دسامبر
ژنراتور سنکرون و انواع ژنراتورها
یک ژنراتور به عنوان دستگاهی تعریف می‌شود که انرژی مکانیکی را به صورت جریان متناوب (با ولتاژ و فرکانس خاص) به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. ژنراتورها همچنین به عنوان ژنراتورهای سنکرون شناخته‌می‌شوند.
استفاده‌از ژنراتور
قدرت مورد نیاز سیستم الکتریکی به وسیله ژنراتور تولید می‌شود. در گذشته برای این منظور از ژنراتورهای DC یا دینام استفاده‌می‌کردیم ، اما پس از توسعه ژنراتور سنکرون ، دینام‌های DC را با جایگزین قوی تر و سبک جایگزین کردیم. اگرچه وسایل نقلیه موتوری نیاز به جریان مستقیم دارد ، اما به وسیله یکسو‌کننده دیود می‌توان ژنراتور DC را حذف و ژنراتور سنکرون استفاده‌کرد زیرا در ژنراتور سنکرون دیگر جاروبک و کموتاسیون وجود ندارد و انتخاب بسیار بهتری‌است،.
یکی دیگر از کاربردهای ژنراتور در لوکوموتیو دیزل-الکتریکی‌است. موتور این لوکوموتیو چیزی جز ژنراتور نیست که توسط موتور دیزل حرکت داده‌می‌شود. جریان متناوب تولید‌شده توسط این ژنراتور توسط یکسو‌کننده‌های دیود سیلیکون یکپارچه به DC تبدیل می شود تا تمام موتورهای کششی DC تغذیه شود. این موتورهای کششی DC چرخ لوکوموتیو را هدایت می‌کنند.
ما همچنین از این دستگاه در مصارف دریایی مانند لوکوموتیو دیزلی استفاده می کنیم. ما بطور ویژه ژنراتور سنکرون برای استفاده در دریا آن را با سازگاری مناسب با محیط نمکی آب طراحی می کنیم. میزان خروجی معمولی یک ژنراتور دریایی در حدود 12 یا 24 ولت است. در کشتی های دریایی بزرگ ، بیش از یک واحد برای تأمین نیروی بزرگ استفادهمیشود. در این سیستم دریایی ابتدا انرژی تولید شده توسط ژنراتور یکسو می شود و سپس برای شارژ باتری استارت موتور و باتری کمکی دریایی مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرد.
یکی از کاربردهای اصلی ژنراتورها در تولید نیروی الکتریکی برای مقاصد تجاری است. در نیروگاههای حرارتی ، در نیروگاههای هیدرو الکتریک ، حتی در نیروگاههای هسته ای ، ژنراتورها ، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.
انواع ژنراتورها
مولد ها یا ژنراتورهای سنکرون بسته به کاربردها و طرح‌های آنها می‌توانند از جهات مختلفی طبقه‌بندی شوند.
پنج نوع مختلف از ژنراتورها عبارتند از:
- ژنراتورهای خودرو – در اتومبیل‌های مدرن استفادهمیشود.
- ژنراتور های دیزلی – در واحدهای مختلف برقی از دیزل برای نیرو محرکه ژنراتور استفادهمیشود.
- ژنراتور دریایی – که در کاربردهای دریایی مورد‌استفاده قرار‌می‌گیرد.
- ژنراتورهای بدون جاروبک[1]– در نیروگاههای تولید برق به عنوان منبع اصلی انرژی استفادهمیشود.
- ژنراتور رادیوی – برای انتقال فرکانس رادیویی باند کم استفادهمیشود.
ما می توانیم این ژنراتورهای AC (متغیرها) را از بسیاری جهات دسته‌بندی‌کنیم ، اما دو دسته اصلی بسته به نوع طراحی آنها عبارتند از:
- نوع قطب برجسته
- نوع استوانه‌ای صاف
1- نوع قطب برجسته
ما از آن به عنوان ژنراتور کم سرعت و متوسط استفاده‌می‌کنیم.
قطب های این نوع ژنراتور از روتور بیرون می‌زنند و به همین علت قطب برجسته می‌گوییم
چنین ژنراتورها با قطر بزرگ و طول محوری کوتاه مشخص می‌شوند.
این ژنراتورها مانند یک چرخ بزرگ به نظر می‌رسند. اینها عمدتاً برای توربین‌های کم‌استفاده می‌شوند.
2- نوع استوانه ای صاف
ما از آن برای ژنراتورهای توربین بخار استفاده می‌کنیم. روتور این ژنراتور با سرعت بسیار بالایی می‌چرخد. روتور از سیلندر فولادی با قطب صاف تشکیل شده‌است که تعداد مشخصی از شکافها را که در فواصل مختلف در امتداد حاشیه بیرونی برای محاصره کویلهای میدان تولید می‌شوند ، احاطه کرده‌است.
این روتورها بیشتر برای 2 قطب یا 4 قطب توربو ژنراتور طراحی شده‌اند که به ترتیب در 36000 دور در دقیقه یا 1800 دور در دقیقه کار می‌کنند.
تاریخچه مولد (ژنراتور AC )
مایکل فارادی و هیپولیت پیکسی اولین ایده مولد را ارائه دادند. مایکل فارادی یک مستطیل چرخان را در داخل یک میدان مغناطیسی طراحی کرد تا جریان متناوب را در مدار استاتیک خارجی تولید کند. پس از آن در سال 1886 J.E.H. گوردون ، اولین نمونه از مدل مفید را طراحی و تولید کرد. پس از آن ، لرد کلوین و سباستین فرانتی مدلی از 100 تا 300 هرتز ژنراتورسنکرون را طراحی کردند. نیکولا تسلا در سال 1891 ، یک ژنراتور تجاری 15 کیلوهرتز مفید را طراحی‌کرد. پس از سال جاری ، گزینه‌های چند فاز به تصویر کشیده‌شدند که می‌توانند جریان را با چندین انتقال دهند.
[1] Brushless alternators
مقالات مرتبط :
عملکرد موازی آلترناتور (ژنراتور AC)
عکس العمل آرمیچر در مولد یا ژنراتور سنکرون
لینک زبان اصلی مقاله :