ژنراتورها چگونه کار می کنند؟

ژنراتورها وسایل مفیدی هستند که برق را بدون نیاز به دسترسی به شبکه برق تامین می کنند. آنها می توانند به عنوان منبع تغذیه پشتیبان برای کارگاه ها، خانه ها و مشاغل عمل کنند، و سیستم های حیاتی را در صورت قطع شدن برق در حال اجرا نگه می دارند. بنابراین، ژنراتورها چگونه کار می کنند؟

به بیان ساده، ژنراتورها با تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی با استفاده از موتور، دینام و منبع سوخت خارجی کار می کنند. ژنراتورهای مدرن بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می کنند، اصطلاحی که مایکل فارادی زمانی که کشف کرد هادی در حال حرکت در میدان مغناطیسی می تواند بارهای الکتریکی ایجاد و هدایت کند، ابداع شد.

درک نحوه عملکرد ژنراتورها می تواند به شما در شناسایی مشکلات، انجام تعمیر و نگهداری معمول و انتخاب ژنراتور مناسب برای مطابقت با نیازهای خاص شما کمک کند. در این راهنما، گام به گام اجزای اصلی یک ژنراتور و نحوه کار آنها را بررسی خواهیم کرد.

۸ جزء اصلی یک ژنراتور

قطعات ژنراتور

ژنراتورهای الکتریکی مدرن می توانند از نظر اندازه و کاربرد متفاوت باشند، اما عملکرد داخلی آنها به طور کلی در سراسر تخته یکسان است. اجزای اصلی یک ژنراتور الکتریکی عبارتند از:

فریم:

فریم شامل اجزای ژنراتور است و از آن پشتیبانی می کند. این به انسان اجازه می دهد تا به طور ایمن ژنراتور را کنترل کند و از آن در برابر آسیب محافظت می کند.

موتور:

موتور انرژی مکانیکی را تامین می کند که به خروجی الکتریکی تبدیل می شود. اندازه موتور حداکثر توان خروجی را تعیین می کند و می تواند با انواع سوخت کار کند.

دینام:

دینام شامل اجزای اضافی است که برای تولید خروجی الکتریکی با هم کار می کنند. اینها شامل یک استاتور و روتور هستند که وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی دوار و تولید خروجی جریان متناوب (AC) را بر عهده دارند.

سیستم سوخت:

ژنراتورها دارای یک مخزن سوخت متصل یا خارجی هستند که سوخت موتور را تامین می کند. مخزن سوخت از طریق لوله های تغذیه و برگشت متصل می شود و معمولاً حاوی بنزین یا سوخت دیزل است.

سیستم اگزوز:

موتورهای دیزلی و بنزینی اگزوزهای حاوی مواد شیمیایی سمی را منتشر می کنند. سیستم اگزوز این گازها را از طریق لوله ای از آهن یا فولاد به طور ایمن مدیریت و دفع می کند.

تنظیم کننده ولتاژ:

این قطعه وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور را بر عهده دارد. رگولاتور ولتاژ چرخه تبدیل جریان متناوب به ولتاژ متناوب را هنگامی که ژنراتور به زیر حداکثر سطح کاری خود می‌رسد، شروع می‌کند و زمانی که ژنراتور به ظرفیت عملیاتی خود رسید، در حالت تعادل قرار می‌گیرد.

شارژر باتری:

ژنراتورها برای راه اندازی به باتری متکی هستند. شارژر باتری وظیفه شارژ باتری را با ارائه ولتاژ شناور دقیقاً ۲٫۳۳ ولت در هر سلول بر عهده دارد.

کنترل پنل:

کنترل پنل در قسمت بیرونی ژنراتور قرار دارد و دارای چندین گیج و سوئیچ می باشد. ویژگی‌ها می‌توانند بسته به ژنراتور متفاوت باشند، اما کنترل پنل معمولاً شامل استارت، گیج‌های کنترل موتور و سوئیچ فرکانس است.

ژنراتور برق برای چه مواردی استفاده می شود؟

ژنراتورهای الکتریکی هم برای مصارف شخصی و هم تجاری ساخته می شوند. آنها معمولاً به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در موارد خاموشی یا قطع برق استفاده می شوند، اما می توانند به عنوان منبع برق اولیه برای ساختمان ها یا سایت های ساخت و ساز خارج از شبکه برق نیز عمل کنند.

ژنراتورهای آماده به کار بیشترین استفاده را برای برق پشتیبان در منازل، ادارات و مراکز پزشکی دارند. این ژنراتورها به سیستم برق ساختمان متصل می شوند و با قطع برق به طور خودکار راه اندازی می شوند. آنها پس از نصب، وسایل دائمی هستند و مخازن سوخت آنها معمولاً به اندازه کافی بزرگ هستند که برای چندین روز قبل از نیاز به پر کردن مجدد، برق را تامین کنند.

