• تلفن : 02122903390
  • ایمیل: contact@email.com

ژنراتور

ژنراتور

ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. این مهم است که درک کنیم که ژنراتور واقعاً انرژی الکتریکی خلق نمی کند. 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 خواهد کرد. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است. مکانیسم ژنراتور را می توان با درک کار پمپ آب فهمید که باعث جریان آب می شود اما واقعاً آبی ایجاد نمی کند و فقط آب جریان می یابد..

کار ژنراتورهای مدرن امروز بر مبنای القای الکترومغناطیس کشف شده توسط مایکل فارادی در سال ۱۸۳۱    می باشد. فارادی کشف کرد 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.

ویژگی های دیزل ژنراتور

سیستم کنترلی یک دیزل ژنراتور

کنترلرهای ATS نصب شده بر روی دیزل ژنراتورها همواره ناظر اعمال بار بر روی موتور ژنراتور بوده و در مواقع غیرعادی بر مبنای تنظیمات قبلی پاسخ مناسب را از طریق فرمان های الکترونیکی تابلو ارسال کرده و به صورت خودکار تمامی وضعیت را همواره کنترل می‌نماید که موتور ژنراتور در بهترین شرایط به کار خود ادامه دهد. در حالت انتظار ( Standby ) در صورت قطع برق مصرفی خارج از واحد بلافاصله و در کمترین زمان، ATS زمان روشن و به کارگیری موتور ژنراتور را برقرار می‌کند. قابلیت سیستم کنترلی به شرح ذیل می‌باشد :

  1. استارت و استپ اتوماتیک دیزل.
  2. قابلیت مونیتورینگ. کنترل و تنظیم از طریق کامپیوتر با برنامه تحت ویندوز.
  3. حفاظت‌های مختلف افزایش درجه حرارت آب، کاهش فشار روغن، افزایش و کاهش دور دیزل، افزایش

ولتاژ ژنراتور و کاهش ولتاژ باتری.

  1. نشان دهنده‌ اخطارهای مختلف از جمله: اخطار خرابی دینام، اخطار خطای انجام استارت در حالت اتوماتیک، اخطار خرابی سنسور روغن یا قطع بودن کابل ارتباطی در حالت اتوماتیک.
  2. قابلیت تنظیم تمامی پارامترهای زمانی از روی پنل.
  3. قابلیت کار با ولتاژ متغیر از ۱۲ولت تا ۴۸ ولت بطور اتوماتیک.

از دیگر قابلیت ها می توان به :

- قابلیت کار در دو حالت دستی و اتوماتیک

- نشان گر زمان کار دیزل ژنراتور بر حسب ساعت

- اندازگیری سه فاز شهر یا دیزل ژنراتور و تشخیص آمادگی

- قابلیت نمایش دور موتور RPM

- آلارم ویژه دمای آب

- CHECK UP کامل موتور با قابلیت نمایش آمپراژ، ولتاژ، فرکانس

انواع مولدها

بر حسب کاربرد، کارخانجات سازنده مولدها چهار نوع را پیشنهاد می‌دهند:

  1. مولد اضطراری
  2. مولد پایه
  3. مولد دائم
  4. مولد چند منظوره

ژنراتور باید توان مورد نیاز پیش‌بینی شده معتبر را بدون آسیب فراهم کند. این امر با دادن یک یا چند رتبه به ژنراتور بدست می‌آید.

  1. مولد اضطراری ( Standby )

در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تأمین برق مشترکین می‌کند. مولد اضطراری به صورت استندبای ، ممکن است لازم باشد تا فقط چند ساعت در ماه عمل کند. اما مدل‌های دیگری از ژنراتورهای پرایم هستند که باید به صورت پیوسته عمل کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می‌افتد، ممکن است با شرایطی بخصوص عمل کند مانند ۱۰٪ بار اضافه که در طی زمان فعالیت می‌تواند منظور شود. ژنراتوری با مدل یکسان می‌تواند مرتبه بالاتری را برای سرویس جایگزین راه‌اندازی کند که آن برای امور پیوسته ‌است. شرکت‌های سازنده بر طبق توافق جهانی برای هر ژنراتور رتبه‌ای قائل می‌شوند.

این رتبه‌بندی‌ها به صورت  استاندارد تعریف می‌شوند تا اجازه انتخاب صحیح را به طراحان بدهند و مقایسه خوبی بین سازنده‌ها صورت گیرد تا از عملکرد نادرست ژنراتور جلوگیری نموده و راهنمای طراحان باشد.

  1. مولد پایه ( Prime )

این نوع ژنراتورها معمولاً در اماکنی که موقتاً به برق نیاز دارند به کار می‌آیند. مانند اردوگاه‌ها، نمایشگاه‌ها، اکتشاف معادن و کمپ‌ها. از این نوع ژنراتور ها  نباید در کاربردهای ساخت توان استفاده شود. خروجی موجود با بار متفاوت برای یک زمان نامحدود است. عموماً پیک تقاضای۱۰۰٪ در مرحله  اولیه را با ۱۰٪ ظرفیت بار اضافی برای استفاده در موقعیت‌های ضروری برای ماکزیمم یک ساعت در ۱۲ ساعت را داراست. ۱۰٪ ظرفیت اضافه بار برای زمان محدودی در دسترس است. (معادل با توان اولیه و مطابق با ISO8528 ، و توان اضافی مطابق با ISO3046 AS2789, DIN6271, and BS5514) این رتبه برای تمامی مدل‌های ژنراتور قابل استفاده نیست.

موارد استفاده : جایی که ژنراتور تنها مرجع توان باشد برای ارتباط راه دور با معادن، سایت‌های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.

  1. مولد دائم ( Continuous )

مولدهای دائم برای امور نیروگاهی یا برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرند . قابلیت این نوع ژنراتور در فراهم نمودن توان پیوسته برای یک بار ثابت تا رتبه کامل خروجی و برای زمان های نامحدود است. هیچ قابلیت جانشین شدن اضافه باری برای این نوع ژنراتور در دسترس نیست. توزیع‌کننده‌های مجاز شده مشارکتی برای رتبه‌بندی معادلند با توان پیوسته مطابق با ISO8528, ISO3046, AS2789, DIN6271, and BS5514 و

این رتبه‌بندی قابل اجرا بر روی تمامی ژنراتورها نیست.

موارد استفاده : این نوع ژنراتور بار یکسان پیوسته را راه‌اندازی می‌کند و به موازی توان مصرفی پیوسته و اصلی برای ماکزیمم سطح مجاز ۸۷۶۰ ساعت در سال مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ژنراتورها همچنین ممکن است برای برش پیک / پشتیبانی شبکه حتی از طریق اعمال برای ۲۰۰ ساعت در سال مورد استفاده قرار گیرند .

  1. مولد چند منظوره

توصیه می‌شود برای کاربردهای با رویکرد اقتصادی از این نوع مولدها استفاده نشود. مثلاً لزومی ندارد یک مولد دائم دارای تابلوی کنترل وصل خودکار در زمان قطع برق شهر باشد. به هر حال، معمولاً یک فرض معمول این است که اگر یک مولد در حالت اضطراری ۱۰۰۰ کیلووات باشد، در حالت پایه و دائم به ۸۵۰ و ۸۰۰ کیلووات اکتفا شود. معمولاً نحوه باردهی مولد در دفترچه مشخصات مولدها وجود دارد.

اجزای اصلی ژنراتور در شکل مشخص شده اند:

  1. موتور

موتور منبع ورودی انرژی مکانیکی به دیزل ژنراتور است. اندازه موتور به طور مستقیم متناسب با حداکثر توان خروجی عرضه شده است. در حالی که دارید موتور ژنراتور را بررسی می کنید ، بایستی چندین فاکتور را در نظر داشته باشید . سازنده موتور باید برای رسیدن به خصوصیات کارکرد کامل موتور و برنامه های نگهداری به مشتریان  مشاوره لازم را  بدهد.

الف- نوع سوخت مورد استفاده- دیزل  ژنراتورها با انواعی از سوخت ها مانند گازوئیل، پروپان (در فرم مایع شده یا گاز)، یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای کوچکتر معمولاً با گازوئیل کار می کنند در حالی که موتورهای بزرگتر با گازوئیل ، پروپان مایع، گاز پروپان یا گاز طبیعی کار می کنند. موتورهای اصلی همچنین می توانند دوگانه سوز باشند یعنی هم با گازوئیل و هم با گاز کار کنند.

ب- موتورهای با والو بالاسری (OHV) - موتورهای OHV چندین مزیت نسبت به موتورهای دیگر دارند مانند:

  • طراحی جمع و جور
  • مکانیسم کار ساده تر
  • دوام پذیری
  • راحتی کار در عملیات
  • انتشار دود کم

به هر حال، موتورهای OHV نسبت به موتورهای دیگر گران تر است.

ج- قالب آهن در سیلندر موتور (CIS) - CIS آستری در سیلندر موتور است که  ساییدگی و پارگی را کاهش    می دهد و دوام موتور را تضمین می کند. اکثر موتورهای OHV با CIS تجهیز شده اند . CIS نقشی مهم در دوام پذیری موتور بازی می کند به ویژه اگر نیاز باشد تا ژنراتور را برای مدت زمان طولانی استفاده کنید.

  1. دستگاه تولید برق متناوب (آلترناتور)

آلترناتور همچنین به نام Genhead نیز شناخته شده است . آلترناتور  بخشی از ژنراتور است که خروجی الکتریکی از ورودی مکانیکی عرضه شده توسط موتور را تولید می کند.

  1. سیستم سوخت

سیستم سوخت در دیزل ژنراتور ها:

مخزن سوخت معمولاً ظرفیت کافی برای حفظ کارکرد دیزل ژنراتور  به مدت  ۶ تا ۸ ساعت را به طور متوسط دارد. در مورد سایزهای کوچک دیزل ژنراتور، تانک سوخت قسمتی از پایه بوده  و  یا سوار بر روی شاسی دیزل ژنراتور شده است. برای کاربردهای تجاری، ممکن است لازم باشد که مخزن سوخت بطور جداگانه  نصب گردد .

قسمت های معمول سیستم سوخت شامل:

- مخزن سوخت ذخیره جداگانه که جدای از دیزل ژنراتور نصب می گردد - مخزن سوخت نصب شده روی شاسی ژنراتور ( مخزن روزانه ) - لوله  ارتباطی از مخزن جداگانه سوخت به موتور

- ارتباط سرریز از تانک سوخت به لوله زهکش – برای جلوگیری از سرریز سوخت در طول پرکردن تانک  و ممانعت از نشت مایع روی مجموعه ژنراتور ، سر ریز مخزن سوخت به لوله زهکش متصل می گردد.

-پمپ سوخت: سوخت را از تانک ذخیره اصلی به تانک روز منتقل می کند. پمپ سوخت معمولاً به طور الکتریکی کار می کند.

-جداکننده آب و سوخت: آب و ماده خارجی را از سوخت مایع به منظور محافظت از اجزای دیگر ژنراتور در مقابل خوردگی و آلودگی جدا می کند.

- انژکتور سوخت : سوخت مایع را اتمیزه کرده و به میزان مورد نیاز ، آن را در اتاقک احتراق موتور اسپری می نماید.

  1. تنظیم کننده ولتاژ( AVR ) :

این قسمت ولتاژ خروجی موتور ژنراتور را تنظیم می کند و مکانیسم آن به شرح زیر است:

 (AVR) یا رگولاتور ولتاژ وظیفه تولید برق DC مورد نیاز برای اکسایتر یا سیم پیچ تحریک را بعهده دارد. (AVR) از برق خروجی ژنراتور تغذیه می کند . در ابتدا به نظر میرسد ولتاژ خروجی ژنراتور صفر است پس چگونه (AVR) تغذیه می شود؟!  ژنراتور بخاطر وجود پسماند مغناطیسی سیم پیچها ، در حد چند ولت ،  ولتاژ در خروجی دارد . لذا (AVR)  از همین ولتاژ بوسیله یک حلقه فیدبک مثبت ، ولتاژ ژنراتور را بالا می آورد . سپس حلقه فیدبک ا(AVR) منفی می شود و ولتاژ خروجی را بر روی 400 ولت یا مقدار تنظیم شده فیکس میکند. ولتاژ خروجی (AVR) حدود 12 ولت dc می باشد . لذا میتوان بوسیله باتری نیز این ولتاژ را تنظیم کرد. ولی نکته قابل تامل این است که (AVR) وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی را بعهده دارد تا در بارهای خروجی متغیر و دور ها یا فرکانس های مختلف دیزل ژنراتور ، ولتاژ خروجی ژنراتور تغیر نکند .

 AVR باعث می‌شود که موتور به صورت مطمئن و یکنواخت کارکرده و در صورت اعمال اضافه بار، موتور و ژنراتور خاموش شده و باعث جلوگیری از خرابی مولد می‌گردد. سیم پیچی ژنراتور مطابق با آخرین وضعیت تکنولوژی ساخته شده تا از هرگونه اعوجاج (ایجاد هارمونی) در طول کار جلوگیری نماید و عایق بندی کلاس بالای ژنراتور نیز از هر گونه اتصال کوتاه و خرابی و سوختن سیم پیچ ها ممانعت به عمل می آورد. در نتیجه کار یکنواخت و رضایت بخشی در مصارف القائی (الکترو موتورها) در اختیار مصرف‌کننده قرار می‌دهد.

همچنین مدل  (AVR) یا رگولاتور ولتاژ برای کاربردهای مختلف ، متفاوت می باشد.

عملکرد یا طرز کار ژنراتور:

   ژنراتور از دو بخش ثابت و متحرک تشکیل می شود. سیم پیچ هایی که روی قسمت های ثابت ژنراتور نصب شده اند استاتور و سیم پیچ هایی که بر روی قسمت های متحرک پیچیده شده اند روتور نامیده می شوند. استاتور اصلی (main generator) ، سیم پیچی می باشد که برق خروجی را بوسیله قسمت روتور تولید می کند و جریان خروجی از این بخش عبور میکند. روتور این قسمت عمل آهن ربای الکترومغناطیسی را انجام میدهد . لذا روتور با ایجاد میدان الکترو مغناطیسی باعث القای ولتاژ متناوب بر روی استاتور می شود.استاتور از سه سیم پیچ تشکیل شده است که یک سر آنها به یکدیگر و سرهای دیگر آنها به ترمینالهای خروجی ژنراتور متصل می باشند. همانگونه که میدانیم آهنربای الکترو مغناطییسی به جریان برق مستقیم یا  DC نیاز دارد . پس برق روتور اصلی از روتور تحریک یا اکسایتر تامین می شود. جریان خروجی روتور اکسایتر بوسیله القای میدان الکترو مغناطیسی تولیدی استاتور اکسایتر  بوجود می آید که بوسیله یک پل دیودی (پس از یکسو سازی) به روتور اصلی اعمال می گردد. جریان مستقیم یا  DC استاتور اکسایتر نیز بوسیله AVR  تامین می گردد. برق ورودی AVR نیز از ترمینال های خروجی یا استاتور اصلی تامین میگردد. لذا این چرخه طبیعی همیشه در جریان است و رگولاتور ولتاژ یا  AVR با تغییر جریان خروجی خود ، ولتاژ خروجی ژنراتور را کنترل میکند.

سیستم های خنک کننده و اگزوز

  1. سیستم خنک کننده: استفاده متوالی از ژنراتور باعث می شود که اجزای مختلف آن گرم شوند. لازم است که سیستم خنک کننده و تهویه ای باشد تا با گرمای تولید شده در این فرآیند کنار بیاید.

آب تازه یا خام گاهی اوقات به عنوان خنک کننده برای ژنراتورهاست اما این اکثرا محدود به موقعیت های خاصی مانند زنراتورهای کوچک کاربردهای شهری یا واحدهای بسیار بزرگ تا ۲۲۵۰ کیلووات و بالاتر می شود. هیدروژن گاهی اوقات به عنوان خنک کننده برای سیم پیچ استاتور واحدهای بزرگ ژنراتور استفاده می شود، چون بسیار کاراتر در جذب گرما نسبت به هر خنک کننده دیگر است. هیدروژن گرما را از بین می برد و آن را از طریق تبادل گر گرمایی که در مدار خنک کنندگی ثانویه هستند سرد می کند. به این دلیل است که ژنراتورهای بسیار بزرگ و کارخانجات نیروی کوچک اغلب برج های سردکننده بزرگی کنار خود دارند. برای همه کاربردهای معمول دیگر، هم مسکونی و هم صنعتی، رادیاتور استاندارد و فنی  که روی ژنراتور وصل شده اند و به عنوان سیستم خنک کنندگی اولیه کار می کنند.

  1. سیستم اگزوز

گازهای اگزوز توسط ژنراتور از هر نوع موتور، دیزلی یا گازوییلی خارج می شوند و شامل مواد شیمیایی به شدت سمی بوده که لازم است به طور مناسبی مدیریت شوند. از اینرو، لازم است تا سیستم اگزوز مناسبی وصل شود تا گازهای خروجی از اگزوز را کنترل نماید . اینجا نمی توان تاکید کافی بر بقایای سمی مونوکسیدکربن داشت که یکی از متداول ترین علل برای مرگ در مناطق تحت تاثیر طوفان بعد از آن است که مردم در مورد آن زمانی فکر می کنند که بسیار دیر شده است.

لوله های اگزوز معمولاً از چدن، آهن نرم یا فولاد هستند. این لوله ها معمولاً به موتور با استفاده از متصل کننده های منعطف برای حداقل کردن لرزش و جلوگیری از صدمه به سیستم خروجی ژنراتور، وصل می شوند. لوله اگزوز در خاتمه به فضای بیرون می رسد. باید تضمین کنید که سیستم اگزوز ژنراتور مرتبط با تجهیزات دیگری نیست.

  1. سیستم روغن کاری

ژنراتور دارای قطعات محرکی در موتور می باشد که نیاز است برای تضمین عملیات پیوسته و مداوم  برای دوره زمانی طولانی روغن کاری شود. باید سطح روغن در هر ۸ ساعت کارکرد ژنراتور بررسی شود. همچنین برای هر نوع نشت روغن و تغییر در سطح روغن  در هر ۵۰۰ ساعت کارکرد ژنراتور، بررسی های لازم صورت گیرد.

  1. شارژر باطری

شروع عملکرد ژنراتور، توسط باطری می باشد . شارژر ،  باطری ژنراتور را شارژ نموده و ولتاژ آن بصورت شناور  و دقیق است. اگر ولتاژ شناور خیلی پایین باشد ، باطری زیر شارژ حفظ خواهد شد. ادر صورتیکه ولتاژ شناور خیلی بالا باشد موجب کوتاه شدن  عمر باطری می گردد . شارژر باطری معمولاً از فولاد ضد زنگ برای جلوگیری از خوردگی ساخته شده است. همچنین کاملاً اتوماتیک است و نیاز به هر تنظیمی ندارد. ولتاژ خروجی DC شارژر باطری مجموعه ای از 33/2 ولت در هر سلول است که ولتاژ شناور دقیقی برای باتری های اسیدی سربی است. شارژر باطری، ولتاژ خروجی ایزوله شده DC دارد که با کارکرد نرمال ژنراتور مداخله نمی کند.

  1. کنترل پنل

این قطعه رابط کاربر با ژنراتور است . کارخانجات مختلف قسمت های متفاوتی در کنترل پنل گنجانده اند. بخش از این موارد در زیر آمده است:

  1. روشن و خاموش الکتریکی: کنترل استارت اتوماتیک به طور خودکار در هنگام قطع برق ژنراتور را روشن نموده و بر کار ژنراتور نظارت می کند و هنگامی که ژنراتور در حال کار است و بیشتر از این نیازی به استفاده از آن نیست به طور اتوماتیک ژنراتور را خاموش می نماید.
  2. نمایشگرهای موتور: پارامترهای مهمی مانند فشار روغن، دمای خنک کننده، ولتاژ باطری، سرعت چرخش موتور و دوره عملکرد را اندازه گیری می کند. با اندازه گیری و نظارت ثابت بر این پارامترها موتور از هر گونه آسیب جدی مصون می ماند.
  3. نمایشگرهای ژنراتور : کنترل پنل نمایشگرهایی دارد که جریان و ولتاژ خروجی را اندازه گیری و نمایش می دهد .
  4. چارچوب/ شاسی موتور ژنراتور

دیزل ژنراتور ، قابل حمل یا ثابت می باشد ، در حالت کلی تمامی تجهیزات بالا بر روی سکو یا همان شاسی قرار می گیرد .

مجموعه: برق خواندن 2371 دفعه
محتوای بیشتر در این بخش:

جستجو