است بدانید که ژنراتورها برق تولید نمی کنند. در عوض، آنها انرژی مکانیکی یا شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند.

آشنایی با نحوه کار ژنراتور

ژنراتور وسیله ای است که انرژیِ مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی بعنوان خروجی تبدیل می کند. این را هم باید در نظر بگیریم که ژنراتورها برق تولید نمی کنند اما با استفاده از انرژِی مکانیکی عرضه شده و ایجاد حرکت وتولید بار الکتریکی در سیم پیچ ها در مدار الکتریکی، برق را به عنوان خروجی سیستم تولید خواهند کرد. در واقع ژنراتور، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. این مکانیسم را می توان با در نظر گرفتن ژنراتور مشابه به پمپ آب که باعث جریان آب می شود، باید درک کرد همانطور که پمپ آب، آبی را که از آن عبورمی کند، تولید نمی کند.  پس ژنراتوربرقی که تامین می کند، تولید نمی کند.

کار ژنراتورهای مدرن امروز بر مبنای القای الکترومغناطیس کشف شده توسط “مایکل فارادی” در سال 1831 می باشد. “مایکل فارادی” کشف کرد که جریان بالای بارالکتریکی می تواند توسط حرکت رسانای الکتریکی مانند سیمی که شامل بار الکتریکی در میدان مغناطیسی است، القا شود. این حرکت باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین دو انتهای سیم یا هادی الکتریکی می شود که به نوبه خود باعث جریان بارهای الکتریکی و در نتیجه تولید جریان الکتریکی می شود.

انواع ژنراتور چیست و کدام یک کاربردی تر است؟

• گازی
• بنزینی
• دیزلی

باید بدانیم که ژنراتور دیزلی پرکاربردترین ژنراتور می باشد. چرا که از قدرت نسبتا بالاتری نسبت به نمونه های بنزینی و گازی دارد و همچنین سوخت دیزل (گازوییل) از لحاظ قیمت بهینه تر می باشد. این ویژگی ها تامین انرژی مداوم و برون وقفه را تضمین می کند و این نکته برای ما اهمیت دارد که اطمینان حاصل شود که هنگام انجام کارهای روزانه با شرایط پیش بینی نشده مواجه نخواهیم بود. از طرفی نگهداری این نوع ژنراتورها اقتصادی تر از نوع بنزینی و گازی است و همچنین دیزل ژنراتورها نسبت به بقیه موتور ژنراتورها دارای چرخه عمر به نسبت طولانی تر می باشند.

از دلایل دیگر برای استفاده از این ژنراتور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حرارت کمتری تولید می کند
• عمر بیشتر نسبت به ژنراتورهای گازی و بنزینی
• قدرت بیشتر
• از قیمت پایین تری برخوردار است

انواع ژنراتور بر اساس نوع کارکرد:

• صنعتی
• نیمه صنعتی
• خانگی

از آنجایی که میزان برق مصرفی در صنایع مختلف با یکدیگر متفاوت می باشد همچنین مصرف صنایع نسبت به مصارف خانگی و مسکونی با یکدیگر متفاوت می باشد. انواع ژنراتور با توان خروجی موجود است که براساس نیاز در محیط های مختلف به کار گرفته می شود. بر همین اساس ژنراتورها به انواع بزرگ وکوچک و متوسط تقسیم می شوند که برق تولیدی توسط آنها کم و زیاد می باشد.

انواع ژنراتورها براساس خروجی:

• تک فاز
• سه فاز

در سیستم تک فاز از دو رشته سیم و در سیستم سه فاز از چهار رشته سیم استفاده شده است.

تک فاز عموماً در مصارف خانگی استفاده می شود و هزینه اولیه پایین تری دارد و سه فاز اغلباً کاربرد صنعتی دارد.

