مقالات آموزشی

شاید برای شماهم سوال پیش آمده که حالا که استاندارد دیزل ژنراتور ایجاب میکند که ظرفیت ها از ۴ مگاوآ تجاوز نمیکند اگر ما به توان بیشتری نیاز داشته باشیم چه باید کرد؟

پاسخ آن در یک جمله خلاصه میشود:

دیزل ژنراتور ها تونو باهم سنکرون کنید

سنکرون به چه معناست:

سنکرون به معنای یکپارچه شدن دو یا چند چیز باهم هست برای مثال ممکن هست که مسابقه شیرجه دو نفره را مشاهده کرده باشید دو نفر با هم به صورت کاملا سنکرون حرکاتی انجام میدهند که با توجه به میزان سنکرون بودن آن ها داوران به آنها امتیاز بالا تری میدهند.

خب پس سنکرون کردن دیزل ژنراتور ها یعنی چه؟

شما فرض کنید میخواهید یک استخر را با سطل آب پر کنید مطمینا با یک سطل نمیتوان همچین کار بزرگی انجام داد اما شما میتوانید ۱۵۰۰ سطل را استفاده کرده و در یک لحظه کل استخر را پر از آب کنید .

دیزل ژنراتور ها هم بر اساس همین مفهموم با هم سنکرون میشوند تا بتوانید کاری که یک دیزل ژنراتور به تنهایی نمیتواند انجام دهد را با دو یا چند دیزل ژنراتور انجام دهید.

حال سنکرون کردن دیزل ژنراتور چه مواردی را شامل میشود؟

همانطور که میدانید دیزل ژنراتور ها از سه قسمت موتور ژنراتور و تابلو تشکیل شده اند و با چرخش موتور و تولید میدان دوار برق سه فاز تولید میشود که از نوع AC میباشد.

اگر این ولتاژ ایجاد شده همفاز نباشد با ولتاژ ایجاد شده در دیزل زنراتور دیگر موجب آسیب رسیدن به هر دو دستگاه و وقوع جریان داخلی میشود که به شدت خطرناک است همینطور اگر ولتاژها همفاز باشند نیز چنانچه دامنه ولتاژ ها با هم فرق کنند دقیقا همین اتفاق می افتد.

پس سنکرون کردن دیزل ژنراتور ها به معنای یکسان کردن سرعت موتور ها و یکسان کردن فاز دیزل ژنراتور ها و همچنین دامنه ی آن ها میباشد

اما این کار چگونه انجام میشود

در آموزش های قبل گفتیم که هر دیزل ژنراتور از یک تابلو کنترل تشکیل شده که مسوولیت آن کنترل بر سرعت موتور و خروجی های دیزل ژنراتور است.

برخی از این تابلو کنترل ها از قابلیت سنکرون کردن دو دیزل ژنراتور را نیز شامل میشوند که کار آن سنس سرعت و ولتاژ دیزل اول و یکسان کردن آن با دیزل ژنراتور دوم تا n ام خواهد بود.

ضریب توان چیست

سلام خدمت دوستان محترم امروز با آموزش ضریب توان یا همون پاو فکتور در خدمتتون هستیم.

بسیار براتون پیش اومده که وقتی رفتید یک دیزل ژنراتور یا ژنراتور گاز سوز بخرید بهتون گفتن این دستگاه ضریب توانش انقدره.

و حتی گاهی اوقات موجب گیج شدن بیشتر شما شدند و شک کردید که نکنه این همونی نیست که میخواهید.

