طرز کار موتور ژنراتور چگونه است؟ ژنراتور الکتریکی وسیلهای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل میکند. درک این نکته مهم است که یک ژنراتور در واقع انرژی الکتریکی “ایجاد” نمیکند.
در عوض، از انرژی مکانیکی عرضه شده به آن برای وادار کردن حرکت بارهای الکتریکی موجود در سیم پیچ هایش از طریق یک مدار الکتریکی خارجی استفاده میکند. این جریان بارهای الکتریکی، جریان الکتریکی خروجی تولید شده توسط ژنراتور را تشکیل میدهد. این مکانیسم را میتوان با در نظر گرفتن مولد به عنوان مشابه پمپ آب درک کرد، که باعث جریان آب میشود اما در واقع آب جاری از آن را ایجاد نمیکند.
در ادامه به تفاوت تفاوت موتور برق و ژنراتور برق میپردازیم.
در ادامه مقاله تفاوت موتوربرق و ژنراتور خواهید دید
تفاوت بین آلترناتور و ژنراتور
تفاوتهای کلیدی بین آلترناتور و ژنراتور
خرید ژنراتور و موتوربرق از فروشگاه آبادیزل
ژنراتور چیست؟
ژنراتور (مولد) یک دستگاه مکانیکی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی AC یا DC تبدیل میکند.
در ژنراتور، محفظه خارجی پیرامون آرمیچر یا از مغناطیس دائم و یا الکترومغناطیس ثابت ساخته شده است که با نام استاتور نامیده میشود. آرمیچر از دو سیمپیچ تشکیل شده است که به دور محور خود در داخل میدان مغناطیسی ایستا میچرخند. بنابراین، در آرمیچر متحرک جریانی القا میشود.
آلترناتور (مولد) چیست؟
آلترناتور یا مولد یک دستگاه مکانیکی است که انرژی مکانیکی را به انرژیِ الکتریکی AC تبدیلمیکند.
و آلترناتور نوعی ژنراتور است که در آن میدان مغناطیسی (روتور) به دور آرمیچر (استاتور)میچرخد.
میدان مغناطیسی یا توسط مغناطیس دائم و یا توسط الکترومغناطیس و با استفاده از تغذیهی DC تولید میشود. الکترومغناطیس درون محفظه به دور آرمیچر قرار گرفتهاست.
میدان مغناطیسی به روشی میچرخد (توربینهای بخار، توربینهای گازی، و موتورها احتراق) که با نام محرک اصلی شناختهمیشود. چرخش آن باعث میشود نقاط تلاقی میدان مغناطیسی با جریان آرمیچر تغییر کند. در نتیجه، در آرمیچر جریان الکتریکی القا میشود.
آرمیچر جریان الکتریکی را از طریق براش به بار خروجی تغذیه میکند. چون آرمیچر ثابت است، براشها فرسوده نمیشوند. بنابراین، طول عمر مکانیکی آن افزایشیافته و نیاز به تعمیر و نگهداری در آن کاهش پیدا میکند.
میدان مغناطیسیِ دوّار، به صورت پیوسته قطب خود را تغییر میدهد (شمال و جنوب)، و باعث میشود تغییر پیوستهای در جهت جریان القا شده ایجاد شود. این باعث میشود که خروجیِ آلترناتور همیشه جریان متناوب باشد. آلترناتور در مصرف انرژی صرفهجویی میکند.
آلترناتورها نسخهی بهینه و بهروز شده ی ژنراتور (مولد) هستند که به هنگام نیاز انرژی تولید میکنند (به بار بستگی دارد). بنابراین، باتریهای خودرو به دلیل شارژ اضافی از بین نمیروند (زیرا آلترناتور دیگر انرژی تغذیه نمیکند). بنابراین، آلترناتور انرژی هدر نمیدهد.
آلترناتور را نمیتوان برای شارژ باتریِ کاملاً خالی به کار برد.
ساختمان موتورهای الکتریکی
در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) چرخانه یا روتور و بخش ثابت ایستانه یا استاتور خوانده می شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است.
موتور کلاسیک جریان مستقیم دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچ های موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی، بستگی دارد.
موتورهای الکتریکی چگونه کار میکنند؟
اساس کار بر این روال است که جریان الکتریکی اینبار از سیم پیچ میانی عبور میکند؛ بنابراین این سیم پیچ خاصیت مغناطیسی پیدا کرده و نسبت به قطبهایش توسط آهنربای اطرف خود جذب و یا دفع میشود. اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستنند، اما موتور خطی هم وجود دارند.
تفاوت بین آلترناتور و ژنراتور
آرمیچر یا با استفاده از اسلیپ رینگ و یا با استفاده از کموتاتور متصل میشود. هر دوی آنها جریان الکتریکی (که به صورت پیوسته جهت خود را تغییر میدهند) را از آرمیچر چرخنده به مدار خروجی استاتیک منتقل میکنند.
اما اسلیپ رینگ دارای ارتباط دایرهای کامل است که امکان انتقال پیوستهی جریان الکتریکی از یک محور چرخنده را فراهممیکند، و باعث ایجاد جریان متناوب AC میشود.
از طرف دیگر، کموتاتور حداقل 2 ترمز دارد، که جهت جریان را پس از هر نیم چرخش تغییر میدهد، و جریان خروجی در یک جهت باقی میماند که به آن جریان مستقیم یا DC گفتهمیشود. تفاوت بین آلترناتور و ژنراتور
این نوع موتور به صورت پیوسته و حتی بدون نیاز انرژی ارائه میکند. برای همیناست که بهرهی کمتری نسبت به آلترناتور دارد. اما میتواند هم AC و هم DC تولیدکرده و در طول عملیات ولتاژ خروجی ثابت باقی میماند.
