آشنایی با ژنراتور و انواع آن
یک ژنراتور چیست؟ چه خدمتی می‌کند؟ چگونه عمل می‌کند؟ هر یک از چندین بخش ژنراتور چه وظایفی را انجام می‌دهند؟ اینها سوالاتی هستند که باید قبل از خرید ژنراتور به آنها پرداخته شود. اگر به ژنراتور نیاز دارید و در شرف دریافت آن هستید. خبرهای خوبی داریم: ما در این مقاله بطور کامل به همه نگرانی‌های شما پاسخ خواهیم داد.
ژنراتورها دستگاه‌های کاربردی هستند که برق را در هنگام قطع برق تامین می‌کنند و فعالیتهای روزانه و عملیات تجاری را قادر می‌سازند تا طبق معمول ادامه یابد. برای تطبیق طیف وسیعی از کاربردها، ژنراتورها در تعدادی پیکربندی الکتریکی و فیزیکی موجود هستند و ژنراتورها را می‌توان از طیف گسترده‌ای از فروشندگان، مشاغل، تولید کنندگان و توزیع کنندگان خریداری کرد.
حتما بخوانید:
موتور برق چیست؟ انواع و کاربرد
هیدروموتور (موتور هیدرولیک) چیست؟
ژنراتور چیست؟
ژنراتورها ابزارهای کاربردی هستند که در صورت قطع برق، برق را تامین می‌کنند و از قطع شدن فعالیت‌ها یا عملیات شبانه روزی در تنظیمات مختلف جلوگیری می‌کنند. تنها کاری که یک ژنراتور انجام می‌دهد این است که انرژی مکانیکی از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند که پس از آن برای تامین انرژی سایر وسایل کافی است. این وسیله طبق قانون فارادی القای الکترومغناطیسی عمل می‌کند.
این قانون بیان می‌کند که شار الکترومغناطیسی در هر جایی که یک رسانا در یک میدان مغناطیسی متغیر قرار می‌گیرد القا می‌شود. ژنراتورها را می‌توان در طرح‌های مختلف الکتریکی و فیزیکی ساخت. این تنوع در پیکربندی برای برنامه‌های مختلف استفاده می‌شود. در بخش‌های بعدی به جزئیات بیشتری در مورد نحوه عملکرد ژنراتورها، انواع مختلف آنها و اجزای تشکیل دهنده آنها خواهیم پرداخت.
حما بخوانید:
یو پی اس (UPS) چیست؟ کاربرد آن
انتخاب موتور القایی مناسب برای صنایع مختلف
اساس کار ژنراتور چیست؟
اول از همه، به یاد داشته باشید که یک ژنراتور یک ژنراتور الکتریکی نیست. یک ژنراتور با استفاده از انرژی مکانیکی ارائه شده، جریان بارهای الکتریکی فعلی را در داخل سیم، سیم پیچ‌های خود هدایت می‌کند. به لطف این جریان بارهای الکتریکی، جریان الکتریکی خروجی را می‌توان برای موارد مختلفی به کار برد. برای درک آنچه که یک ژنراتور تولید می‌کند بهتر است به یک پمپ آب فکر کنید. پمپ آب جریان آب را کنترل می‌کند اما آبی که از آن عبور می‌کند تولید نمی‌کند. به زبان عامیانه، ژنراتورها با مهار انرژی مکانیکی و تبدیل آن به الکتریسیته با هدایت الکترون‌ها از منابع بیرونی از طریق یک مدار الکتریکی، الکتریسیته تولید می‌کنند. ژنراتورها مشابه موتورهای الکتریکی اما در جهت مخالف عمل می‌کنند.
همانطور که قبلا مشخص شد، یک ژنراتور بر اساس تئوری القایی الکترومغناطیسی قرن نوزدهمی که توسط مایکل فارادی ایجاد شد، کار می‌کند. این قانون بیان می‌کند که بارهای الکتریکی تولید می‌شوند و می‌توان آنها را هدایت کرد تا زمانی که یک رسانا در یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، جریان ایجاد کند. در زبان انگلیسی ساده، ژنراتور چیزی نیست جز چند سیم دوار که در مجاورت یا داخل یک آهنربا یا میدان مغناطیسی هستند که جریان الکتریکی را تولید می‌کنند. بهترین راه برای درک اینکه یک ژنراتور چه کار می‌کند، استفاده از پمپ آب به عنوان مثال است.
