2022/07/24، 12:04 PM
ژنراتورها وسایل مفیدی هستند که برق تولید می کنند و از وقفه یا اختلال در فعالیت های روزانه جلوگیری می کنند. ژنراتورها به صورت فیزیکی و الکتریکی برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. چگونه عیب یابی دیزل ژنراتور را انجام دهیم در بخش های بعدی به نحوه عملکرد یک ژنراتور، اجزای اصلی آن و نحوه عملکرد ژنراتور به عنوان منبع ثانویه برق در مصارف خانگی و صنعتی خواهیم پرداخت.
ژنراتور چگونه کار می کند؟
ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. درک این نکته مهم است که یک ژنراتور در واقع برق تولید نمی کند. در عوض، با استفاده از انرژی مکانیکی ارائه شده و با ایجاد حرکت و ایجاد بار الکتریکی در سیم پیچ های مدار الکتریکی، الکتریسیته را به عنوان خروجی سیستم تولید می کند. دومی توسط جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور شارژ می شود. یک ژنراتور را می توان با درک عملکرد یک پمپ آب درک کرد که باعث جریان آب می شود، اما در واقع آب ایجاد نمی کند، فقط آب جریان می یابد.
عملکرد ژنراتورهای مدرن مبتنی بر القای الکترومغناطیسی است که توسط مایکل فارادی در سال 1831 کشف شد. . این حرکت باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین دو سر سیم یا هادی می شود که باعث حرکت بار الکتریکی و تولید برق می شود.
اجزای اصلی یک ژنراتور
قسمت های اصلی ژنراتور الکتریکی به شرح زیر تقسیم می شود:
(1) موتور
(2) دینام
(3) سیستم سوخت
(4) تنظیم کننده ولتاژ
(5) سیستم های خنک کننده و اگزوز
(6) سیستم روغن کاری
(7) شارژر باتری
(8) کنترل پنل
(9) قاب اصلی
(1) موتور
یک موتور ژنراتور منبع ورودی انرژی مکانیکی به موتور است. اندازه موتور به طور مستقیم با حداکثر توان خروجی عرضه شده متناسب است. چندین فاکتور وجود دارد که باید هنگام بررسی موتور ژنراتور در نظر بگیرید. برای به دست آوردن مشخصات کامل عملکرد موتور و برنامه های تعمیر و نگهداری باید با سازنده موتور مشورت شود.
الف- نوع سوخت مصرفی- موتور ژنراتورها با سوخت های مختلفی مانند گازوئیل، گازوئیل، پروپان (به صورت مایع یا گاز) یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولاً با دیزل کار می کنند، در حالی که موتورهای بزرگتر با گازوئیل، LPG، پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای اصلی نیز می توانند دوگانه سوز باشند، به این معنی که می توانند با گازوئیل و گاز کار کنند.
ب- موتورهای با سوپاپ بالا (OHV) در مقابل موتورهای غیر OHV - موتورهای OHV با موتورهای دیگر در سوپاپ های ورودی و خروجی موتور که به سرسیلندر موتور متصل به بلوک موتور نصب می شوند، تفاوت دارند. موتورهای OHV دارای چندین مزیت نسبت به موتورهای دیگر هستند، از جمله:
طراحی فشرده
مکانیسم کار ساده
پایداری
سهولت عملیات
کمی دود تولید می شود
با این حال، موتورهای OHV گرانتر از موتورهای دیگر هستند.
ج- موتور سیلندر چدن (CSS) - CS - آستر سیلندر موتور. سایش را کاهش می دهد و دوام موتور را تضمین می کند اکثر موتورهای OHV مجهز به CSS هستند، اما برای این ویژگی باید ژنراتور موتور را بررسی کنید. CSS یک ویژگی گران قیمت نیست، اما نقش مهمی در دوام موتور دارد، به خصوص اگر ژنراتور نیاز به استفاده مکرر برای مدت زمان طولانی داشته باشد.
(2) دینام
دینام که به عنوان سر ژنراتور نیز شناخته می شود، بخشی از ژنراتور است که نیروی الکتریکی را برای ورودی مکانیکی عرضه شده به موتور تولید می کند. این شامل مجموعه ای از قطعات ثابت و متحرک پوشیده شده در یک سطح است. اجزاء با هم کار می کنند و باعث حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی می شوند که به نوبه خود الکتریسیته تولید می کنند.