بنابراین، ژنراتور برای تغذیهی پشتیبان در خانهها، ادارهها، محل ساخت و ساز و غیره عالی است. ژنراتور را میتوان برای شارژ باتریِ کاملاً خالی استفاده کرد.
ژنراتور چگونه کار می کند؟
ژنراتورها از طریق القای الکترومغناطیسی با حرکت روتور در اطراف استاتور تولید برق میکنند. در این فرآیند است که میدان الکتریکی، از طریق یک آهنربای دائم و یا آهنربای مغناطیسی تأمین گشته و چرخش سیم پیچ درون این میدان برق متناوب را در اختیار ما قرار می دهد.
امروزه اساس طرز کار موتور ژنراتور بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است که توسط مایکل فارادی در سالهای ۱۸۳۱-۱۸۳۱ کشف شد. فارادی کشف کرد که جریان بارهای الکتریکی را میتوان با حرکت یک هادی الکتریکی، مانند سیمی که حاوی بارهای الکتریکی است، در میدان مغناطیسی القا کرد. این حرکت باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین دو سر سیم یا هادی الکتریکی میشود که به نوبه خود باعث جاری شدن بارهای الکتریکی و در نتیجه تولید جریان الکتریکی می شود.
اجزای اصلی یک ژنراتور
اجزای اصلی یک موتور ژنراتور که موجب طرز کار موتور ژنراتور شده به صورت زیر طبقه بندی میشود:
- موتور
- آلترناتور
- سیستم سوخت
- تنظیم کننده ولتاژ
- سیستمهای خنک کننده و اگزوز
- سیستم روغن کاری
- شارژر باطری
- صفحه کنترل
- مونتاژ اصلی / قاب
موتور
برای آشنایی بهتر با طرز کار موتور ژنراتور ابتدا بهتر است با قسمت اصلی آن آشنا شوید. موتور منبع انرژی مکانیکی ورودی به ژنراتور است. اندازه موتور به طور مستقیم با حداکثر توان خروجی که ژنراتور میتواند تامین کند، متناسب است. چندین فاکتور وجود دارد که باید هنگام ارزیابی موتور ژنراتور خود در نظر داشته باشید.
نوع سوخت مصرفی: نوع سوخت مصرفی در طرز کار موتور ژنراتورها انواع سوختهایی از جمله گازوئیل، بنزین، پروپان (به شکل مایع یا گاز) یا گاز طبیعی میباشد. موتورهای کوچکتر معمولاً با بنزین کار میکنند در حالی که موتورهای بزرگتر با گازوئیل، پروپان مایع، گاز پروپان یا گاز طبیعی کار میکنند. برخی از موتورها همچنین می توانند با تغذیه دوگانه گازوئیل و گاز در حالت کارکرد دوسوخت کار کنند
موتورهای سوپاپ بالا (OHV) در مقابل موتورهای غیر سوپاپ: موتورهای OHV با موتورهای دیگر تفاوت دارند. زیرا دریچههای ورودی و خروجی موتور در سر سیلندر موتور قرار دارند و بر روی بلوک موتور نصب میشوند. موتورهای OHV دارای چندین مزیت نسبت به موتورهای دیگر هستند از جمله:
- طراحی فشرده
- مکانیسم عملیات سادهتر
- دوام
- کاربر پسند در عملیات
- سر و صدای کم در حین عملیات
- سطوح کم انتشار
با این حال، موتورهای OHV نیز گرانتر از سایر موتورها هستند.
آستر یا همان قالب (CIS) در سیلندر موتور: CIS یک آستر در سیلندر موتور است. ساییدگی و پارگی را کاهش میدهد و دوام موتور را تضمین میکند. اکثر موتورهای OHV مجهز به CIS هستند، اما بررسی این ویژگی در موتور ژنراتور ضروری است. CIS یک ویژگی گران قیمت نیست، اما نقش مهمی در دوام موتور ایفا میکند، به خصوص اگر شما نیاز به استفاده از ژنراتور برای مدت طولانی داشته باشید.
آلترناتور
دینام که به نام ژنراتور نیز شناخته میشود، بخشی از طرز کار موتور ژنراتور است که خروجی الکتریکی را از ورودی مکانیکی تامین شده توسط موتور تولید میکند که شامل مجموعهای از قطعات ثابت و متحرک است که در یک محفظه محصور شدهاند. اجزاء با هم کار میکنند تا حرکت نسبی بین میدانهای مغناطیسی و الکتریکی ایجاد کنند که به نوبه خود الکتریسیته تولید میکند.
- استاتور: این جزء ثابت است. شامل مجموعهای از جریان های الکتریکی است که در سیم پیچهایی روی یک هسته آهنی پیچیده شدهاند.
- روتور/آرماتور: این جزء متحرک است که یک میدان مغناطیسی دوار تولید میکند. روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور ایجاد میکند که باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین سیم پیچهای استاتور میشود. این جریان متناوب (AC) خروجی ژنراتور را تولید میکند.
موارد زیر عواملی هستند که باید هنگام ارزیابی دینام ژنراتور در نظر داشته باشید:
- محفظه فلزی در مقابل پلاستیک
- بلبرینگ در مقابل بلبرینگ سوزنی
- طراحی بدون برس
سیستم سوخت
در طرز کار موتور ژنراتور مخزن سوخت معمولاً ظرفیت کافی برای کارکرد ژنراتور را به طور متوسط بین ۶ تا ۸ ساعت دارد. برای کاربردهای تجاری، ممکن است نیاز به نصب مخزن سوخت خارجی باشد.
