• توضیحات
  • نظرات

ژنراتور چیست ؟

ژنراتور الکتریکی دستگاهی است که از طریق القای الکترومغناطیسی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. ژنراتور ها نیروی الکتریکی مورد نیاز خودروها، هواپیماها، کشتی ها و قطارها را تولید می کنند.قدرت مکانیکی یک ژنراتور الکتریکی معمولاً از یک محور دوار به دست می آید؛ نیروی مکانیکی ممکن است از چندین منبع تامین شود:

  • توربین های هیدرولیک در سدها یا آبشارها
  • توربین های بادی
  • توربین های بخار (با استفاده از بخار تولید شده با حرارت ناشی از احتراق سوخت های فسیلی یا هسته ای)
  • توربین های گاز مستقیم
  • موتورهای بنزینی و دیزلی

ساختار و سرعت ژنراتور ممکن است بسته به ویژگی های دستگاه مکانیکی متفاوت باشد.تقریباً همه ژنراتورهایی که برای تأمین شبکه های برق مورد استفاده قرار می گیرند، جریان متناوبی تولید می کنند، که قطبیت را با فرکانس ثابت معکوس می کند. از آنجا که تعدادی از ژنراتورها به یک شبکه برق متصل هستند، باید برای تولید همزمان با فرکانس یکسان کار کنند. بنابراین آن ها به عنوان ژنراتورهای همزمان یا در برخی زمینه ها جایگزین شناخته می شوند.

تاریخچه ژنراتور

مایکل فارادی اصول عملکرد مولدهای الکترومغناطیسی را در سال‌های ۱۸۳۱–۱۸۳۲ کشف کرد.او همچنین اولین مولد الکترومغناطیسی که صفحه فارادی نام گرفت را اختراع کرد. این مولد یک مولد هم قطب بود که از یک صفحه مسی که بین دو آهن‌ربای نعل اسبی می‌چرخید تشکیل شده بود. این مولد قادر به ساخت میزان اندکی ولتاژ جریان مستقیم با یک جریان بالا بود.البته این اختراع از جهت های متفاوتی بازده ای کمی داشت زیرا ولتاژ فقط در قسمت‌هایی از صفحه به وجود می‌آمد که زیر قطب‌ها وجود داشتند و جریان تولیدی به سرعت در دیگر بخش های صفحه پخش می‌شد و این جریان جاری شده در صفحه سبب ازبین رفتن انرژی به صورت گرما می‌شد. مولدهای هم قطب بعدی این خطا را با استفاده از آهن‌رباهایی که تمام محیط صفحه را پوشش می‌دادند حل شدند به‌طوری‌ که میدان در طول تمام صفحه به‌طور یک‌نواخت قرار گرفته بود.

امروزه، ژنراتور الکتریکی در تمام اندازه ها وجود دارد، برای مثال می توان به ژنراتور ۶-۳ وات چراغ دوچرخه یا ژنراتور برق آبی در سد سه دره چین، که ۲۲٫۵۰۰ مگاوات قدرت دارد اشاره نمود.تولید برق در سراسر جهان در حال حاضر، حدود ۲۰۰۰۰ ترا وات ساعت است، با حدود ۶۶ ٪ از طریق تولید حرارتی، احتراق سوخت های فسیلی در نیروگاه دیزلی، ۱۶ درصد از طریق سد های آبی، ۱۵ ٪ از طریق انرژی هسته ای، و ۲ درصد از طریق منابع تجدید پذیر مانند باد و یا انرژی خورشیدی است. بنا به دلایل زیست محیطی و بهداشتی، تلاش گسترده ای برای تولید برق از آب، انرژی هسته ای، و منابع تجدید پذیر صورت پذیرفته است و به تدریج تولید برق از منابع سوخت فسیلی کاهش می یابد.

دینام

اولین مولد الکتریکی که برق مورد نیاز صنایع را تأمین می کند “دینام” نام دارد. دینام از اصول الکترومغناطیس برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی استفاده می‌کند و با استفاده از کموتاتور، جریان مستقیم تولید می‌کند. در طول مجموعه‌ای از اکتشافات تصادفی، دینام به یک الگو برای اختراع ماشین‌هایی چون موتور الکتریکی جریان مستقیم، مولد جریان متناوب، موتور سنکرون تبدیل شده بود. دینام یک قطعه استوانه ای می باشد که از دو قسمت به وجود آمده است؛ بخش ثابت که استاتور که میدان مغناطیسی دائمی تولید می‌کند و بخش دوار رتور که مجموعه‌ای از سیم‌پیچ‌های متحرک که داخل میدان می‌چرخند تشکیل شده است.

