ژنراتورها چگونه کار می کنند؟

ژنراتور چیست؟

ژنراتورها لوازم ضروری هستند که در حین قطع برق توان الکتریکی را برای ما مهیا
کرده و مانع قطع فعالیت های روزانه و یا اختلال در  عملیات تجاری می شوند.
ژنراتورها در تنظیمات الکتریکی و فیزیکی مختلف برای استفاده در برنامه های
مختلف در دسترس هستند. در بخش های زیر، ما خواهیم ببینیم که چگونه یک
یک ژنراتور به عنوان منبع ثانویه قدرت الکتریکی در کاربردهای مسکونی و صنعتی
عمل می کند.

چگونه یک ژنراتور کار می کند؟

یک ژنراتور الکتریکی دستگاهی است که انرژی مکانیکی را از منبع خارجی گرفته و به
انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند.مهم است که بدانیم که یک ژنراتور
انرژی واقعی را ایجاد نمی کند. بلکه از انرژی مکانیکی که به آن متصل می شود، نیروی
الکتریکی ایجاد می نماید . این جریان الکتریکی، جریان برق خروجی تامین شده توسط
ژنراتور است. این مکانیزم را می توان با در نظر گرفتن ژنراتور مشابه با یک پمپ آب، که
جریان آب را ایجاد می کند اما در واقع آب را از طریق آن ایجاد نمی کند مقایسه نمود
امروزه ژنراتور  بر اساس القای الکترومغناطیس کار می کند که توسط مایکل فارادی در
سال های ۱۸۳۱-۳۲ کشف شده است. فارادی کشف کرد که جریان بالای الکتریکی را
می توان با حرکت یک سیم الکتریکی که دارای بار الکتریکی در یک میدان مغناطیسی
است، ایجاد کرد. این حرکت یک اختلاف ولتاژ بین دو انتهای سیم یا هادی الکتریکی ایجاد
می کند که به نوبه خود سبب جریان برق می شود و در نتیجه جریان الکتریکی ایجاد می کند.

اجزای اصلی یک ژنراتور

اجزای اصلی یک ژنراتور الکتریکی می تواند به طور گسترده ای به شرح زیر طبقه بندی شود
(به تصویر زیر مراجعه کنید):

(۱) موتور
(۲) ژنراتور
(۳) سیستم سوخت
(۴) تنظیم کننده ولتاژ
(۵) سیستم های خنک کننده و اگزوز
(۶) سیستم روانکاری
(۷) شارژر باتری
(۸) کنترل پنل
(۹) فریم

 موتور

موتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتورها است. قدرت موتور به طور مستقیم با حداکثر توان
خروجی که ژنراتور می تواند تامین کند متناسب است. عوامل متعددی وجود دارد که شما باید
در هنگام ارزیابی موتور ژنراتور خود به خاطر داشته باشید.

(a) نوع سوخت مورد استفاده – موتور ژنراتورها با انواع سوخت ها مانند دیزل، بنزین، پروپان
(در قالب مایع یا گاز طبیعی) یا گاز طبیعی عمل می کنند. موتورهای کوچکتر معمولا بنزینی
هستند در حالی که موتورهای بزرگتر با دیزل ، پروپان مایع، گاز پروپان یا گاز طبیعی کار
می کنند. بعضی از موتورها همچنین می توانند دوگانه سوز دیزل و گاز باشند.

موتورهای OHV

– موتورهای OHV متفاوت از موتورهای دیگر هستند، در این موتورها دریچه های ورودی و
خروجی موتور در سر سیلندر موتور قرار دارند، و در مقابل بر روی بلوک موتور نصب می شوند
موتورهای OHV دارای مزایای متعددی نسبت به موتورهای دیگر هستند که در زیر به آنها
اشاره شده است

• طراحی فشرده
• مکانیسم عمل ساده تر
• طول عمر
• کاربر پسند در عملیات
• سر و صدای کم در طول عملیات
• سطوح پایین انتشار

با این حال، موتورهای OHV  گران تر از موتورهای دیگرند.

آلترناتور

آلترناتور بخشی از ژنراتور است که خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تامین شده
توسط موتور تولید می کند.آلترناتور شامل مجموعه ای از قطعات ثابت و متحرک است.
این اجزاء با هم کار می کنند تا حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی
ایجاد کنند که به نوبه خود باعث تولید برق می شود.

(a) استاتور – این مولفه ثابت است.که شامل مجموعه ای از هادی های الکتریکی است
که در کویل ها روی یک هسته آهن زخم می زند.

(b) روتور / آرماتور – این جزء در حال حرکت است که میدان مغناطیسی چرخشی را در هر
یک از سه راه زیر ایجاد می کند:

(i) با القا – که به عنوان مبدلهای بدون برس شناخته می شوند و معمولا در ژنراتورهای
بزرگ استفاده می شود.
(ii) با آهنرباهای دائمی – که در واحدهای کوچک جابجایی معمول است.
(iii) با استفاده از یک اگزوز – یک اگزوز منبع کوچکی از جریان مستقیم (DC) است که روتور
را از طریق مونتاژ حلقه های لغزش و برس انجام می دهد.

جریان AC

روتور یک میدان مغناطیسی در حال حرکت در اطراف استاتور ایجاد می کند که موجب اختلاف
ولتاژ بین پیچ های استاتور می شود. این خروجی متناوب (AC) ژنراتور را تولید می کند.

سیستم سوخت

مخزن سوخت معمولا ظرفیت کافی برای کارکرد ژنراتور به طور متوسط ۶ تا ۸ ساعت را دارد
در مورد واحدهای کوچک ژنراتور، مخزن سوخت بخشی از پایه اسکلت ژنراتور است یا در بالای
قاب ژنراتور نصب می شود. برای استفاده تجاری، ممکن است احداث و نصب یک مخزن سوخت
خارجی ضروری باشد.