ویژگیهای مشترک سیستم سوخت رسانی شامل موارد زیر است:
- اتصال لوله از مخزن سوخت به موتور: خط تامین سوخت را از باک به موتور هدایت میکند و خط برگشت سوخت را از موتور به باک هدایت میکند.
- لوله تهویه مخزن سوخت: مخزن سوخت دارای یک لوله تهویه برای جلوگیری از ایجاد فشار یا خلاء در هنگام پر کردن و تخلیه مخزن است. هنگامی که باک سوخت را دوباره پر می کنید، از تماس فلز به فلز بین نازل پرکننده و مخزن سوخت اطمینان حاصل کنید تا از ایجاد جرقه جلوگیری شود.
- اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه: این مورد لازم است تا هرگونه سرریز در حین پر کردن مجدد مخزن باعث ریختن مایع روی مجموعه ژنراتور نشود.
- پمپ سوخت: این پمپ سوخت را از مخزن ذخیره اصلی به مخزن روزانه منتقل میکند. پمپ بنزین معمولاً به صورت الکتریکی کار میکند.
- فیلتر سوخت: این فیلتر آب و مواد خارجی را از سوخت مایع جدا میکند تا از دیگر اجزای ژنراتور در برابر خوردگی و آلودگی محافظت کند.
- انژکتور سوخت: این سوخت مایع را پودر میکند و مقدار مورد نیاز سوخت را به داخل محفظه احتراق موتور میپاشد.
تنظیم کننده ولتاژ
در طرز کار موتور ژنراتور این قطعه، ولتاژ خروجی ژنراتور را تنظیم میکند. مکانیزم در زیر در مورد هر جزء که در فرآیند چرخهای تنظیم ولتاژ نقش دارد، توضیح داده شده است.
- تنظیم کننده ولتاژ یا تبدیل ولتاژ AC به جریان DC: تنظیم کننده ولتاژ بخش کوچکی از خروجی ولتاژ AC ژنراتور را میگیرد و آن را به جریان DC تبدیل میکند. سپس تنظیم کننده ولتاژ این جریان DC را به مجموعهای از سیم پیچهای ثانویه در استاتور که به عنوان سیم پیچهای تحریک کننده معروف هستند، تغذیه میکند.
- سیمپیچهای محرک یا تبدیل جریان DC به جریان متناوب: سیمپیچهای محرک اکنون مشابه سیمپیچهای استاتور اولیه عمل کرده و جریان متناوب کمی تولید میکنند. سیم پیچهای تحریک کننده به واحدهایی به نام یکسو کنندههای دوار متصل میشوند.
- یکسو کنندههای دوار: این یکسو کنندهها جریان AC تولید شده توسط سیم پیچهای تحریک کننده را تصحیح و آن را به جریان DC تبدیل میکنند. این جریان DC به روتور/آرمیچر تغذیه میشود تا علاوه بر میدان مغناطیسی چرخشی روتور/آرمیچر یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد کند.
- روتور/آرمیچر: در طرز کار موتور ژنراتور در این بخش روتور/آرمیچر ولتاژ AC بزرگتری را در سیم پیچهای استاتور القا میکند که اکنون ژنراتور به عنوان ولتاژ AC خروجی بزرگتر تولید میکند.
این چرخه تا زمانی ادامه مییابد که ژنراتور شروع به تولید ولتاژ خروجی معادل ظرفیت عملیاتی کامل خود کند. با افزایش خروجی ژنراتور، تنظیم کننده ولتاژ جریان DC کمتری تولید خواهد کرد. هنگامی که ژنراتور به ظرفیت کامل عملیاتی رسید، تنظیم کننده ولتاژ به حالت تعادل میرسد و جریان DC کافی برای حفظ خروجی ژنراتور در سطح عملیاتی کامل تولید میکند.
هنگامی که باری را به یک ژنراتور اضافه میکنید، ولتاژ خروجی آن کمی کاهش مییابد. این باعث میشود که تنظیم کننده ولتاژ وارد عمل شود و چرخه فوق شروع شود. این چرخه تا زمانی ادامه مییابد که خروجی ژنراتور به ظرفیت کامل اصلی خود برسد.
سیستم خنک کننده
سیستم خنک کننده: در طرز کار موتور ژنراتور سیستم خنک کننده بخش مهمی از ژنراتور است. استفاده مداوم از ژنراتور باعث گرم شدن اجزای مختلف آن میشود. داشتن یک سیستم خنک کننده و تهویه برای برداشت گرمای تولید شده در این فرآیند ضروری است.
در طرز کار موتور ژنراتور استفاده از آب گاهی اوقات به عنوان خنک کننده دستگاه استفاده میشود، اما اینها عمدتاً به موقعیتهای خاص مانند ژنراتورهای کوچک در کاربردهای شهری یا واحدهای بسیار بزرگ بیش از ۲۲۵۰ کیلووات و بالاتر محدود میشوند. از هیدروژن گاهی اوقات به عنوان خنک کننده برای سیم پیچهای استاتور واحدهای بزرگ ژنراتور استفاده میشود چرا که در جذب گرما نسبت به سایر خنک کنندهها کارآمدتر است.