ساختمان ژنراتورهای برق متناوب (AC)

ژنراتورهای AC تولید کننده جریان برق متناوب هستند. نام دیگر آن ها ماشین های سنکرون (یا همسو شده) است. زیرا میزان دور شفت ورودی ژنراتور، همواره به دور موتور محرک آن بستگی دارد. ژنراتورهای AC را می توان به دو نوع ژنراتورهای تک فاز و ژنراتورهای سه فاز تقسیم بندی نمود. موتور برق های بنزینی و سبک به ژنراتورهای تک فاز مجهز هستند و ژنراتورهای سه فاز در تولید دیزل ژنراتور استفاده می شوند. در این ادامه مقاله به بررسی ساختمان ژنراتور AC می پردازیم.

ساختمان استاتور ژنراتور AC سه فاز

ویژگی های ساختاری ژنراتور های AC
هر ژنراتور AC از ۱) شفت، ۲) روتور، ۳) استاتور، ۴) بدنه ژنراتور، ۵) اتصالات و مدارهای داخلی تشکیل می شود.

استاتور:

یک استاتور نوعی موتور القایی جریان الکتریکی می باشد که قطعات سازنده آن عبارتند از ۱) قاب استاتور، ۲) بدنه استاتور، ۳) سیم پیچ استاتور بر اساس ساختار القایی سه فاز، ۴) اتصالات انتهای مدار، ۵) یاتاقان بندی استاتور. استاتور یک ژنراتور سه فاز بسیار شبیه به استاتور سایر ماشین های سنکرون می باشند.

۱٫ قاب استاتور:

این قاب از جنش چدن ساخته می شود و به بدنه استاتور متصل می شود.

۲٫ هسته استاتور:

این بخش از ورق های فولادی ساخته شده که بر روی یکدیگر نصب می شوند. هسته استاتور به گونه ای سیم پیچی شده است تا بتواند برق سه فاز را تامین و توزیع نماید.

۳٫ درپوش ها:

در پوش های انتهای ژنراتور از جنس چدن تولید می شوند و بخش ابتدا و انتهای ژنراتور را پوشش می دهند.

۴٫ سیم پیچ استاتور:

بخش سیم پیچ از مجموعه سیم های مسی لاکی تولید می شود. این سیم پیچ برق سه فاز را ارائه می دهد. بخش انتهای سیم پیچ را می توان به صورت ستاره یا مثلث سیم پیچی نمود.

۵٫ قطب های استاتور:

هر استاتور به تعداد مشخصی از قطب های انتهای سیم پیچ نیاز دارد. به طور معمول تعداد قطب ژنراتورها ۴ عدد می باشد. بر این اساس نیروی مغناطیس تولید شده در داخل ژنراتور جریان الکتریکی را القاء می نماید و برق ۳ فاز در مجموعه روتور و استاتور تولید می شود و از قطب های ژنراتور خارج می شود.

ملاحظات: لقی بین روتور و استاتور باید در کمترین میزان ممکن تنظیم شود. در صورتی که میزان لقی بین روتور و استاتور در محدوده مجاز نباشد، جریان برق از مجموعه سیم پیچ نشت می کند. میزان لقی بین روتور و استاتور کیفیت القاء جریان الکتریکی را تضمین می کند.

ساختمان روتور ژنراتور AC سه فاز

روتور ژنراتور: روتور قلب و یا هسته داخلی ژنراتور می باشد. این بخش بر روی شفت ژنراتور منتاژ می شود و دارای صفحات فلزی می باشد. روتورها به دو نوع روتور قفس سنجابی (Squirrel cage type) و روتور کلافی (Wound type) تقسیم بندی می شوند.