اکنون که از آنچه که یک ژنراتور انجام می‌دهد و چگونه کار می‌کند آگاه هستید، به درک اینکه ژنراتور چیست نزدیک می‌شوید. بیایید به انواع ژنراتور نگاه کنیم تا ببینیم تعداد آنها چقدر است و چقدر متنوع هستند تا تعریف را به پایان برسانیم. ما در بخش بعد از این در مورد انواع ژنراتورهای متعدد بحث خواهیم کرد.
حتما بخوانید:
موتور الکتریکی یا الکتروموتور چیست؟
انواع ژنراتورها چیست؟
دو نوع یا تقسیم اصلی ژنراتورها عبارتند از ژنراتورهای AC (جریان متناوب) و ژنراتورهای DC (جریان مستقیم)
1. ژنراتور AC
یکی از ابزارهای بسیار مهم برای تامین برق در بسیاری از شرایط در زندگی ما، ژنراتور AC یا دینام آن است. نظریه القای الکترومغناطیسی زیربنای نحوه عملکرد ACها است. ژنراتورهای القایی و ژنراتورهای سنکرون دو گروهی هستند که ژنراتورهای AC به آنها تقسیم می‌شوند. از آنجایی که این ژنراتورها برس ندارند، تعمیر و نگهداری حداقل است. در مقایسه با DCها، ACها از نظر اندازه کوچکتر هستند. بنابراین آنها بیشتر به کار گرفته می‌شوند. در نهایت، این واقعیت که ACها تلفات کمتری نسبت به DCها تجربه می‌کنند، چیزی است که این نوع را رایج تر می‌کند.
2. ژنراتور DC
به طور معمول، این نوع ژنراتور در موقعیت‌های خارج از شبکه استفاده می‌شود. با توجه به نحوه ایجاد میدان مغناطیسی آنها در استاتور، سه نوع اصلی DCها عبارتند از مولدهای آهنربای دائمی، ژنراتورهای با تحریک جداگانه و ژنراتورهای خود تحریک شونده. این واقعیت که DCها به سادگی طراحی می‌شوند یکی از مزایای آن است. آنها معمولاً برای مدیریت موتورهای بزرگ و سایر تجهیزات الکتریکی که نیاز به کنترل مستقیم دارند استفاده می‌شوند. برای برخی از کاربردهای حالت پایدار، DCها نوسانات اعلام شده را با صاف کردن ولتاژ خروجی توسط آرایش سیستماتیک سیم پیچ‌ها در اطراف آرمیچر کاهش می‌دهند.
اجزای ژنراتور چیست؟
تا کنون ما با عملکرد و بسیاری از انواع ژنراتورها آشنا بوده‌ایم، و بطور فزاینده‌ای به درک واقعی ژنراتور نزدیک می‌شویم. ما در این بخش قصد داریم شما را با اجزای کلیدی یک ژنراتور آشنا کنیم. یک ژنراتور علاوه بر مین فریم دارای شش قسمت اصلی است: موتور، سیستم سوخت، دینام، خنک کننده، اگزوز و سیستم‌های روانکاری. این شش قطعه به چهار گروه عمده تقسیم می‌شوند.
1. موتور
موتور بدون شک حیاتی‌ترین جزء هر ماشین است. بطور معمول، این جزء کل سیستم است که سوخت را به انرژی قابل استفاده تبدیل می‌کند و حرکت یا عملکرد مکانیکی آن را تسهیل می‌کند. در نتیجه گاهی اوقات از موتور بعنوان محرک اصلی ماشین یاد می‌شود. بنزین، گازوئیل، گاز طبیعی، پروپان، بیودیزل، آب، گاز فاضلاب یا هیدروژن همگی سوخت موتورهای قابل قبول برای ژنراتورها هستند. یکی از این سوخت‌ها توسط موتور برای تولید انرژی مکانیکی استفاده می‌شود که ژنراتور آن را به برق تبدیل می‌کند. در طراحی ژنراتورها، موتورهایی از جمله رفت و برگشتی، بخار، توربین و میکروتوربین اغلب استفاده می‌شود.
2. سیستم سوخت
سیستمی که سوخت را جمع آوری و به موتور پمپ می‌کند در همه ژنراتورهایی که از یکی از سوخت‌های متعددی که قبلاً بحث شد استفاده می‌کنند وجود دارد. یک مخزن در سیستم سوخت، سوخت کافی در خود دارد تا یک ژنراتور را برای تعداد ساعت معادل کار کند. علاوه بر این، یک لوله از باک به موتور می‌رود و لوله برگشت به موتور و مخزن بنزین برای برگشت سوخت می‌پیوندد.