هیدروژن، گرما را از ژنراتور حذف میکند و آن را از طریق یک مبدل حرارتی به مدار خنک کننده ثانویه منتقل میکند که حاوی آب غیر معدنی به عنوان خنک کننده است. به همین دلیل است که ژنراتورهای بسیار بزرگ و نیروگاههای کوچک اغلب برجهای خنک کننده بزرگی در کنار خود دارند. برای همه کاربردهای رایج دیگر، اعم از مسکونی و صنعتی، یک رادیاتور و فن استاندارد روی ژنراتور نصب شده و به عنوان سیستم خنک کننده اولیه کار میکند.
در هنگام آشنایی با طرز کار موتور ژنراتور دانستن این نکته ضروری است که سطح مایع خنک کننده ژنراتور به صورت روزانه بررسی شود. سیستم خنک کننده و پمپ آب باید پس از هر ۶۰۰ ساعت شستشو و مبدل حرارتی پس از هر ۲۴۰۰ ساعت کارکرد ژنراتور تمیز شود. ژنراتور باید در یک منطقه باز و دارای تهویه هوا قرار گیرد که هوای تازه کافی داشته باشد. قانون ملی الکتریک (NEC) دستور میدهد که حداقل فضای ۳ فوتی باید در همه طرفهای ژنراتور در نظر گرفته شود تا جریان آزاد هوای خنک کننده تضمین شود.
سیستم اگزوز
در طرز کار موتور ژنراتور سیستم اگزوز وجود دارد. دود اگزوز ساطع شده از یک ژنراتور درست مانند اگزوز هر موتور دیزلی یا بنزینی دیگر است و حاوی مواد شیمیایی بسیار سمی است که باید به درستی مدیریت شوند. از این رو، نصب یک سیستم اگزوز کافی برای دفع گازهای خروجی ضروری است. این نکته را نمی توان به اندازه کافی مورد تاکید قرار داد زیرا مسمومیت با مونوکسید کربن یکی از شایع ترین علل مرگ و میر است.
لولههای اگزوز معمولا از چدن، فرفورژه یا فولاد ساخته می شوند. لوله های اگزوز معمولا با استفاده از اتصال دهنده های انعطاف پذیر به موتور متصل می شوند تا لرزشها را به حداقل برسانند و از آسیب به سیستم اگزوز ژنراتور جلوگیری کنند. لوله اگزوز به بیرون ختم میشود و از درها، پنجرهها و دیگر منافذ به خانه یا ساختمان منتهی میشود. باید مطمئن شوید که سیستم اگزوز ژنراتور شما به هیچ تجهیزات دیگری متصل نیست.
سیستم روانکاری
از آنجایی که ژنراتور شامل قطعات متحرک در موتور خود است، برای اطمینان از دوام و عملکرد روان برای مدت طولانی، نیاز به روغن کاری دارید. در هنگام آشنایی با طرز کار موتور ژنراتور شما باید سطح روغن روانکار را هر ۸ ساعت کارکرد ژنراتور بررسی کنید. همچنین باید نشتی روان کننده را بررسی کنید و هر ۵۰۰ ساعت کارکرد ژنراتور روغن روان کننده را تعویض کنید.
شارژر باتری
عملکرد استارت در طرز کار موتور ژنراتور به این صورت است که با باتری کار میکند. شارژر باتری، باتری ژنراتور را با تامین ولتاژ «شناور» دقیق، شارژ نگه میدارد. اگر ولتاژ شناور بسیار کم باشد، باتری کم شارژ باقی میماند. اگر ولتاژ شناور بسیار بالا باشد، عمر باتری را کاهش میدهد. شارژرهای باتری معمولا از فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی ساخته میشوند. آنها همچنین کاملاً خودکار هستند و نیازی به تنظیمات یا تغییر تنظیمات ندارند. ولتاژ خروجی DC شارژر باتری ۲.۳۳ ولت در هر سلول تنظیم شده است که ولتاژ شناور دقیق برای باتریهای اسید سرب است. شارژر باتری دارای یک خروجی ولتاژ DC ایزوله است که در عملکرد طبیعی ژنراتور اختلال ایجاد میکند.
کنترل پنل
کنترل پنل در طرز کار موتور ژنراتور رابط کاربری ژنراتور است و همچنین حاوی مقرراتی برای پریزهای برق و کنترل است. سازندگان مختلف ویژگیهای مختلفی را در کنترل پنل واحدهای خود ارائه میدهند. در زیر به برخی از این موارد اشاره شده است.
- راه اندازی و خاموش شدن برقی: پنلهای کنترل استارت خودکار به طور خودکار ژنراتور شما را در هنگام قطع برق روشن میکنند، ژنراتور را در حین کار نظارت میکنند و در صورت عدم نیاز به طور خودکار دستگاه را خاموش میکنند.
- میله اندازه گیری روغن موتور (گیجهای موتور): گیجهای مختلف در طرز کار موتور ژنراتور پارامترهای مهمی مانند فشار روغن، دمای مایع خنک کننده، ولتاژ باتری، سرعت چرخش موتور و مدت زمان کارکرد را نشان میدهند. اندازهگیری و پایش مداوم این پارامترها باعث میشود تا زمانی که هر یک از این پارامترها از سطح آستانه مربوطه خود عبور کنند، ژنراتور را خاموش کند.
- سنجهای ژنراتور: صفحه کنترل همچنین دارای مترهایی برای اندازه گیری جریان و ولتاژ خروجی و فرکانس کاری است.