اجزای تشکیل دهنده دیزل ژنراتور چیست

• موتور
• دستگاه تولید برق متناوب
• سیستم سوخت
• تنظیم کننده ولتاژ
• سیستم سردسازی و اگزوز
• سیستم روغن کاری
• شارژر باطری
• پنل کنترل
• چهارچوب اصلی

1) موتور: موتور منبع ورودی انرژی مکانیکی به موتور ژنراتور است. اندازه موتور بطور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی عرضه شده است. چندیدن فاکتور را نیاز است که در ذهن داشته باشید در حالی که دارید ژنراتور موتور را بررسی می کنید. سازنده موتور باید برای رسیدن به خصوصیات کارکرد کامل موتور و برنامه های نگهداری،مشاوره بدهد.

نوع سوخت مورد استفاده: موتور ژنراتورها با انواعی از سوخت ها مانند دیزل، گازوییل، پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای اصلی همچنین می تواند دوگانه سوز باشند یعنی هم با دیزل و هم با گاز کار کنند.

موتورهایی با والو بالاسری (OHV) در برابر موتورهای غیر(OHV): موتورهای(OHV) از موتورهای دیگر متفاوت هستند، والو ورودی و خروجی موتور در سر سیلندر موتور قرار گرفته است. در مقابل بلوک موتوری که سوار شده است، موتورهای (OHV) چندین مزیت نسبت به موتورهای دیگر دارد مانند:

1. طراحی جمع و جور
2. مکانیسم کار ساده تر
3. وام پذیری
4. راحتی کار در عملیات
5. انتشار دود کم

قالب آهن در سیلندر موتور(CIS): (CIS) آستری در موتور سیلندر است.

آستر ساییدگی و پارگی را کاهش می دهد و دوام موتور را تضمین می کند. اکثر موتورهای OHV با CIS تجهیز شده اند اما لازم است تا برای این ویژگی در موتور ژنراتور بررسی شود. CIS خصوصیت گران قیمتی نیست اما نقش مهم در دوام پذیری موتور بازی می کند به ویژه اگر نیاز باشد تا ژنراتور را اغلب برای مدت زمان طولانی استفاده کنید.

2) دستگاه تولید برق متناوب: آلترناتور همچنین به نام (genhead) نیز شناخته شده است که بخشی از ژنراتور است که خروجی الکتریکی از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور را تولید میکند. آن شامل مونتاژ قطعات ثابت و متحرک روکشی شده در جایش است. اجزاء باهم کار می کنند و باعث حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی می شوند که به نوبه خود الکتریسیته تولید می کنند.

استاتور: جزء ثابت است که شامل مجموعه ای از زخم رساناهای الکتریکی در کویل روی یک هسته آهنی است.

روتور: بخش متحرکی است که میدان الکتریکی چرخشی را به هر یک از سه طریق درپی می آید تولید می کند. روتور میدان مغناطیسی متحرکی را در اطراف استاتور تولید می کند که تفاوت را بین سیم پیج های استاتور القا می کند. این خروجی جریان متناوب AC را از ژنراتور تولید می کند.

3) سیستم سوخت:

• سیستم سوخت در انژکتورهای گازسوز
• سیستم سوخت دردیزل ژنراتورها

تانک سوخت معمولاً ظرفیت کافی برای حفظ کارکرد 6 تا 8 ساعت را بطور متوسط دارد. در مورد واحدهای کوچک موتور ژنراتور، تانک سوخت قسمتی از پایه ژنراتور است یا سوار بر روی چهارچوب ژنراتور شده است. برای کاربردهای تجاری، ممکن است لازم باشد تا بطور مستقیم باشد و روی تانک سوخت خارجی نصب شده باشد.

• ارتباط لوله از مخزن سوخت به موتور
• ارتباط سر ریز از تانک سوخت به لوله زهکش
• پمپ سوخت که سوخت را از تانک ذخیره اصلی به تانک روز منتقل می کند. پمپ سوخت نوعاً بطور الکتریکی کار می کند.
• جدا کننده آب و سوخت که آب وماده خارجی را از سوخت مایع برای پشتیبانی از اجزاء دیگر ژنراتور در مقابل خوردگی و آلودگی جدا می کند.
• انژکتور سوخت که سوخت مایع را تمیز کرده و در میزان مورد نیاز سوخت در اتاقک احتراق موتور اسپری می شود.
• تنظیم کننده ولتاژ: این نام بر این دلالت دارد که این قسمت ولتاژ خروجی موتور ژنراتور را تنظیم می کند.
• تنظیم کننده ولتاژ: تبدیل ولتاژ AC به جریان DC. تنظیم کننده ولتاژ را بخش کوچکی ازخروجی ولتاژ AC ژنراتور است و به جریان DC تبدیل می کند. تنظیم کننده ولتاژ سپس جریان DC را تغذیه می کند که به عنوان سیم پیچ ثانویه استاتور است که بعنوان سیم پیچ محرک شناخته شده است.

