ژنراتور برق دستگاهی بسیار مفید هستند که نیروی مکانیکی بدست آمده از مصرف گاز، سوخت و یا … را به نیروی الکتریسیته و برق تولید می کنند و از قطع برق در فعالیت های روزانه یا اختلال در دستگاه های کاری جلوگیری می کنند. ژنراتورها در شکل های فیزیکی و الکتریکی برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. ژنراتورها امروزه در مصارف صنعتی و کارخانجات بسیار پرکاربرد هستند و بعنوان نیروی الکتریکی ثانویه مورد استفاده قرار می گیرند.

عملکرد ژنراتورها چگونه است ؟

ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منابع بیرونی را به انرژی الکتریکی (برق) بعنوان خروجی تبدیل می کند. ژنراتورها در واقع انرژی الکتریکی خلق نمی کنند. در عوض، 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 کنند. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است. سیستم عملکرد ژنراتور را می توان با دیدن کار پمپ آب فهمید که باعث جریان آب می شود اما واقعا آبی ایجاد نمی کند و فقط آب جریان می یابد.

روش کار ژنراتورهای مدرن امروزی بر مبنای القای الکترومغناطیس کشف شده توسط مایکل فارادی در سال ۱۸۳۱ می باشد. فارادی کشف نمود که جریان بالای بار الکتریکی می تواند توسط حرکت رسانای الکتریکی مانند سیمی که شامل بار الکتریکی در میدان مغناطیسی است القا شود. این حرکت تفاوت ولتاژی را بین دو انتهای سیم یا رسانای الکتریکی ایجاد می کند که در عوض باعث می شود بار الکتریکی جریان بیابد و جریان الکتریکی تولید شود.

ژنراتور از چه اجزایی تشکیل شده است ؟

۱- موتور ۲- آلترناتور ۳- سیستم سوخت ۴- تنظیم کننده ولتاژ ۵- سیستم خنک کننده و اگزوز ۶- سیستم روغن کاری شونده ۷- شارژ باتری ۸- پنل کنترل ۹- مجمع اصلی (قاب)

ساختار ژنراتورها

۱- موتور : موتور منبع ورودی انرژی مکانیکی به موتور ژنراتور می باشد. اندازه موتور بطور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی طراحی شده است. چند نکته را باید هنگام خرید ژنراتورها مد نظر قرار دهید :

• موتور ژنراتورها با سوخت های مختلفی مانند دیزل، گازوییل، پروپان (در فرم مایع شده یا گاز)، یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولا با گازوییل کار می کنند در حالی که موتورهای بزرگتر با دیزل، پروپان مایع، گاز پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند.
• موتورهایی با والو بالاسری (OHV) در برابر موتورهای غیر OHV- موتورهای OHV از موتورهای دیگر متفاوت هستند در والو ورودی و خروجی موتور که در سر سیلندر موتور قراگرفته است در مقابل بلوک موتوری که سوار شده است.
• قالب آهن در سیلندر موتور (CIS)- CIS آستری در موتور سیلندر است. آن ساییدگی و پارگی را کاهش می دهد و دوام موتور را تضمین می کند. اکثر موتورهای OHV با CIS تجهیز شده اند اما لازم است تا برای این ویژگی در موتور ژنراتور بررسی شود. CIS خصوصیت گرانی نیست اما نقشی مهم در دوام پذیری موتور بازی می کند به ویژه اگر نیاز باشد تا ژنراتور را اغلب برای مدت زمان طولانی استفاده کنید.

۲- آلترناتور : آلترناتور که قسمتی از ژنراتور است، خروجی برقی از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور را تولید می کند. آن شامل مونتاژ قطعات ثابت و متحرک روکشی شده در جایش است. این اجزا باهم کار می کنند و باعث حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی می شوند که تا حدودی باعث ایجاد الکتریسیته هم می شوند.

۳- سیستم سوخت : مخزن سوخت معمولا ظرفیت کافی برای حفظ کارکرد ۶ تا ۸ ساعت را بطور متوسط دارد. در مورد واحدهای کوچک موتور ژنراتور، مخزن سوخت قسمتی از پایه ژنراتور است یا سوار بر روی چارچوب ژنراتور شده است. برای کاربردهای تجاری، ممکن است لازم باشد تا بطور مستقیم باشد و روی تانک سوخت خارجی نصب شده باشد.

۴- تنظیم کننده ولتاژ : این نام بر این دلالت دارد که این قسمت ولتاژ خروجی موتور ژنراتور را تنظیم می کند. این مکانیسم در زیر در مقابل هر جزیی که قسمتی در فرآیند دوره ای تنظیم ولتاژ را تنظیم می کند.

۵- سیستم‌های خنک کننده و اگزوز : استفاده مداوم از ژنراتور باعث می‌شود که اجزای مختلف آن گرم شوند. لازم است که یک سیستم خنک کننده قوی باشد تا با گرمای تولید شده در این فرآیند کنار بیاید و موجب خنک شدن سیستم شود.

آب تازه یا خام گاهی اوقات به عنوان خنک کننده برای ژنراتورها استفاده می شود، اما این روش اکثرا برای ژنراتورهای کوچک کاربردهای شهری یا واحدهای بسیار بزرگ تا ۲۲۵۰ کیلووات و بالاتر می‌شود. هیدروژن گاهی اوقات به عنوان خنک کننده‌ای برای سیم پیچ استاتور واحدهای بزرگ ژنراتور استفاده می‌شوند، چون بسیار کاراتر در جذب گرما نسبت به هر خنک کننده دیگر است.

۶- سیستم روغنکاری : ژنراتور ها دارای قطعات محرک زیادی در داخل موتور است که نیاز است تا در دوره های زمانی مشحص روغنکاری شوند. موتور ژنراتور توسط روغن ذخیره شده در پمپ کار میکند. سطح روغن باید هر ۸ ساعت کارکرد ژنراتور بررسی شود.

۷- شارژر باتری : شروع کاررد و عملکرد ژنراتور با باتری است. شارژر باطری ژنراتور شارژ شده توسط عرضه نمودن آن با ولتاژ شناور دقیق است. اگر ولتاژ شناور خیلی پایین است باطری زیر شارژ حفظ خواهد شد. اگر ولتاژ شناور خیلی بالاست عمر باطری را کوتاه خواهد کرد. شارژر باطری معمولا از فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی ساخته شده است.

۸- کنترل پنل : این رابط کاربر با ژنراتور است و شامل خصوصیاتی برای پریز الکتریکی است. کارخانجات مختلف قسمت‌های متفاوتی در کنترل پنل گنجانده اند.

۹- مجمع اصلی (قاب) : دیزل ژنراتور ، قابل حمل یا ثابت می باشد ، در حالت کلی تمامی تجهیزات بالا بر روی سکو یا همان شاسی قرار می گیرد .