- سایر کنترلها: کلید انتخابگر فاز، سوئیچ فرکانس، و کلید کنترل موتور (حالت دستی، حالت خودکار)
مونتاژ/ قاب اصلی
همه ژنراتورها، قابل حمل یا ثابت، دارای محفظه های سفارشی هستند که پایه ساختاری را پشتیبانی میکنند. قاب در طرز کار موتور ژنراتور همچنین اجازه میدهد تا برای ایمنی محصول تولید شده به زمین متصل شود.
انواع موتور ژنراتور از لحاظ سوخت مصرفی
- موتور ژنراتورهای گازوئیل سوز
- موتور ژنراتورهای گازسوز
- موتور ژنراتور های دوگانه سوز
انواع مولد برحسب کاربرد کدام است؟
کارخانجات سازنده، برحسب کاربرد چهار نوع مولد را پیشنهاد میدهند.
- اضطراری یا استندبای
- پایه
- دائم
- چندمنظوره
مولد اضطراری یا استندبای
این مولد در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تامین برق مشترکین میکند. یک مدل از ژنراتور به صورت استندبای ممکن است لازم باشد تا چند ساعت در ماه عمل کند، اما مدلهای دیگری از ژنراتورهای پرایم (Prime) هستند که باید پیوسته کار کنند.
زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه میافتد، ممکن است با شرایط به خصوص عمل کند، مانند ۱۰ درصد بار اضافی. موارد کاربرد، مولد اضطراری یا استندبای شامل تامین برق اضطراری بیمارستان، کارخانجات، ادارات و غیره بدون اتصال به شبکه میباشد.
مولد پایه یا پرایم
مولد پایه یا پرایم معمولا در اماکنی که موقتا به برق نیاز است، مورد استفاده قرار میگیرد. مانند اردوگاهها، نمایشگاهها، اکتشاف معادن و کمپها. این مولد نباید در کاربردهای ساخت نیروگاه استفاده شود. خروجی با بارهای مختلف در زمانهای نامحدود قابل تامین میباشد.
این ژنراتورها عموما قادر به تامین پیک تقاضای ۱۰۰درصد ظرفیت اولیه بوده و با ۱۰% ظرفیت اضافه بار برای مدت زمان محدود نیز در دسترس میباشند. کاربردهای عمومی آن که فقط ژنراتور مرجع توان بوده و برای ارتباط راه دور با معادن، سایتهای ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.
مولد دائم
مولد دائم برای امور نیروگاهی یا برق سراسری مورد استفاده قرار میگیرد و قابلیت فراهم سازی توان پیوسته برای یک بار ثابت تا ظرفیت نامی خروجی برای زمان های نامحدود را دارد. امکان جانشین شدن اضافه بار برای این رتبه در دسترس نیست.
این رتبه بندی برای تمامی مدلهای ژنراتورها قابل استفاده نمیباشد. کاربردهای عمومی برای ژنراتورهایی که بار یکسان پیوسته را تامین میکنند یا به صورت موازی با فیدر توان اصلی و دائم شبکه برای ماکزیمم سطح مجاز ۸۷۶۰ ساعت در سال. همچنین ممکن است برای پشتیبانی / پیک شبکه حتی از طریق اعمال برای ۲۰۰ ساعت در سال مورد استفاده قرار گیرد.
طبقهبندی موتور الکتریکی
موتور AC
این مدل موتورها به راحتی جریان متناوب رو به توان مکانیکی تبدیل میکنن. ما بیشتر اون رو در سه نوع طبقهبندی میکنیم. اونها موتور القایی، موتور سنکرون و موتور خطی هستن.
- طبقهبندی موتور القایی به صورت:
- بر اساس روتور، روتور قفس سنجابی و روتور زخم فاز.
- بر اساس فاز، موتور القایی تک فاز و موتور القایی سه فاز.
- موتور خطی طبقهبندی خاصی نداره.
- طبقهبندی موتور سنکرون به صورت:
- موتور رلوکتانس.
- موتور هیسترزیس
موتور DC
موتور الکتریکی DC جریان DC (مستقیم) رو به توان مکانیکی تبدیل میکنه که به ۲ نوع عمده تقسیم میشه:
۱) موتور به طور جداگانه برانگیخته شده.
۲) موتور برانگیخته که این موتور بیشتر به صورت زیر طبقهبندی میشه.
- موتور شنت، موتور سری، موتور شنت کوتاه، موتور شنت بلند.
ویژگی ژنراتورها
ژنراتور انرژی مکانیکی رو برای استفاده توی مدار خارجی به نیروی الکتریکی تبدیل میکنه. منابع انرژی مکانیکی برای ژنراتورها معمولا شامل: توربینهای بخار، توربینهای گاز، توربینهای آبی و … میشن. ژنراتورها درواقع دینام و آلترناتور هستن.
۱) دینامها با استفاده از یک کموتاتور جریان مستقیم پالسی تولید میکنن.
۲) آلترناتورها جریان متناوب تولید میکنن.
طبقهبندی ژنراتورها
ژنراتور جریان مستقیم (DC)
از یک دینام کموتاتور برای تولید جریان مستقیم استفاده میکنه. این ژنراتور، خود محرکه و دو نوع داره:
۱) یکی از این نوع ژنراتورها مدل همقطبیه. این مدل یک ژنراتور الکتریکی DC متشکل از یک دیسک یا سیلندر رسانای الکتریکیه که توی یک صفحه عمود بر یک میدان مغناطیسی استاتیک یکنواخت میچرخه.