الف- تثبیت کننده: جزء ثابتی است متشکل از مجموعه ای از هادی های الکتریکی که در سیم پیچی بر روی یک هسته آهنی پیچیده شده اند.
ب- روتور / آرماتور - قطعه متحرکی است که میدان الکتریکی دوار را به یکی از سه روش تولید می کند:
ط) در القایی: به ژنراتورهای براشلس معروف هستند و بیشتر در ژنراتورهای بزرگ استفاده می شوند.
ii) با آهنربای دائمی: رایج در واحدهای مولد کوچک.
iii) استفاده از راه انداز: موتوری با منبع جریان مستقیم کوچکی که از طریق مجموعه ای از حلقه های لغزنده و برس ها به روتور می رسد.
روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور ایجاد می کند که باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین سیم پیچ های استاتور می شود. جریان متناوب (AC) خروجی از ژنراتور تولید می کند.
هنگام ارزیابی دینام ژنراتور باید عوامل زیر را در نظر داشت:
i) چیدمان فلزی و پلاستیکی: تمام ساختار فلزی دوام دینام را تضمین می کند. محفظه پلاستیکی می تواند در طول زمان تغییر شکل داده و قسمت های متحرک ژنراتور بدون محافظت باقی بماند. سایش را افزایش می دهد و مهمتر از آن برای کاربر خطرناک است.
ii) بلبرینگ در مقابل بلبرینگ سوزنی: بلبرینگ ها ترجیح داده می شوند و دوام بیشتری دارند.
iii) طراحی بدون جاروبک - یک ژنراتور بدون جاروبک به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد و قدرت تمیزتری را ارائه میکند.
(3) سیستم سوخت
سیستم سوخت در ژنراتورهای گازی:
سیستم سوخت در دیزل ژنراتورها:
پمپ بنزین ها معمولاً ظرفیت کافی برای کارکردن آنها را برای حدود 6 تا 8 ساعت دارند. در مورد مجموعه های کوچک ژنراتور، مخزن سوخت بخشی از پایه ژنراتور است یا بر روی قاب ژنراتور نصب می شود. برای استفاده تجاری، ممکن است نیاز باشد که مستقیماً روی مخزن سوخت خارجی نصب شود.
بخش های متداول سیستم سوخت به شرح زیر است:
ط) لوله کشی مخزن سوخت به موتور - تامین مستقیم سوخت از باک به موتور و برگشت مستقیم از موتور به باک
ii) اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه - باید اطمینان حاصل شود که هیچ سرریزی باعث نشت سیال در مجموعه ژنراتور در حین پر شدن مخزن نشود.
iii) پمپ سوخت: سوخت را از مخزن ذخیره اصلی به مخزن روزانه منتقل می کند. پمپ بنزین معمولاً به صورت الکتریکی کار می کند.
iv) جداسازی آب و سوخت: آب و مواد خارجی را از سوخت مایع برای حمایت از سایر قسمت های ژنراتور در برابر خوردگی و آلودگی خارج می کند.
v) انژکتور سوخت: سوخت مایع اتمیزه می شود و با توجه به مقدار سوخت مورد نیاز به داخل محفظه احتراق موتور پاشیده می شود.
(4) تنظیم کننده ولتاژ
این نام نشان می دهد که این قسمت ولتاژ خروجی موتور ژنراتور را تنظیم می کند. این مکانیسم زیر ولتاژ را در برابر هر جزء تنظیم می کند که بخشی از فرآیند تناوبی تنظیم ولتاژ است.
(i) تنظیم کننده ولتاژ: تبدیل ولتاژ AC به DC - یک تنظیم کننده ولتاژ بخش کوچکی از ولتاژ AC خروجی ژنراتور را به DC تبدیل می کند. سپس تنظیم کننده ولتاژ جریان مستقیم را به سیم پیچ ثانویه استاتور که به عنوان سیم پیچ درایو شناخته می شود، تامین می کند.
(ii) سیم پیچ محرک: تبدیل جریان DC به جریان AC - فعال سازی سیم پیچ محرک اکنون شبیه سیم پیچ اولیه استاتور است و جریان متناوب کمی تولید می کند. سیم پیچ های ثانویه به واحدهایی به نام یکسو کننده های دوار متصل می شوند.
ژنراتور چگونه کار می کند؟
ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از یک منبع خارجی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. درک این نکته مهم است که یک ژنراتور در واقع برق تولید نمی کند. در عوض، با استفاده از انرژی مکانیکی ارائه شده و با ایجاد حرکت و ایجاد بار الکتریکی در سیم پیچ های مدار الکتریکی، الکتریسیته را به عنوان خروجی سیستم تولید می کند. دومی توسط جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور شارژ می شود. یک ژنراتور را می توان با درک عملکرد یک پمپ آب درک کرد که باعث جریان آب می شود، اما در واقع آب ایجاد نمی کند، فقط آب جریان می یابد.
عملکرد ژنراتورهای مدرن مبتنی بر القای الکترومغناطیسی است که توسط مایکل فارادی در سال 1831 کشف شد. . این حرکت باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین دو سر سیم یا هادی می شود که باعث حرکت بار الکتریکی و تولید برق می شود.
اجزای اصلی یک ژنراتور
قسمت های اصلی ژنراتور الکتریکی به شرح زیر تقسیم می شود:
(1) موتور
(2) دینام
(3) سیستم سوخت
(4) تنظیم کننده ولتاژ
(5) سیستم های خنک کننده و اگزوز
(6) سیستم روغن کاری
(7) شارژر باتری
(8) کنترل پنل
(9) قاب اصلی
(1) موتور
یک موتور ژنراتور منبع ورودی انرژی مکانیکی به موتور است. اندازه موتور به طور مستقیم با حداکثر توان خروجی عرضه شده متناسب است. چندین فاکتور وجود دارد که باید هنگام بررسی موتور ژنراتور در نظر بگیرید. برای به دست آوردن مشخصات کامل عملکرد موتور و برنامه های تعمیر و نگهداری باید با سازنده موتور مشورت شود.
الف- نوع سوخت مصرفی- موتور ژنراتورها با سوخت های مختلفی مانند گازوئیل، گازوئیل، پروپان (به صورت مایع یا گاز) یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولاً با دیزل کار می کنند، در حالی که موتورهای بزرگتر با گازوئیل، LPG، پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای اصلی نیز می توانند دوگانه سوز باشند، به این معنی که می توانند با گازوئیل و گاز کار کنند.
ب- موتورهای با سوپاپ بالا (OHV) در مقابل موتورهای غیر OHV - موتورهای OHV با موتورهای دیگر در سوپاپ های ورودی و خروجی موتور که به سرسیلندر موتور متصل به بلوک موتور نصب می شوند، تفاوت دارند. موتورهای OHV دارای چندین مزیت نسبت به موتورهای دیگر هستند، از جمله:
طراحی فشرده
مکانیسم کار ساده
پایداری
سهولت عملیات
کمی دود تولید می شود
با این حال، موتورهای OHV گرانتر از موتورهای دیگر هستند.
ج- موتور سیلندر چدن (CSS) - CS - آستر سیلندر موتور. سایش را کاهش می دهد و دوام موتور را تضمین می کند اکثر موتورهای OHV مجهز به CSS هستند، اما برای این ویژگی باید ژنراتور موتور را بررسی کنید. CSS یک ویژگی گران قیمت نیست، اما نقش مهمی در دوام موتور دارد، به خصوص اگر ژنراتور نیاز به استفاده مکرر برای مدت زمان طولانی داشته باشد.
(2) دینام
دینام که به عنوان سر ژنراتور نیز شناخته می شود، بخشی از ژنراتور است که نیروی الکتریکی را برای ورودی مکانیکی عرضه شده به موتور تولید می کند. این شامل مجموعه ای از قطعات ثابت و متحرک پوشیده شده در یک سطح است. اجزاء با هم کار می کنند و باعث حرکت نسبی بین میدان های مغناطیسی و الکتریکی می شوند که به نوبه خود الکتریسیته تولید می کنند.
الف- تثبیت کننده: جزء ثابتی است متشکل از مجموعه ای از هادی های الکتریکی که در سیم پیچی بر روی یک هسته آهنی پیچیده شده اند.
ب- روتور / آرماتور - قطعه متحرکی است که میدان الکتریکی دوار را به یکی از سه روش تولید می کند:
ط) در القایی: به ژنراتورهای براشلس معروف هستند و بیشتر در ژنراتورهای بزرگ استفاده می شوند.
ii) با آهنربای دائمی: رایج در واحدهای مولد کوچک.
iii) استفاده از راه انداز: موتوری با منبع جریان مستقیم کوچکی که از طریق مجموعه ای از حلقه های لغزنده و برس ها به روتور می رسد.
روتور یک میدان مغناطیسی متحرک در اطراف استاتور ایجاد می کند که باعث ایجاد اختلاف ولتاژ بین سیم پیچ های استاتور می شود. جریان متناوب (AC) خروجی از ژنراتور تولید می کند.
هنگام ارزیابی دینام ژنراتور باید عوامل زیر را در نظر داشت:
i) چیدمان فلزی و پلاستیکی: تمام ساختار فلزی دوام دینام را تضمین می کند. محفظه پلاستیکی می تواند در طول زمان تغییر شکل داده و قسمت های متحرک ژنراتور بدون محافظت باقی بماند. سایش را افزایش می دهد و مهمتر از آن برای کاربر خطرناک است.
ii) بلبرینگ در مقابل بلبرینگ سوزنی: بلبرینگ ها ترجیح داده می شوند و دوام بیشتری دارند.
iii) طراحی بدون جاروبک - یک ژنراتور بدون جاروبک به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد و قدرت تمیزتری را ارائه میکند.
(3) سیستم سوخت
سیستم سوخت در ژنراتورهای گازی:
سیستم سوخت در دیزل ژنراتورها:
پمپ بنزین ها معمولاً ظرفیت کافی برای کارکردن آنها را برای حدود 6 تا 8 ساعت دارند. در مورد مجموعه های کوچک ژنراتور، مخزن سوخت بخشی از پایه ژنراتور است یا بر روی قاب ژنراتور نصب می شود. برای استفاده تجاری، ممکن است نیاز باشد که مستقیماً روی مخزن سوخت خارجی نصب شود.
بخش های متداول سیستم سوخت به شرح زیر است:
ط) لوله کشی مخزن سوخت به موتور - تامین مستقیم سوخت از باک به موتور و برگشت مستقیم از موتور به باک
ii) اتصال سرریز از مخزن سوخت به لوله تخلیه - باید اطمینان حاصل شود که هیچ سرریزی باعث نشت سیال در مجموعه ژنراتور در حین پر شدن مخزن نشود.
iii) پمپ سوخت: سوخت را از مخزن ذخیره اصلی به مخزن روزانه منتقل می کند. پمپ بنزین معمولاً به صورت الکتریکی کار می کند.
iv) جداسازی آب و سوخت: آب و مواد خارجی را از سوخت مایع برای حمایت از سایر قسمت های ژنراتور در برابر خوردگی و آلودگی خارج می کند.
v) انژکتور سوخت: سوخت مایع اتمیزه می شود و با توجه به مقدار سوخت مورد نیاز به داخل محفظه احتراق موتور پاشیده می شود.
(4) تنظیم کننده ولتاژ
این نام نشان می دهد که این قسمت ولتاژ خروجی موتور ژنراتور را تنظیم می کند. این مکانیسم زیر ولتاژ را در برابر هر جزء تنظیم می کند که بخشی از فرآیند تناوبی تنظیم ولتاژ است.
(i) تنظیم کننده ولتاژ: تبدیل ولتاژ AC به DC - یک تنظیم کننده ولتاژ بخش کوچکی از ولتاژ AC خروجی ژنراتور را به DC تبدیل می کند. سپس تنظیم کننده ولتاژ جریان مستقیم را به سیم پیچ ثانویه استاتور که به عنوان سیم پیچ درایو شناخته می شود، تامین می کند.
(ii) سیم پیچ محرک: تبدیل جریان DC به جریان AC - فعال سازی سیم پیچ محرک اکنون شبیه سیم پیچ اولیه استاتور است و جریان متناوب کمی تولید می کند. سیم پیچ های ثانویه به واحدهایی به نام یکسو کننده های دوار متصل می شوند.