ژنراتورهای قابل حمل نسبت به مدل های آماده به کار کوچکتر و راحت تر جابجا می شوند و آنها را برای برق رسانی به وسایل برقی، تجهیزات مسافرتی و تجهیزات ساخت و ساز در کارگاه ها عالی می کند. آنها در اندازه های مختلف و گزینه های وات برای برنامه های مختلف ارائه می شوند. ژنراتورهای قابل حمل کوچکتر ممکن است تنها قادر به تامین انرژی یک یا دو ابزار در یک زمان باشند، در حالی که بزرگترین مدل ها می توانند انرژی کل ساختمان ها را تامین کنند.

ژنراتورها برای چه مواردی استفاده می شوند.

چگونه ژنراتورها برق تولید می کنند: تجزیه گام به گام

ژنراتورها در واقع برق تولید نمی کنند. بلکه انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. فرآیند را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:

مرحله ۱: موتور از بنزین، سوخت دیزل، پروپان، گاز طبیعی یا یک منبع انرژی تجدید پذیر برای ایجاد انرژی مکانیکی استفاده می کند.

مرحله ۲: دینام از انرژی مکانیکی تولید شده توسط موتور برای فشار دادن بارهای الکتریکی موجود در سیم کشی ژنراتور از طریق یک مدار الکتریکی استفاده می کند.

مرحله ۳: حرکت بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی حرکت ایجاد می کند. در طی این فرآیند، روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور تولید می کند که حاوی هادی های الکتریکی ثابت است.

مرحله ۴: روتور جریان DC را به خروجی ولتاژ AC تبدیل می کند.

مرحله ۵: ژنراتور این جریان الکتریکی را برای وسایل، ابزارها یا سیستم الکتریکی ساختمان تامین می کند.

مزایای ژنراتورهای مدرن

ژنراتورها ده ها سال است که وجود دارند، اما فناوری به طور مداوم در حال پیشرفت است تا آنها را کارآمدتر کند

و قابل اعتماد ژنراتورهای مدرن اکنون با انواع ویژگی ها و قابلیت های جدید عرضه می شوند.

قابل حمل بودن

پیشرفت در فناوری اغلب با مزایای قطعات فشرده تر همراه است و ژنراتورها نیز از این قاعده مستثنی نیستند. باتری‌ها و موتورهای کوچکتر و کارآمدتر به ژنراتورهای قابل حمل اجازه می‌دهند تا زمان‌های کار طولانی‌تر و توان خروجی بالاتری داشته باشند. حتی برخی از ژنراتورهای صنعتی قابلیت یدک کشی دارند و می توان آنها را از مکانی به مکان دیگر منتقل کرد.

اثرات کوچک زیست محیطی

ژنراتورهایی که از منابع انرژی تجدیدپذیر سوخت می گیرند به سرعت در حال افزایش محبوبیت هستند. برخی از مردم ترجیح می‌دهند ژنراتورهای گازسوز و دیزلی را برای مدل‌های سازگار با محیط‌زیست با انرژی خورشیدی، توربین‌های بادی یا توربین‌های آبی کنار بگذارند. گاز طبیعی همچنین یک گزینه برق محبوب برای صاحبان خانه و مشاغل است که به دنبال کاهش ردپای کربن خود هستند.

منابع سوخت سازگار با محیط زیست برای ژنراتورها

توان خروجی قابل توجه

در حالی که همه به توان خروجی بالا نیاز ندارند، مشاغل و سایت های ساختمانی بزرگ معمولاً به انرژی بیشتری از ژنراتورهای خود نیاز دارند. خوشبختانه، ژنراتورهای مدرن می توانند ظرفیت ۳۰۰ کیلووات یا بالاتر داشته باشند. بزرگترین و قدرتمندترین ژنراتورها هنوز معمولاً برای عملکرد به سوخت دیزل نیاز دارند، اما احتمالاً با پیشرفت فناوری تغییر خواهد کرد.

ویژگی های کاهش نویز

هر چه ژنراتور بزرگتر باشد، نویز بیشتری تولید می کند. برای کاهش آلودگی صوتی، تولیدکنندگان شروع به استفاده از ویژگی های کاهش صدا با کیفیت بالا در محصولات خود کرده اند. اگر ژنراتور شما این ویژگی را ندارد، می توانید یک صدا خفه کن یا صدا خفه کن ژنراتور جداگانه بخرید و خودتان آن را وصل کنید.

داشتن یک ژنراتور در دسترس می تواند عملیات را به طور معمول در زمان قطع برق ادامه دهد. چه در حال اجاره یک ژنراتور برای پروژه ساخت‌وساز بعدی خود باشید و چه برای کسب‌وکار خود، دانستن اینکه ژنراتورها چگونه کار می‌کنند می‌تواند تصمیم خرید بعدی شما را تعیین کند و تعمیر و نگهداری را آسان کند.