۲) یکی دیگه از این نوع ژنراتورها مدل اماچدی (MHD) هست. بدون استفاده از قطعات الکترومغناطیسی دوار، مستقیماً نیروی الکتریکی رو از گازهای داغ در حال حرکت از طریق یک میدان مغناطیسی استخراج میکنه.
ژنراتور جریان متناوب (AC)
۱) ژنراتور القایی به طور مکانیکی روتور خودش رو سریعتر از سرعت سنکرون میچرخونه و یک لغزش منفی ایجاد میکنه.
پیشنهاد مطالعه »» تفاوت انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل چیه؟
۲) ژنراتور الکتریکی خطی، یک آهنربا کشویی رو از طریق یک سلونوئید (یک نوع قرقره از سیم مسی که به جلو و عقب حرکت میکنه) به نوبه جریان متناوب را به حلقههای سیم القا میکنه.
۳) ژنراتورهای فرکانس ثابت با سرعت متغیر: از این ژنراتورها برای برداشت منابع طبیعی انرژی مکانیکی (باد، جزر و مد و …) برای تولید برق استفاده میشن.
ویژگی موتور الکتریکی
موتور الکتریکی با هماهنگی بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی توی سیم پیچ کار میکنه تا نیرویی به شکل گشتاور اعمال شده بر روی شفت موتور ایجاد کنه. یک موتور الکتریکی توی یک چرخش مداوم یا برای حرکت خطی در فاصله قابل توجهی نسبت به اندازه خودش کار میکنه. این قائده بر روی سه اصل فیزیکی مختلف عمل میکنه: مغناطیس، الکترواستاتیک و پیزوالکتریک.
تفاوت موتور با ژنراتور چیست؟
موتور انرژی الکتریکی را تبدیل به انرژی مکانیکی می کند در حالیکه ژنراتور انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در واقع ژنراتور پتانسیل موجود را تبدیل به جریان الکتریکی می کنند. این پتانسیل می تواند توسط یک باتری موجود باشد که یک میدان مغناطیسی ثابتی را ایجاد می کند و با حرکت مکانیکی که پایه ژنراتور است، طبق قانون فارادی جریان الکتریکی تولید می شود.
با این توجه موتور می تواند به ژنراتور و ژنراتور می تواند به موتور تبدیل شود. و هر دو نوع آن به نحوی خطای عملکردی آن ها به حساب می آید. یعنی زمانی که ژنراتور باید برق تولید کند اگر انرژی الکترکی تولید شده باعث حرکت مکانیکی خودش شود در نتیجه ژنراتور به حالت موتوری رفته است که ممکن است باعث ناپایداری ژنراتور و خروج از سنکرون آن می شود.
از سویی ممکن است به هر علتی موتوری که ولتاژ بر روی سیم پیچ های آن است به حالت ژنراتوری برود و در این صورت این انرژی به تغذیه بر می گردد.
موتور و ژنراتور هر دو در دسته ماشینها قرار میگیرن. تفاوت بین موتور الکتریکی و ژنراتور در اینه که یک موتور انرژی الکتریکی رو به انرژی مکانیکی تبدیل میکنه، درحالیکه ژنراتور دقیقاً برعکس اون عمل میکنه. موتور از برق استفاده میکنه درحالیکه ژنراتور برق تولید میکنه.
توی جدول مقایسهای زیر این ویژگیها رو یکجا جمع کردیم تا درک این تفاوتها برای شما راحتتر بشه:
مبنای مقایسه | موتور الکتریکی | ژنراتور |
تعریف | موتورهای الکتریکی انرژی الکتریکی رو به انرژی مکانیکی تبدیل میکنن. | ژنراتورها انرژی مکانیکی رو به انرژی الکتریکی تبدیل میکنن. |
قانون جهت برق | برای دانستن جهت حرکت اون از قانون دست چپ فلمینگ پیروی میکنه. | قانون دست راست فلمینگ برای دانستن جهت برق تولید شده رعایت میشه. |
منبع انرژی | شبکههای برق، دستگاههای تامین برق. | توربینهای بخار، توربینهای آبی، موتورهای احتراق داخلی. |
جریان | توی موتورها، جریان باید به سیم پیچهای آرمیچر برسه. | سیم پیچ آرمیچر توی ژنراتورها جریان تولید میکنه. |
EMF | موتور الکتریکی emf خروجی رو به مدار میده. | ژنراتور به بار متصل emf میده. |
موارد استفاده | اتومبیل، آسانسور، پنکه، پمپ و غیره | توی زنجیرههای تامین انرژی در صنایع، اهداف آزمایش توی آزمایشگاه، روشنایی شهری، شارژ باتریها و غیره. |
انواع | موتورهای DC Brushed، DC Brushless Motors، AC Brushless Motors، Direct Drive، Linear Motors، Servo Motors، Stepper Motors. | ۳ نوع اصلی ژنراتور: قابل حمل، اینورتر و آماده به کار. |
موتورهای الکتریکی و ژنراتورها تفاوت های قابل توجهی از نظر عملکرد و کاربرد آنها دارند ، اما هر دو به طور کلی با قانون القای الکترومغناطیسی فارادی ارتباط دارند.
برق که زمانی تازگی تجربی داشت ، اکنون جزء کاملاً ضروری زندگی مدرن است. برق روشنایی ، کنترل آب و هوا ، سرگرمی و موارد دیگر را فراهم می کند. برای تأمین نیروی الکتریکی ، انرژی از اشکال دیگر به الکتریسیته تبدیل می شود و سیستم ها و وسایلی را که مردم معمولاً آنها را بدیهی می دانند تغذیه می کند.