سیم پیچ محرک: تبدیل جریان DC به AC: سیم پیچ محرک در حال حاضر کارکرد مشابه به سیم پیچ اولیه استاتور دارد و جریان AC کمی تولید می کند. سیم پیچ ثانویه به واحدهایی که به عنوان یکسو کننده چرخشی شناخته شناخته شده اند وصل هستند.

• یکسو کننده های چرخشی: تبدیل جریان AC به DC: این یکسوکننده جریان AC توسط سیم پیچ های یکسو کننده تولید می شوند وبه جریان DC تبدیلمی شوند. این جریان DC منتهی به روتور است.
• روتور: تبدیل جریان DC به ولتاژ AC : روتور ولتاژ بیشتر AC را در سیم پیچ استاتوردارد که ژنراتور خروج بیشتری از ولتاژ AC را تولید می کند.

در کل تنظیم کننده ولتاژ طی یک سیکل و با استفاده از قطعاتی شامل سیم پیچ محرک، یکسو کننده چرخشی و روتور جریان DC را به AC و بالعکس تبدیل می کند تا ژنراتور بتواند معادل با ظرفیت عملکرد کامل خود، ولتاژ خروجی را افزایش دهد.

4) سیستم خنک کننده و اگزوز: در دیزل ژنراتورها خنک کردن اجزای ولتاژ بسیار مهم است چرا که داغ شدن زیاد و طولانی مدت آن باعث خراب شدن قطعات می شود که به عملکرد دستگاه ضربه می زند. در برخی از دیزل ژنراتورها از مایع و در برخی دیگر از گاز هیدروژن برای خنک سازی استفاده می شود. اما گازهای اگزوز توسط ژنراتور از هر نوع موتوردیزلی یا گازوئیلی خارج می شوند و شامل مواد شیمیایی به شدت سمی بودند که نیاز دارند بطور مناسبی مدیریت شوند.

از این رو لازم است تا سیستم اگزوز مناسبی وصل شود تا گازها را به بیرون هدایت کند. لوله های اگزوز معمولاً از چدن،آهن نرم یا فولاد هستند.

5) سیستم روغن کاری : قطعات مکانیکی بر اثر سایش دچار فرسودگی شده و از بین می رود. مانند موتور خودرو این موتور نیز نیاز به گردش روغن بین قطعات دارد تا قطعات دچار خرابی زودرس نگردد.

شارژر باطری: شروع عملکرد ژنراتور، باتری محوراست.شارژر باتری معمولاً از فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی ساخته شده است.

شارژر باتری ژنراتور شارژ شده، توسط عرضه نمودن آن با ولتاژ شناور دقیق شده است. اگر ولتاژ شناور خیلی پایین باشد، باتری زیر شارژ حفظ خواهد شد و اگرولتاژ شناور خیلی بالا باشد عمر باطری کاهش خواهد یافت.

6) کنترل پنل: کنترل پنل رابط بین کاربر و ژنراتور می باشد و شامل خصوصیاتی برای پریز الکتریکی است. کارخانجات مختلف قسمت های متفاوتی در کنترل پنل گنجانده اند.

• روشن و خاموش الکتریکی
• معیار موتور
• معیار ژنراتور
• کنترل های دیگر که شامل انتخاب فاز سوییچ، سوییچ فرکانس و کنترل موتورسوییچ

7) چهارچوب یا شاسی موتور ژنراتور: دیزل ژنراتور قابل حمل یا ثابت می باشد، در حالت کلی تمامی تجهیزات بر روی شاسی قرار می گیرد.

تا اینجا متوجه شدید که ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد اگر سوالی در این زمینه دارید با کارشناسان ما تماس بگیرید 09981367067