فهرست مطالب
Toggleآلترناتور دیزل ژنراتور و ژنراتور گازی چیست؟
آلترناتور بخشی از یک دیزل ژنراتور و ژنراتور گازی است که مثل یک اینورتر عمل میکند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. اکثر آلترناتورها از یک قسمت ثابت که استاتور نام دارد و از یک قسمت متحرک یا روتور استفاده میکنند. سیم پیچ متحرک (روتور) در داخل یک سیم پیچ ثابت (استاتور) میچرخد و با ایجاد یک میدان مغناطیسی در خروجی آلترناتور ژنراتور برق تولید میکند.
آلترناتور ها
مشاهده و خرید دیزل ژنراتور های تصاکو و دیگر محصولات شامل دیزل ژنراتور کامینز، پرکینز، ولوو، دوسان و میتسوبیشی کلیک نمایید.
اجزای اصلی آلترناتور
استاتور آلترناتور
استاتور به قسمت ثابت و بدون حرکت آلترناتورها گفته میشود. اجزای استاتور دو بخش دارد، بخش اول یک هسته بصورت شیار دار و بخش دوم سیم پیچی است که درون شیارهای هسته پیچیده شده است.
روتور
روتور یک سیم پیچ است که بصورت دورانی یا چرخشی عمل میکند و هنگامی که در درون استاتور میچرخد باعث ایجاد میدان مغاطیسی میشود روتور به شفت موتور دیزلی متصل شده و چرخش آن (نیروی مکانیکی آن) از حرکت شفت توسط دیزل میسر میگردد.
نحوه کارکرد آلترناتور
از چرخش روتور درون استاتور میدانی مغناطیسی تولید میشود که این میدان مغناطیسی باعث ایجاد جریان متناوب AC میشود و همین امر است که باعث دریافت برق در خروجی دیزل ژنراتور یا ژنراتور گازی میشود.
سازندگان آلترناتور در جهان
از سازندگان اصلی آلترناتور در سراسر جهان میتوان کمپانی استمفورد و مکالته و لروی سامر را نام برد که هر کدام به جهات فنی متفاوت از یکدیگر میباشند.
آلترناتورها در دیزل ژنراتورها برای تولید برق استفاده میشوند. آنها به انرژی مکانیکی که توسط موتور دیزل تولید میشود، برق تولید میکنند. عملکرد آلترناتور دیزل ژنراتور به شکلی مشابه اینورترها است، به این معنی که انرژی مکانیکی ورودی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
برای تولید برق، آلترناتورهای دیزل ژنراتور از دو بخش اصلی تشکیل شدهاند: استاتور و روتور. استاتور بخش ثابت است که شامل سیمپیچهایی است که در داخل آن قرار دارند. روتور بخش متحرک است که در داخل استاتور قرار گرفته و در داخل آن چرخش میکند.
روتور با چرخش در داخل استاتور، یک میدان مغناطیسی را ایجاد میکند. این میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی را در سیمپیچهای استاتور ایجاد میکند و این جریان الکتریکی توسط سیمهای استاتور به خروجی آلترناتور دیزل ژنراتور ارسال میشود تا برق تولید شود.
بعضی از ژنراتورها برای تولید برق از میدانهای مغناطیسی دائم استفاده میکنند و به همین دلیل آنها را آلترناتورهای مغناطیس دائم مینامند.
در نیروگاهها واحدهای تولید برق معمولاً از ترانسفورماتورها استفاده میکنند. ترانسفورماتورها نیز برای تبدیل ولتاژ بین سطوح مختلف در سیستم تولید برق استفاده میشوند. این ترانسفورماتورها با استفاده از اصول الکترومغناطیسی، ولتاژ را افزایش یا کاهش میدهند.
اجزا آلترناتور
آلترناتور یک دستگاه الکتریکی است که برق تولید میکند. این دستگاه از دو بخش اصلی تشکیل شده است: روتور و استاتور.
- روتور: روتور قسمت متحرک آلترناتور است و به صورت یک قرقره مغناطیسی شکل دارد. روتور معمولاً درون یک محور قرار گرفته است و قابلیت چرخش دارد. این بخش شامل سیمهای مغناطیسی (یا قوسهای مغناطیسی) است که جریان الکتریکی را دریافت میکند و میدان مغناطیسی را ایجاد میکند. در آلترناتورهای برق تولیدی، روتور معمولاً به وسیله یک موتور خارجی به چرخش درمیآید.
- استاتور: استاتور قسمت ثابت آلترناتور است و دوران نمیکند. این بخش شامل لژیونهایی از سیمهای مغناطیسی است که در داخل یک قالب استوانهای قرار دارند. سیمهای استاتور با یک الگوی خاص طراحی شدهاند تا در اثر تغییر میدان مغناطیسی روتور، جریان الکتریکی را تولید کنند. این جریان الکتریکی سپس به یک خروجی خروجی کنترل شده از طریق سیمهای خروجی استاتور منتقل میشود.