وظیفه پمپ سوخت انتقال سوخت از باک به موتور از طریق لوله سوخت است. انژکتور سوخت آخرین قسمت سیستم سوخت است. وظیفه انژکتور سوخت اتمیزه کردن بنزین قبل از تزریق مستقیم به محفظه احتراق موتور است.
3. دینام و تنظیم کننده ولتاژ
شاید بتوان گفت دینام جزء اصلی یک ژنراتور است. این قسمت انرژی مکانیکی موتور را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند. روتور یا آرمیچر، که یک میدان الکترومغناطیسی دوار ثابت در اطراف استاتور ایجاد می‌کند، و استاتور، جزء ثابت گروهی از سیم پیچ‌ها، دینام را تشکیل می‌دهد. دینام به طور کلی یک ولتاژ الکتریکی تولید می‌کند که باید تنظیم شود تا جریان ثابتی برای کاربرد عملی ایجاد شود.
4. سیستم‌های خنک کننده، اگزوز و روانکاری
برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و کنترل دمای قطعات ژنراتور در حین استفاده، سیستم خنک کننده وجود دارد. برخی از ژنراتورها از فن، خنک کننده یا هر دو برای تنظیم دمای ژنراتور در حین کار استفاده می‌کنند. ژنراتور هنگام سوزاندن سوخت در محفظه احتراق خود اگزوز تولید می‌کند. سیستم‌های اگزوز گازهای خطرناکی را که ژنراتور در حین کار منتشر می‌کند حذف می‌کند. سیستم روانکاری جزء نهایی است. باید یک سیستم روغن کاری وجود داشته باشد که ژنراتور را به خوبی روغنکاری و صاف نگه دارد، زیرا ژنراتورها دارای قطعات متحرک متعددی هستند که هر کدام برای حرکت روان نیاز به روغن کاری دارند.
کاربردهای ژنراتور چیست؟
موارد اضطراری
استفاده اضطراری یکی از رایج‌ترین کاربردهای ژنراتورها است که مترادف با آمادگی در برابر بلایا هستند. هنگامی که یک بلای طبیعی مانند طوفان یا سیل برق را برای روزها قطع می‌کند، ژنراتورها می‌توانند هر چیزی از مفید تا واقعاً نجات دهنده باشند. توانایی یک ژنراتور برای تامین انرژی چیزی به اندازه یک بخاری فضایی در طول کولاک می‌تواند تفاوت بین زندگی و مرگ را ایجاد کند. گرما و سرمای شدید هر ساله آمریکایی‌ها را می‌کشد.
خاموشی‌های معمول
یک مولد پشتیبان آماده به کار با ظرفیت بالا می‌تواند شما را بدون وقفه در شرایط غیر اضطراری به انجام کارهای روزمره خود ادامه دهد. اما از آنجایی که اکثر آمریکایی‌ها به طور متوسط هر سال فقط چند ساعت قطع برق را تجربه می‌کنند، بسیاری از مصرف کنندگان یک ژنراتور کوچکتر و قابل حمل را انتخاب می‌کنند که می‌تواند چند فن، یک یخچال و سایر لوازم کوچک دیگر را تا زمان برقراری مجدد برق تغذیه کند.
قدرت آماده به کار کسب و کار
کسب و کارهای تجاری بطور قابل توجهی بیشتر از صاحب خانه‌های معمولی نگران قابلیت اطمینان برق شبکه هستند. میلیون‌ها دلار در سفارش‌های انجام نشده و مشتریانی که برای همیشه از دست می‌روند می‌تواند ناشی از چند ساعت سقوط تجهیزات باشد.
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع منابع تغذیه AC و DC
منبع تغذیه صنعتی چیست؟ کاربرد آن
ساده‌ترین گزینه برای کسب و کارها برای تضمین یک منبع تغذیه تقریباً بدون وقفه، استفاده از یک ژنراتور آماده به کار (یا دو) است. یک سیستم UPS (منبع برق بدون وقفه) می‌تواند برای اطمینان از قطع نشدن برق حتی برای چند ثانیه در مشاغل خاص مانند بیمارستان‌ها استفاده شود که به معنای واقعی کلمه به منبع تغذیه بدون وقفه نیاز است.