روتور قفس سنجابی

هسته این روتور از جنس آلومینیوم و یا مس می باشد. سیم پیچ داخل این روتور در هر دو سمت سربندی شده است. در ژنراتورهای کوچک موتور قفس سنجابی القایی، رینگ های هر دو سمت شفت، و فن خنک کننده به طور واحد توسط یک ماژول کنترل می شوند. در صورتی که هسته روتور را باز کنیم، ساختار آن به طور کامل شبیه به یک قفس سنجابی می باشد و نام گزاری این روتور نیز به همین دلیل به صورت روتور قفس سنجابی بوده است. صفحه های اتصال به صورت منظم در کنار هم قرار می گیرند تا به این صورت عمل القاء جریان الکتریکی به خوبی انجام شود.

مزایا و معایب روتور قفس سنجابی:

این نوع روتور از نظر هزینه های تولید بسیار مقرون به صرفه است. ساختار فنی این روتور استهلاک آن را کاهش داده لذا به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد. یکی از معایب این روتور این است که سطح کنترل بر روی جریان خروجی روتور کمتر از میزان لازم می باشد و در صورتی که این روتور در دور متناوب استفاده شود، میزان مقاومت ایجاد شده در داخل سیم پیچ آن قابل کنترل نمی باشد.

روتور کلافی

سیم پیچ این روتور دقیقا مشابه سیم پیچ استاتور از نوع سیم لاکی مسی می باشد. همچنین سیم پیچ مورد نظر از نوع سه فاز می باشد. سر بندی سیم پیچ معمولا در آرایش ستاره انجام می شود. این روتور دارای سه ترمینال برای فازهای خروجی که ترمینال ها به رینگ انتهای شفت متصل می باشند. رینگ های انتهای شفت دارای عایق بندی مناسب است. هر رینگ اتصال مناسب لازم را با بخش سیم پیچ بر قرار می کندو در آخر زغال های انتهای روتور نیز معمولا از جنس گرافیت کربن هستند.

مزایا و معایب روتور قفس کلافی:

با توجه به فرآیند تولید این نوع روتور، قیمت تولید و هزینه تعمیر و نگهداری آن در مقایسه با روتور قفس سنجابی بیشتر است. استهلاک این روتور بیشتر از سایر روتورهای تولید شده می باشد. اما در نقطه مقابل گشتاور الکتریکی وارد به این روتور قابل کنترل می باشد و می توان میزان مقاومت الکتریکی داخل روتور را با دقت بیشتری تنظیم نمود. میزان مقاومت الکتریکی این روتور در زمان تغییر دور شفت به خوبی قابل تنظیم می باشد.

اصول اولیه موتور القایی

اصل اول در هر موتور القایی این است که جریان برق از یک حوزه مغناطیسی القاء شده بدست می آید. تفاوت سیم ژنراتورهای تک فاز و سه فاز در نوع سیم پیچ آنها می باشد. نوع سیم پیچ موتور سه فاز این امکان را ایجاد می کند که جریان القایی در سه فاز به صورت تفکیک شده از ژنراتور خارج شوند. میدان مغناطیسی به طور پیوسته تولید می شود و قاب و سیم پیچ در حال چرخش خط جریان مغناطیسی را قطع می کنند و این امر سبب می شود تا جریان الکتریکی در سیم پیچ القاء شود و از مدار ژنراتور خارج شود.

در فیزیک الکترونیک محاسبات جریان خروجی بر اساس قانون لنز انجام می شود. هرچه اندازه دور شفت ژنراتور افزایش پیدا کند تعداد دفعات برخورد با خط جریان نیز افزایش می یابد، لذا با افزایش دور شفت جریان خروجی نیز افزایش می یابد. به طور وارونه کاهش دور می تواند میزان جریان خروجی را کاهش دهد. گشتاور الکتریکی تولید شده همواره با جهت چرخش شفت همسو می باشد. تفاوت ژنراتور تک فاز با یک ژنراتور سه فاز در این است که میزان جریان القایی در سیستم سه فاز بین کلیه فازها به طور یکسان توزیع می شود. اما در ژنراتور تک فاز مجموع جریان القایی ایجاد شده از یک فاز واحد خارج می شود.

ساختمان ژنراتور های برق مستقیم (DC)

در هر ژنراتور برق مستقیم (DC) از روتور سیم پیچ و حوزه مغناطیسی داخل سیم پیچ قرار گرفته است. روتور با استفاده از یک نیرو خارجی به چرخش در می آید و به این وسیله حوزه مغناطیسی ایجاد می شود. این حوزه مغناطیسی ولتاژ ۳ فاز را به سیم پیچ استاتور القاء می کند. سیم پیچ ها عامل اصلی تولید میدان مغناطیسی مرکزی در سیم پیچ روتور هستند همچینین سیم پیچ آرمیچرها ولتاژ اصلی را به سیم پیچ استاتور القاء می کنند.

ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکی

ساختمان ماشین های همسو کننده جریان

روتور ماشین های همسو کننده جریان، از جریان مغناطیسی بسیار قوی برخوردار هستند. قطب مغناطیس می تواند به طور برجسته (خارج از سطح روتور) و یا به طور غیر برجسته ساخته شود.

ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکی

روتور با قطع غیر برجسته: این روتور به طور معمول دارای دو یا چهار قطب می باشد.

ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکی

روتور دارای قطب برجسته: این روتور به طور معمول دارای چهار قطب (یا بیشتر) می باشد.

سطح روتورها بسیار صاف و صیقلی ساخته می شوند تا از اتلاف بار جمع شده در لبه های آن جلوگیری شود. به طور کل، به منظور دریافت برق مستقیم از روش تولید حوزه مغناطیس در مدار، از دو روش عمده استفاده می شود:

۱- جریان مستقیم را از یک منبع برق مستقیم خارجی به روتور منتقل کنید تا سطح صاف رینگ و زغال ها به حرکت در بیایند.

۲- برق مستقیم را از یک منبع تامین برق که به طور مستقیم بر روی شفت ماشین نصب شده دریافت کنید.

ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکیرینگ های صاف از جنس فلز هستند و در قالب ساختار یک شفت به خوبی ماشین کاری شده اند و از تماس با آن عایق بندی شده اند. جنس زغال از کربن گرافیت است که به ترمینال های DC نصب می شوند و ولتاژ عبوری سیم پیچ هر بخش رینگ فلزی از آن خارج می شود.

این ساختار در تولید ژنراتورها، موتورها، زغال های محرک استفاده می شود.

– یک زغال محرک یک ژنراتور AC می باشد که میدان مدار آن روی استاتور و مدار آرمیچرها و روی شفت روتور نصب شده است.
– ژنراتورهایی که خروجی آن ها برق ۳ فاز می باشد، برق DC خروجی آن از یک یکسوکننده جریان (که بر روی شفت نصب شده) و متصل به مدار DC اصلی است، دریافت می شود.
– می توان جریان خروجی از حوزه مغناطیسی را تنظیم نمود. کار تنظیم جریان توسط یک کنترلر جریان کوچک کننده حوزه مغناطیسی انجام می شود که در کنار بخش محرک ژنراتور (بر روی استاتور) نصب شده است.
ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکی

یک روتور متعلق به ماشین های یکسوکننده جریان به صورتی که ذغال القاگر آن روی شفت نصب شده است.

شرکت بینش ابتکار خاورمیانه به عنوان واردکننده و تامین کننده انواع ژنراتور های مکالته، استمفورد و دیزل ژنراتورهای کامینز، پرکینز، لوول، موتورسازان، بنز ،همچنین ارائه دهنده انواع تابلو برق دیزل ژنراتور در ایران می باشد، ما وقت می گذاریم تا مشتریان خود را درک کنیم و همیشه اولین نفری هستیم که بهترین محصولات را به بازار عرضه می کنیم و از انتظارات مشتریان گرامی، فراتر می رویم.

جهت مشاوره خرید | نحوه انتخاب | نصب و راه اندازی | گارانتی | ضمانت | لیست قیمت با کارشناسان فروش شرکت بینش ابتکار تماس حاصل فرمایید.

۰۲۱۸۸۲۶۱۷۶۰ – ۰۲۱۸۸۲۸۸۳۷۴ – ۰۹۰۱۴۱۰۰۲۱۵

1 نظر برای “ ژنراتور برق | قیمت ژنراتور الکتریکی


bineshebtekar
پاسخ

عالی


لطفا دیدگاهتان را با ما درمیان بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

پرسش و پاسخ


اگر سوالی دارید بپرسید

login-user

نام خود را وارد کنید

شماره موبایل خود را وارد کنید

02:00

login-user

شماره موبایل خود را وارد کنید

02:00

ثبت نام