تو آموزش امروز قصد داریم این تابو رو براتون بشکنیم و به سادگی توضیح بدیم که ضریب توان چیه و این که میگن مثلا دیزل ژنراتور مان ضریب توانش انقدره یعنی چی؟

خب اول از همه شما باید بدونید که ما دو نوع توان داریم :

توان حقیقی و توان موهومی

چی توان موهومی؟ یعنی ما توهم میزنیم؟

خیر بگذارید با یک مثال براتون سادش کنم موضوع رو 

شما یک شیشه  یک و نیم لیتری دلستر میخرید و پول یک و نیم لیتر دلستر رو از جیبتون پرداخت میکنید اما در نهایت وقتی که داخل یک ظرف میریزید میبینید که نیم لیترش کف بود و یک لیتر دلستر خالص دارید

برگردیم روی مبحث خودمون ما دونوع توان داریم و توان حقیقی دقیقا همون دلستریه که ما میخوایم بخوریم و کف روش کاملا به منزله توان موهومی به حساب میاد یعنی چیزی  که وجود داره و ما بهش میگیم موهومی.

بیاید از این به بعد به توان حقیقی بگیم kW وبه توان موهومی بگیم kVAR و کل شیشه دلسترمونم بشه توان کل که بهش میگیم kVA

kvar kva kw reactive power wasted electricity real power usable 794849

حالا اولین سوال این هست که خب چرا ما توان بی کاربرد تولید میکنیم ؟

واقعیت این هست که این توان در واقع برای راه اندازی موتور های القایی کاملا مورد استفادست و امروزه در کشور ایران برای واحد های مسکونی به دلیل استفاده کم از این توان از نظر مالی محاسبه نمیشود و شما پول kW را پرداخت میکنید در کاربرد های صنعتی مانند کارخانه ها به دلیل حجم بالا هزینه این توان را نیز میپردازید.

بریم سر اصل مطلب ضریب توان پس کجای کاره 

در واقع باید بدونید که بر خلاف تصورات این دو توان باهم به سادگی جمع نمیشوند و به عبارتی نیاز هست که گریزی به دنیای ریاضیات بزنیم.

این دو توان در واثع دو بردار هستند که به نسبت زویه ای 90 درجه باهم اختلاف دارند

و همانطور که احتمالا مهندسین محترم استحظار دارند جمع رخ داده در واقع جمع برداری خواهد بود توان کامل تولیدی یا همان شیشه دلستر ما میشود.

power factor

اگر حوصلتون سر نرفته و تا اینجا همراه ما بودید باید بگم که به پایان داریم نزدیک  میشیم

پاور فکتور یا همون ضریب توان میگوید که دیزل ژنراتور یا ژنراتور گازسوز شما چقدر از توان کل تولیدیش توان حقیقی یا همون kW هست

مثلا اگر به شما گفتند دیزل ژنراتور پیشنهادی ضریب توان 0.8 دارد لطفا نترسید که طرف چی گفت 

منظور این است که اگر دیزل ژنراتور شما 1000kVA هست میتواند 800 kW  به شما تحویل دهد و طبق فیثاغورث600 kVAR برای مصارف موتوریتون نیز میتواند تولید کند

حالا بعضیا میان میگن که خب ما توان 600kVAR کممونه چیکار کنیم اصلا مشکلی نیست محدودیت تولید همیشه روی همون دلستر یا به عبارتی توان حقیقی دیزل ژنراتور هست و ممکنه که شما kVAR بیشتری مصرف کنید و دیزل ژنراتورتان آخ نگوید.

از نظر ریاضی هم به زاویه بین بردار kW و kVA زاویه ضریب توان و به کسینوس آن زاویه ضریب توان یا همان پور فکتور میگویند.