تبدیل انرژی از شکلی به شکل دیگر کلید درک تفاوت بین موتورهای الکتریکی و ژنراتورها است. یک موتور الکتریکی برق را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و منبع نیرویی برای ماشین آلات فراهم می کند. ژنراتور برعکس این عمل می کند و انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می کند.
علی رغم این تفاوت قابل توجه در عملکرد ، موتورهای الکتریکی و ژنراتورهای الکتریکی با مکانیسم های زیر بنایی و ساختار اساسی آنها ارتباط تنگاتنگی دارند. هر دو بر یک قانون مهم فیزیک تکیه می کنند: قانون القای الکترومغناطیسی فارادی.
قانون القای الکترومغناطیسی فارادی
امروزه به خوبی شناخته شده است که الکتریسیته و مغناطیس دو تجلی یک نیروی بنیادی واحد هستند که الکترومغناطیس نامیده می شود. تصور می شود که نیروی الکترومغناطیسی در مرکز جهان همانطور که ما می شناسیم از 1012 تا 106 ثانیه پس از بیگ بنگ در شکل فعلی خود وجود داشته است.
در سال 1831 ، فیزیکدان مایکل فارادی القای الکترومغناطیسی را کشف کرد و رابطه صمیمی بین پدیده های مشاهده شده مغناطیس و الکتریسیته را آشکار کرد. جالب اینجاست که در سال 1832 ، محقق دیگری به نام جوزف هنری آن را به طور مستقل کشف کرد.
فارادی اولین کسی بود که یافته های خود را منتشر کرد و تا به امروز ، این کشف به او نسبت داده می شود. بعداً ، جیمز کلرک ماکسول راهی برای تدوین ریاضی یافته های فارادی پیدا کرد که منجر به توسعه معادله ماکسول-فارادی شد.
قانون القایی فارادی یک قانون فیزیک است که برای پیش بینی و اندازه گیری دقیق نحوه تعامل میدان مغناطیسی با مدار الکتریکی برای تولید نیروی الکتروموتور (EMF) طراحی شده است. EMF ها اشکال دیگر انرژی مانند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.
این قانون فیزیک است که به ما امکان می دهد موتورهای الکتریکی و ژنراتورهای الکتریکی را ایجاد کنیم. اگرچه این دو نوع ماشین عملکردهای متضادی را انجام می دهند ، اما هر دو بر قوانین زیرین فیزیک تکیه می کنند.
ژنراتورهای الکتریکی: تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی
بر اساس قانون القایی فارادی ، هرگاه تغییری در میدان مغناطیسی در یک رسانا ایجاد شود ، مانند سیم پیچ ، الکترون ها مجبور به حرکت عمود بر آن میدان مغناطیسی می شوند. این باعث ایجاد نیروی الکتروموتور می شود که جریان الکترون ها را در یک جهت ایجاد می کند. از این پدیده می توان برای تولید برق در ژنراتور الکتریکی استفاده کرد.
برای ایجاد این شار مغناطیسی ، آهنربا و هادی نسبت به یکدیگر جابجا می شوند. سیم ها به سیم پیچ های محکم پیچیده می شوند و تعداد سیم ها و نیروی الکتروموتور حاصله را افزایش می دهند. چرخش مداوم سیم پیچ یا آهنربا ، در حالی که دیگری را در جای خود نگه می دارد ، باعث تغییر مداوم شار می شود.
جزء چرخان "روتور" نامیده می شود ، در حالی که جزء ثابت "استاتور" نامیده می شود. ژنراتورهای الکتریکی به دو دسته کلی تقسیم می شوند: "دینامو" که جریان مستقیم تولید می کند و "دینام" که جریان متناوب تولید می کنند.
دینامو اولین شکل از ژنراتور الکتریکی بود که برای کاربردهای صنعتی مفید بود. در طول انقلاب صنعتی ، توسط چندین نفر به طور مستقل اختراع شد. دینام الکتریکی از سیم پیچ های چرخشی سیم و میدان مغناطیسی برای تبدیل انرژی مکانیکی به جریان مستقیم (DC) استفاده می کند. از نظر تاریخی ، دینامها برای تولید برق مورد استفاده قرار می گرفتند ، اغلب از بخار به عنوان منبع برای تولید انرژی مکانیکی مورد نیاز استفاده می کردند.
امروزه دینام الکتریکی در خارج از چند برنامه کم مصرف ، کاربردهای کمی دارد. جایگزین ها برای تولید برق بسیار گسترده تر هستند. این نوع ژنراتور انرژی مکانیکی را به جریان متناوب تبدیل می کند. یک آهنربای چرخشی به عنوان روتور عمل می کند و در داخل مجموعه ای از سیم پیچ های هادی روی یک هسته آهنی که به عنوان استاتور عمل می کند ، می چرخد.
با چرخش میدان مغناطیسی ، ولتاژ ac در استاتور ایجاد می کند. میدان مغناطیسی را می توان با آهنرباهای دائمی یا با الکترومغناطیس سیم پیچ میدان ایجاد کرد. دینام خودرو و نیروگاه های مرکزی که برق شبکه را تأمین می کنند ، ژنراتورهای الکتریکی هستند.
موتورهای الکتریکی: از انرژی الکتریکی تا انرژی مکانیکی
یک موتور الکتریکی برعکس ژنراتور الکتریکی عمل می کند. یک موتور الکتریکی به جای تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریسیته ، برق را گرفته و به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. موتورهای الکتریکی را می توان در طیف وسیعی از کاربردها ، از ماشین آلات تولید صنعتی تا الکترونیکی یافت.
تفاوتهای کلیدی بین آلترناتور ( مولد ) و ژنراتور
آلترناتور ( مولد ) و ژنراتور هر دو دستگاههای مکانیکی هستند که انرژیِ مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. جدای از آن، این دو قطعه دارای برخی مشخصات متفاوت هستند. نکتهی اساسی که مولد و ژنراتور را از هم متمایز میکند ایناست که در آلترناتور، میدان مغناطیسی به دور یک آرمیچر ثابت میچرخد، و در ژنراتور، آرمیچر در داخل میدان مغناطیسی ثابت میچرخد.
تفاوت تولید برق بین آلترناتور و ژنراتور
برق با استفاده از قانون فارادی القای مغناطیسی تولید میشود. این قانون اشاره دارد که اگر یک هادی در داخل یک میدان مغناطیسی قرار بگیرد که دائماً در حال تغییراست، جریان (EMF) در آن القا میشود.
آلترناتور و ژنراتور ( مولد ) هر دو از اصول یکسانی برای تولید جریان الکتریکی استفادهمیکنند. جریان با تغییر میدان مغناطیسی بر روی یک هادی تولیدمیشود. با این همه، دو روش برای انجام این کار وجوددارد. یا میدان مغناطیسی (در داخل محفظه) به دور هادی ثابت میچرخد، و یا هادی (به شکل هستهی مستطیلی) در داخل یک میدان ثابت چرخش دادهمیشود.
ژنراتور با استفاده از انرژی مکانیکی عرضه شده و با ایجاد حرکت و تولید بار الکتریکی در سیم پیچ ها در مدار الکتریکی، برق را به عنوان خروجی سیستم تولید می کند.
سوالات متداول
در ادامه مقاله تفاوت موتوربرق و ژنراتور میرسیم به قسمت سوالات متداول. در این قسمت چند سوال کلیدی مطرح و پاسخ های مختصر داده شده است.
تفاوت اصلی بین موتور و ژنراتور چیست؟
تفاوت عمده موتور و ژنراتور در این است که یک موتور انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند، در حالی که ژنراتور دقیقا برعکس عمل می کند. موتور از برق استفاده می کند در حالی که ژنراتور برق تولید می کند.
شباهت ها و تفاوت های بین ژنراتور و موتور چیست؟
موتور و ژنراتور از نظر ساختمانی تقریباً مشابه هستند، زیرا هر دو دارای استاتور و روتور هستند. تفاوت اصلی این دو در این است که موتور یک وسیله الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. ژنراتور برعکس آن موتور است.
شباهت ها و تفاوت های ژنراتور و الکتروموتور
ژنراتور تا الکتروموتور دو روی سکه ی مهندسی برق بوده و بنیاد پیشرفت در این رشته را پایه ریزی میکنند. برای تحلیل ژنراتور تا الکتروموتور ابتدا باید تعریفی مختصر از هرکدام ارائه نموده و در نهایت این مقایسه را انجام داد.
ژنراتور تا الکتروموتور ( تحلیل ژنراتور)
به طور مختصر ژنراتورها وسایلی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکنند. این وسایل امروزه در انواع مختلفی ارائه میشوند.
الكتروموتور (موتور الكتريكی) و ژنراتور (موتور مولد برق) از نظر تبديلات انرژی چه تفاوتی با يک ديگر دارند؟
الكتروموتور (موتور الكتريكی) و ژنراتور (موتور مولد برق) از نظر تبديلات انرژی چه تفاوتی با يک ديگر دارند؟
1 ) الكتروموتور انرژی مكانيكی را تبديل به انرژی الكتريكی می كند و ژنراتور وارون اين تبديل را انجام می دهد.
2 ) هر دوی آن ها در تبديلات انرژی تفاوتی ندارند. ولی ژنراتور برق توليد می كند.
3 ) الكتروموتور انرژی الكتريكی را تبديل به انرژی مكانيكی می كند و ژنراتور وارون اين تبديل را انجام می دهد.
4 ) هر دوی آن ها در تبديلات انرژی تفاوتی ندارند ولی الكتروموتور برق مصرف می كند.
یک ژنراتور چگونه برق تولید میکند؟
موتور ژنراتور که به آن مجموعه موتور-ژنراتور نیز میگویند، طرز کار موتور ژنراتور و ساختار آن به این صورت است که یک موتور الکتریکی است که به یک ژنراتور الکتریکی متصل میشود تا توان الکتریکی را از یکی به دیگری تبدیل کند.
ممکن است مجموعه ای برای تبدیل جریان متناوب موجود صنعتی به جریان مستقیم، مانند برخی از کاربردهای جوشکاری، طراحی شود. یا ممکن است توان جریان متناوب فرکانس بالا را برای گرمایش القایی فراهم کند. چنین ترکیبی را دیناموتور مینامند. در برخی از مجموعهها، ممکن است بیش از یک ژنراتور کوپل شده وجود داشته باشد.
خرید ژنراتور و موتوربرق از فروشگاه آبادیزل
امیدواریم مقاله تفاوت موتوربرق و ژنراتور برای شما عزیزان مفید واقع شده باشد.
سعی کردیم مطلب به خوبی پوشش داده شود و تمامی سوالات پاسخ داده شود.
در صورت داشتن سوال و گرفتن مشاوره رایگان با شماره های درج شده روی سایت تماس حاصل فرمایید تا کارشناسان ما شما را در فرآیند خرید یاری کنند.
دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید