theme wordpress
دیزل ژنراتورژنراتور

تبدیل ژنراتورها جهت تغذیه توان تک فاز یا سه فاز

 

علاوه بر مطمئن شدن از اینکه فرکانس ژنراتور با فرکانس شبکه یا تجهیزات مورد استفاده مطابقت دارد، شرایط زیر نیز باید تامین گردد:

(الف) ولتاژ خروجی ژنراتور باید با ولتاژ کارکرد شبکه یا تجهیزات مورد استفاده که توان خود را از ژنراتور می­گیرند، مطابقت داشته باشد.

(ب) نباید هیچ اختلاف فازی بین ولتاژ شبکه و ولتاژ ژانراتور وجود داشته باشد.

جهت درک تبدیل ژنراتور سه فاز به تک فاز و برعکس، اجازه دهید ابتدا نگاهی کوتاه به پیکربندی داخلی این دو نوع ژنراتور بیاندازیم.

مقالات مرتبط:

تبدیل فرکانس های ژنراتور به 60 هرتز و 50 هرتز

گاورنر دیزل ژنراتور

پیشرفت‌های حاصل شده در کنترلر دیزل ژنراتور ها

تابلو چنج اور اتوماتیک و دستی- ۳ فاز و تکفاز

ژنراتورهای تک فاز

در یک ژنراتور تک فاز، استاتور تعدادی سیم پیچی به صورت سری دارد تا یک مدار تکی که ولتاژ خروجی را تولید می­کند را شکل دهد.

·        ولتاژ یکسان در تمامی سیم­پیچی های استاتور در فاز با یکدیگر

برای مثال، در یک ژنراتو 4 قطبی، چهار قطب روتور به طور مساوی در چارچوب استاتور جای گرفته اند. در هر نقطه زمانی دلخواه، هر قطب روتور در موقعیت یکسانی نسبت به سیم پیچی های استاتور مانند سایر قطب های روتور قرار می­گیرد. بنابراین ولتاژ القایی در تمامی سیم­پیچی های استاتور مقدار و دامنه یکسانی دارند و همچنین در هر زمانی در فاز با یکدیگر هستند.

·        اتصال سری سیم­پیچی های استاتور

همچنین از آنجایی که سیم­پیچی ها به صورت سری به یکدیگر متصل هستند، ولتاژ تولید شده در هر سیم­پیچی به ولتاژهای سایر سیم­پیچی ها اضافه شده و ولتاژ خروجی نهایی را تولید می­نماید که مساوی با چهار برابر ولتاژ عبوری از هر سیم­پیچی استاتور می­باشد.

توزیع توان تک فاز به طور معمول در مناطق مسکونی و مناطق حاشیه شهری مورد استفاده قرار می­گیرد. در این مناطق بارها، کوچک و غیر فراگیر بوده و هزینه احداث یک شبکه توزیع سه فاز بالاتر است.

ژنراتورهای سه فاز:

در یک ژنراتور سه فاز، سه سیم­پیچی تک فاز به نحوی جایگذاری شده اند که یک اختلاف فازی برابر با 120 درجه بین ولتاژهای القایی در هر سیم­پیچی استاتور وجود داشته باشد. این سه فاز، مستقل از یکدیگر هستند.

  •  پیکربندی ستاره یا Y

در یک اتصال ستاره یا Y، یک سیم به هر سیم­پیچی از نول متصل است. نقطه مقابل هر سیم­پیچی که با نام نقطه پایانی شناخته می­شود، به یک ترمینال خط اتصال دارد. این مسئله منجر به تولید یک ولتاژ خطی بزرگتر از ولتاژ عبوری از هر سیم­پیچی می­گردد.

  •  پیکربندی دلتا

در پیکربندی دلتا، قسمت انتهایی اول هر فاز به قسمت انتهایی آخر فاز مجاور متصل است. این مسئله منجر به تولید یک ولتاژ خطی برابر با ولتاژ فاز می­گردد. کاربردهای الکتریکی و ژنراتورهای تجاری، توان سه فاز تولید می­کنند.