ساخت و ساز
همانطور که انتظار می‌رود، سایت‌های ساخت و ساز اغلب به منابع برق در دسترس دسترسی ندارند. با این حال، به این معنی نیست که همه چیز با دست انجام می‌شود. دیزل ژنراتورهای عظیم اغلب برای تامین انرژی تجهیزات، تریلرها، تهویه، پمپ‌های آب، امنیت و سایر ملزومات یدک می‌کشند، در حالی که ژنراتورهای قابل حمل اره‌های رومیزی، آسیاب ها، مته‌ها و سایر ابزارهای برقی را اجرا می‌کنند. حتی دسته‌ای از ژنراتورها که بطور خاص برای جوشکاری طراحی شده‌اند که جوشکار را با ژنراتور ترکیب می‌کنند وجود دارد. نحوه برق رسانی به سایت‌های ساختمانی با ژنراتورها را بیابید.
کشاورزی و دامداری
علاوه بر تامین برق قابل حمل برای کار در مکان‌های صعب العبور، ژنراتورها اغلب بعنوان پشتیبان یا حتی منبع اصلی برق برای عملیات کشاورزی استفاده می‌شوند. تعدادی از تجهیزات کشاورزی و دامداری که اغلب توسط ژنراتورها تغذیه می‌شوند. عبارتند از:
- سیستم‌های آبیاری
- پمپ‌های هوا برای مزارع پرورش ماهی
- و بخاری برای انبارها
- اصطبل‌ها یا مرغداری‌ها
کار شبانه
بعنوان مثال، کارکنان تعمیر و نگهداری جاده نیاز به توانایی کار در شب برای کاهش مزاحمت برای رانندگان دارند. برج‌های نوری نصب شده روی تریلر، که اغلب به طور مستقیم به ژنراتورها متصل می‌شوند، به عنوان یک راه حل موقت برای کارهایی مانند این مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کارناوال‌ها و نمایشگاه‌ها
با کمک ژنراتورهای قابل حمل، پارکینگ مدرسه در روز جمعه می‌تواند به یک کارناوال پر از سرگرمی در روز شنبه تبدیل شود. وسایل سواری، خانه‌های جهشی، دستگاه‌های یخ تراشیده شده و آب نبات، موسیقی، چراغ ها، و همه وسایل سرگرم کننده دیگری که نیاز به برق دارند، همگی توسط آنها اداره می‌شوند.
مجالس عروسی، جشن عروسی و باربیکیو
ژنراتورها تقریباً همیشه برای جشن‌های خارج از منزل، بدون توجه به مناسبت مورد نیاز هستند. یک منبع تغذیه برای راه اندازی دی جی، نور برای پیست رقص، گرم کننده غذا، قهوه ساز، غرفه تصویر، و هرگونه تجهیزات گرمایشی یا سرمایشی مورد نیاز است. اگرچه گاهی اوقات می‌توانید از برق داخلی استفاده کنید باید از بارگذاری بیش از حد یا افزایش بیش از حد کابل‌های افزایشی خودداری کنید.
فعالیتهای ورزشی
تابلوهای امتیاز، چراغ‌های بازی‌های شبانه، بلندگوهای گوینده و سایر ابزارها اغلب توسط ژنراتورهای مدارس و گروه‌های ورزشی تغذیه می‌شوند. در حالیکه ژنراتورهای بزرگ و نصب شده روی تریلر اغلب برای تامین برق کافی برای محیط زیست مورد نیاز هستند، ژنراتورهای قابل حمل گاهی اوقات می‌توانند برای اهداف مشابه استفاده شوند.
حتما بخوانید:
روش‌های راه‌اندازی موتور القایی
انواع پمپ های الکتریکی و کاربردشان
نتیجه گیری
ما در این مقاله تلاش کردیم تا پی ببریم عملکرد ژنراتور چیست و چه کاربردی دارد. با هدف ارائه تعریفی جامع برای یک ژنراتور، عملکرد و اصل عملکرد یک ژنراتور را بررسی کردیم. رویه‌هایی که یک ژنراتور باید دنبال کند تا انرژی مکانیکی را به توان الکتریکی تبدیل کند، شرح داده شد. پس از آن، دو دسته اصلی ژنراتورها را مورد بحث قرار دادیم و کاربردهای ژنراتور را مرور کردیم.
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید و ساخت ژنراتور فعالیتی ندارد.