برای آموزش های تخصصی دیزل ژنراتور میتوانید همین حالا کتاب دیزل ژنراتور رو از سایت ما دانلود کنید به صورت کاملا رایگان و همینطور با ما در ارتباط باشید و اگر آموزش خاصی در صنعت ژنراتور دیزل ژنراتور و ژنراتور گاز سوز مد نظر داشتید درخواست کنید تا کمتر از یک هفته براتون روی سایت قرار بدم

 

ضریب توان ماشین های سنکرون با تغییرجریان تحریک قابل تغییر است لذا می توان آن را در حالت فوق تحریک مانند یک خازن بکار برد . بدین صورت که ماشین توان راکتیو خازنی شبکه را مصرف می کند

 

وقتی درضریب قدرت معینی بار برداشته شود ولی سرعت وجریان میدان ثابت باشند مقدارتغییردر   ولتاژخروجی که بصورت درصد با پریونیت از ولتاژ نامی بیان می گردد تنظیم ولتاژ نامیده می شود

با توجه به اهمیت تثبیت ولتاژ درترمینال خروجی ژنراتور در حد ولتاژ شبکه نیاز به یک کنترل کننده ولتاژی که بصورت اتوماتیک تغییرات ولتاژ در ترمینال که به ازای تغییرات بار رخ می دهد به ورودی تحریک اعمال کند وجود دارد این کنترل کننده با گرفتن فیدبک هایی 

با افزایش ظرفیت ژنراتورها مساله تامین تحریک میدان dc به تدریج دشوار تر می شود .منبع تحریک معمول یک ژنراتور dc است که خروجی آن از طریق جاروبک ها و حلقه های الغزان به میدان متناوب داده میشود. 

ماشین های سنکرون چند قطبی و کم سرعت حاوی قطب های بر جسته در ابن ماشین ها سرعت سنکرون و با شکاف هوایی غیر یکنواخت روبرو هستیم ¸ لذا عکس العمـل آرمیچر یا  mmf   آرمیچر شار بیشتری را در امتداد محور قطب ها که محور مستیقم معروف است تولید می کند 

برای تحلیل بهتر ژنراتور سنکرون نیازمند شناخت مدار معادل ماشین می باشد  . در این بخش به بررسی مدار معادل ژنراتور سنکرون می پردازیم .

 معمولا ژنراتور های سنکرون مگر در مواردی بسیار خاص بصورت سه فاز هستند . در ماشین های سنکرون یک ماشین AC است که  سرعت آن تحت شرایط ماندگار متناسب با فرکانس جریان آرمیچر است . میدان مغناطیسی که توسط آرمیچر تولید میشود با همان سرعت میدان تولید شده توسط جریان میدان روتور گردش می کند و یک گشتاور ثابت و ماندگار نتیجه می دهد . در شکل زیر یک تصویر از ماشین  سنکرون را  نشان می دهد .

1-  برای اتصال ژنراتور های القایی به شبکه سرعت ژتراتور تدریجا افزایش داده می شود و پس از آنکه لغزش ژنراتور از مقدار معینی کمتر شد  ژنراتور  به شبکه متصل می گردد . جریان هجومی در لغزش های کوچک نیز وجود داردحتی اگر ژنراتور در اتصال به شبکه کاملا سنکرون شده باشد این جریان دو برابر جریان حالت روتور قفل شده است و خیلی زود از بین می رود ( حداکثر بعد از 10سیکل)

1-    فقط  وقتی مثل یک ژنراتور کار می کند که با یک ما شین سنکرون  موازی شده باشد و مستقلا برق نمی تواند تولید کند.

1- به سیتم تحریک نیازی نداشته و ساختمان آن بسیار ساده می باشد و در نتیجه تعمیر و نگهداری آن آسان می باشد.

یک موتور القایی با اتصال سه فاز متعارل به استاتور آن و ایجاد یک میدان مغناطیسی دوار در فضای بین روتور و استاتور راه اندازی می گردد و سرعت آن آرام آرام بالا می رود. از آنجا که با نزدیک شدن سرعت به سرعت سنکرون ( سرعت میدان مغناطیسی استاتور) ولتاژ القا شده در موتور به صفر می رسد و در واقع می توان گفت ولتاژ القایی در روتور به کمیت لغزش در ماشین بستگی دارد.

 .

.

فهم ماهیت چگونگی تولید مغناطیس توسط سیم پیچ های ماشین های الکتریکی سه فاز جهت تحلیل و بررسی این ماشین ها بسیار حیاتی است . سیم پیچ ها ی هر فاز در این گونه ماشین ها نسبت به هم به میزان  120 درجه  جابجایی مکانی دارند . باید دانست MMF  حاصله در فاصله هوایی به خاطر هر یک از این سه فاز نیز نسبت به هم به میزان 120 درجه الکتریکی در هر فازجابجایی دارد. 

 

انرژي برقي بعلت سهولت توليد، سهولت انتقال، تميزي وقابليت تبديل به انواع انرژيهايي ديگر، خيلي زود مورد توجه قرار گرفت،

شرایط و مشخصات کلی اتاق دیزل ژنراتور:

جهت نصب بهینه و کاربردی دیزل ژنراتور موارد ذیل پیشنهاد می گردد

تعین مکان مناسب جهت نصب دیزل ژنراتور

مناسب ترین محل برای نصب دیزل ژانراتور باید براساس موقعیت کاری آن تعین شود

موارد کلی استفاده ژنراتور های برق اضطراری

در موارد ذیل استفاده از دیزل ژنراتور ها یا ژنراتورهای پایه گاز سوز پیشنهاد می گردد

سیستم برق اضطراری چیست؟

به سیستمی که در زمان قطع جریان برق در شبکه سراسری عادی مورد استفاده قرار می گیرد و وظیفه آن تامین برق مورد نیاز بخشهای معینی از یک مجموعه است.

کوپلینگ همانطور که از نامش پیداست ترجمه انگلیسی کلمه coupling و به معنای اتصال مکانیکی دو شفت رو در رو و هم راستا یا 

موتورهای دیزل مجهز به توربو شارژر 

همانطور که حتما با کارکرد موتورهای احتراق داخلی آشنا هستید ترکیب هوا و سوخت ترکیب احتراق را تشکیل می دهد، از آنجایی که در هوای محیط تنها 21 درصد اکسیژن موجود است، پس اگر بتوانیم درصد اکسیژن را به هر طریق در محفظه سیلندر افزایش دهیم پس عملا احتراق بهتر و به تبع آن توان بیشتری تولید خواهیم کرد و راه حل آن بسیار ساده است ((توربو شارژر)) 

استانداردهای ژنراتور

 ژنراتور معمولا به وسیله استانداردهای بین المللی مشابه ای طراحی ، ساخته و مورد آزمون قرار می گیرند که معتبرترین این استاندارد ها عبارتند از:

به منظور القا ولتاژ و تولید الکتریسیته در ژنراتورها لازم است محور ژنراتور با سرعت ثابتی دوران کند که این نیروی دورانی چندین روش می تواند تامین شود. 

تنظیم ولتاژ ژنراتورها

ولتاژ تولید شده در یک ژنراتور به سرعت دوران شفت و مقدار فلوی میدان بستگی دارد.

تحریک کننده ژنراتور

به منظور القاء ولتاژ در ژنراتور که یک جریان DC لازم است تا به مدار سیم پیچ رتور اعمال شود و چون رتور در حال چرخش و دوران است ترتیب خاصی برای بدست آوردن قدرت DC در سیم پیچی میدان آن لازم است.

طراحی و ساختمان درونی ژنراتورها

ژنراتورها یا مولدهای متناوب جزء خانواده ماشین های سنکرون متداولی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.

مالکین منازل که خواستار استمرار وجود برق در منازل خود , در زمانهای قطعی برق می باشند,بین ژنراتورهای قابل حمل دیزلی وژنراتورهای گازی ,معمولا یکی را به نصب یک سیستم پشتیبانی دائمی و پر هزینه ترجیح می دهند.

اگرچه دیزل ژنراتور یک دستگاه مستقل است که سوخت دیزلی را به الکتریسیته تبدیل می کند,در واقع متشکل از دو بخش است که برای تولید برق با یکدیگر کار می کنند.