تعامل بین روتور و استاتور باعث تولید برق در آلترناتور میشود. هنگامی که روتور در حال چرخش است، میدان مغناطیسی آن تغییر میکند و جریان الکتریکی در سیمهای استاتور تولید میشود. این جریان الکتریکی سپس به سیستم برق متصل میشود و برق تولید شده توسط آلترناتور استفاده میشود.
نحوه کارکرد آلترناتورها
آلترناتور یا ژنراتور متناوب برای تبدیل انرژی مکانیکی چرخشی به جریان الکتریکی متناوب استفاده میشود. کارکرد عمومی آن به این صورت است:
آلترناتور شامل یک روتور با آهنرباهای دائم و یک استاتور با سیمپیچهای الکتریکی میشود. وقتی روتور به طور چرخشی حرکت میکند، میدان مغناطیسی آهنرباها در حال تغییر است.این تغییر میدان مغناطیسی باعث القای جریان الکتریکی در سیمپیچهای استاتور میشود بر طبق قانون القای الکترومغناطیسی فارادی.جریان القایی در سیم پیچها متناوب است و به طور مداوم جهت و مقدارش تغییر میکند، بنابراین جریان خروجی از آلترناتور هم متناوب خواهد بود.با کنترل سرعت چرخش روتور و تنظیم ولتاژ و فرکانس جریان خروجی، میتوان جریان الکتریسیته مورد نیاز را تامین کرد.
بنابراین آلترناتور با استفاده از سازوکار القای الکترومغناطیسی، انرژی مکانیکی چرخشی را به جریان الکتریکی متناوب تبدیل میکند.
انواع آلترناتور ها
آلترناتورها (یا ژنراتورهای برق) در انواع مختلفی وجود دارند، که هر کدام برای نیازهای خاص خود به کار میروند. در زیر تعدادی از انواع رایج آلترناتورها ذکر شده است:
- آلترناتورهای خودرو: این نوع آلترناتورها در خودروها برای تأمین برق مورد نیاز برای شارژ باتری و تغذیه سیستمهای الکتریکی مانند روشنایی، سیستم رادیو، سیستم پخش موسیقی و سیستم تهویه هوا استفاده میشوند. آلترناتورهای خودرو معمولاً از نوع سه فاز AC هستند و توسط موتور خودرو (معمولاً با استفاده از بخش قدرتی موتور) به چرخش میآیند.
- آلترناتورهای صنعتی: آلترناتورهای صنعتی برای تأمین برق در سیستمهای بزرگتر مانند کارخانجات، ساختمانهای تجاری، ایستگاههای برق، واحدهای تولید برق و سایر برنامههای صنعتی استفاده میشوند. آلترناتورهای صنعتی میتوانند با توان بالا و ولتاژهای مختلف تولید شوند و بر اساس نیاز سفارشی ساخته میشوند.
- آلترناتورهای دریایی: آلترناتورهای دریایی به عنوان مولد برق در کشتیها، قایقها، پلتفرمهای نفتی و سایر سازههای دریایی استفاده میشوند. آلترناتورهای دریایی باید مقاوم در برابر شرایط سخت دریا باشند و قادر به تأمین برق مورد نیاز سیستمهای این سازهها باشند.
- آلترناتورهای لوکوموتیو: لوکوموتیوهای دیزلی و الکتریکی برای تأمین برق برای سیستمهای روشنایی، سیستمهای ارتباطی، سیستمهای تهویه هوا و سایر نیازهای الکتریکی خود از آلترناتورها استفاده میکنند. در لوکوموتیوهای الکتریکی، آلترناتورها برق مستقیم (DC) تولید میکنند.
همچنین، برای نیازهای خاص و برنامههای خاص، آلترناتورهای دیگری نیز وجود دارند که بر اساس نوع خروجی، توان، ولتاژ و فرکانس آنها متفاوت هستند. علاوه بر آلترناتورها، ژنراتورهای برق دیزلی و الکتریکی نیز در لوکوموتیوهای دیزلی و الکتریکی استفاده میشوند. این ژنراتورها نیز برای تولید برق الکتریکی استفاده میشوند و به عنوان منبع اصلی برق برای سیستمهای روشنایی، سیستمهای کنترل، موتورها و سایر قسمتهای لوکوموتیو استفاده میشوند.
سوالات متداول
- چگونه آلترناتور کار میکند؟
آلترناتور انرژی مکانیکی از موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. وقتی موتور کار میکند، آلترناتور شروع به چرخش میکند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
- چگونه میتوانم بفهمم آلترناتور درست کار میکند یا خیر؟
برای بررسی آلترناتور، میتوانید از یک آمپرمتر استفاده کنید تا جریان الکتریکی را اندازهگیری کنید. همچنین میتوانید با استفاده از یک ولتمتر ولتاژ خروجی آلترناتور را اندازهگیری کنید.
- چه مشکلاتی ممکن است در آلترناتور رخ دهد؟
مشکلات متداول آلترناتور شامل سایش قطعات داخلی، خرابی بلبرینگها، مشکلات در رگولاتور و مشکلات در سیمها و اتصالات میباشد.