تبدیل فاز در ژنراتورها:

(1)   تغییر پیکربندی اتصال پیچک

یک ژنراتور سه فاز را می­توان با تغییر اتصال بین سیم­پیچی استاتور آن، داخل یا خارج از سر ژنراتور، به یک ژنراتور تک فاز تبدیل کرد. برای مثال در مورد یک ژنراتور 3 فاز، 6 سیم خواهید داشت. ژنراتورهای بزرگتر معمولا دارای 12 سیم از 6 پیچک هستند و تمامی سیمها از ژنراتور بیرون می­آیند تا پیکربندی ژنراتور به شکلهای مختلف را آنگونه که در زیر توضیح داده می­شود، تسهیل نمایند:

·        اتصال پیچکها به صورت سری، ژنراتور را به تک فاز تبدیل می­کند.

·        با اتصال پیچکهای مخالف به صورت سری می­توان ولتاژ خروجی را دو برابر کرد.

·        یک اتصال موازی، شارش یا جریان را دو برابر می­کند.

نکته مهم در پیکربندی دوباره یک ژنراتور، تنظیم سیمهای خروجی از ژنراتور به پیچک های متصل به آن است. در دست داشتن اسناد تولید کننده، ضروری است. در غیر اینصورت باید نحوه اتصال کنونی ژنراتور را بررسی کرده و سپس به صورت معکوس عمل نمایید.

(2)    بارهای تک فاز اتصال مرکز به ژنراتورهای سه فاز

به یک ژنراتور سه فاز می­توان به صورت ترکیب سه واحد تک فاز نگاه کرد. بارهای تک فاز می­توانند به یکی از حالتهای زیر به یک ژنراتور سه فاز متصل گردند:

·        اتصال بار بین هادی فاز[1] و نول سیستم. اینکار معمولا برای بارهای کم توان تر انجام می­شود.

·        اتصال بارهای عبوری دو هادی فعال به صورت فاز به فاز. اینکار معمولا در بارهای توان بالا مانند تهویه کننده های هواد یا هیترها انجام می­گیرد و 208 ولت تولید می­نماید. هرچند این عمل ممکن است به دلیل نیاز تجهیزات به 240 ولت جهت کارکرد، منجر به عملکرد ضعیف گردد و تجهیزات با 208 ولت در 75% از ظرفیت اسمی خود کار خواهند کرد.

(3)   مبدلهای فازی

یک مبدل فاز چرخان [2](RPC) می­تواند مستقیما به یک ژنراتور تک فاز جهت تولید تغذیه سه فاز متصل گردد. اینکار نیاز به یک پیکربندی ساده تر نسبت به اتصالات دو ورودی دارد که با نام ورودی میانی شناخته می­شوند. یک ولتاژ در سومین ترمینال تولید می­گردد که به توان تک فاز متصل نمی­باشد. ولتاژ القایی به اندازه 120 درجه با دو ترمینال دیگر، اختلاف فاز دارد.

(4)   درایوهای سرعت متغیر [3](VSDs) / درایوهای فرکانس متغیر [4](VFDs) / اینورترها

اینها مشابه مبدلهای فازی چرخان هستند. ترکیب VFD ژنراتور تک فاز در کاربردهایی که به اسب بخاری کمتر از 20 نیاز دارند، بهترین گزینه هستند.

انتخاب بین ژنراتورهای تک فاز و سه فاز

خروجی ژنراتورهای تک فاز عموما محدود به kVA25 است. در نرخهای بالاتر، کشیدن یک تغذیه توان تک فاز از یک ژنراتور سه فاز نسبت به خرید یک واحد تک فاز به صرفه تر است.

انتخاب بین یک خروجی تک فاز و سه فاز تنها به نوع تجهیزاتی که نیاز به تغذیه دارند، بستگی دارد. ژنراتورهای تک فاز گزینه های بهتری برای خروجی های تک فاز هستند در حالیکه یک ژنراتور سه فاز به راحتی می­تواند هر دو توان تک فاز و سه فاز را تامین نماید. اگر تمامی تجهیزات شما با توان تک فاز کار می­کنند، انتخاب یک ژنراتور تک فاز منطقی تر است. اما اگر تجهیزاتی دارید که در فازهای مختلف کار می­کنند، یک ژنراتور سه فاز خدمات بهتری به شما ارائه خواهد داد. هرچند در نظر گرفتن تعادلهای باری در هنگام تغییر از ژنراتور تک فاز به سه فاز امری ضروری است.

[1] Phase conductor

[2] rotary phase convertor

[3] Variable speed drives

[4] variable frequency drives

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن