ژنراتور چیست؟

ژنراتور یا آلترناتور به قطعه ای الکترونیکی گفته می شود که با انرژی مکانیکی به دست آمده از موتور می تواند برق تولید کند. ژنراتور که به آن آلترناتور نیز گفته می شود، جزو قطعات اصلی در دیزل ژنراتور ها می باشد که در فرایند کوپله کردن و مونتاژ کردن به دستگاه خروجی برق تبدیل می شود.

معمولا ژنراتور با هر انرژی مکانیکی به دست آمده مانند موتور های احتراقی، توربین های گازی و آبی، توربین های بادی و توربین های بخار و غیره در یک مدار خارجی می تواند آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کند.

انواع ژنراتور تک

• ژنراتور ذغالی یا جاروبکی

ساختار آن به گونه ای می باشدکه نیاز به ولتاژ تحریک خارجی که شامل باتری یا یک منبع تغذیه دارد.

• اجزا ژنراتور ذغالی یا جاروبکی که شامل :

1. FAN (قطعه خنک کننده)
2. SOURCE POWER TO AVR (خروجی استاتور به AVR)
3. AVR (رگولاتور تنظیم ولتاژ)
4. STATOR (قطعه ثابت موتور)
5. ROTOR (قطعه متحرک موتور)
6. SUPPLY (ورودی ولتاژ تحریک)
7. EXCITER (محرک یا تحریک کننده)
8. RECTIFIER (مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب)
9. PMG (سنسور دور شفت)

در ژنراتور ها ما معمولا 4 روش تحریک برای راه اندازی ژنراتور های ذغالی نیز داریم که روش بالا نمونه شنت یا خود تحریک می باشد.

در بین چهار روش تحریک عادی ژنراتور ها از یک رگولاتور ولتاژ اتوماتیک یا همان (AVR) استفاده می شود. در واقع رگولاتورولتاژ اتوماتیک برای تامین کردن خروجی DC یا جریان مستقیم به تحریک کردن استاتور استفاده می کند.

معمولا ژنراتور های ذغالی از لحاظ کوپلینگ به ژنراتور های دو سر بلبرینگ (TWOBEARINGS) یا شفت دار تقسیم می شود. این ژنراتور ها در زمان کوپل شدن با موتور ها هزینه های زیادی به همراه خواهند داشت زیرا در زمان نصب با موتور نیازمند واسطه کوپله نیز است.

• ژنراتور براشلس

ژنراتور براشلس یا آهنربا دائم به ژنراتوری اطلاق می شود که با بهره گیری از مغناطیس دائم که به روتور متصل است جهت تحریک استفاده می شود که در این نوع از ژنراتور ها نیازی به ذغال نداریم.

ژنراتور های براشلس از لحاظ نوع کوپلینگ به دو نوع تقسیم می شوند:

• تک سر بلبرینگ: به ژنراتوری گفته می شود که بدون واسطه به موتور کوپله می شود.
• دو سر بلبرینگ: به ژنراتوری گفته می شود که در زمان کوپله با موتور به واسطه نیاز دارد.

    مقایسه ژنراتور های ذغالی و براشلس

• قیمت: معمولا ژنراتور های براشلس گران تر از ژنراتور های ذغالی می باشند.
• طول عمر: ژنراتور های ذغالی به نسبت ژنراتور های براشلس عمر کمتری دارند.
• ابعاد: ژنراتتور های براشلس از نظر ابعاد کوچک تر از ژنراتور های ذغالی می باشند.

    اجزای اصلی ژنراتور

     ژنراتور ها از یک قسمت چرخان و متحرک به اسم روتور و از یک قسمت ثابت به اسم استاتور تشکیل شده اند.

1.  روتور  به قطعه ای دوار یا متحرگ گفته می شود که در درون ساختار ژنراتور، نیروی مکانیکی دوار خروجی موتور را دریافت کرده و با چرخش خود، حول محور مشخص و آرمیچر نصب شده بر روی این قطعه می شود که باعث ایجاد میدان مغناطیسی شده که این میدان باعث القای نیروی الکترومغناطیس در   سیم پیچی آلترناتور می شود.

•  آرمیچر: منظور از آرمیچر آهن ربای دایم کار در مدل های براشلس و نمونه تحریک پذیر در مدل های ذعالی تعریف می شود.
• کموتاتور: وسیله ای فلزی که از جنس برنج یا مس بوده که ذغال های جاروبک بر روی آن قرار گرفته و وظیفه انتقال ولتاژ تحریک را به سیم پیچی درونی روتور بر عهده دارد. هر کدام از صفحات موازی کوموتاتور به کلاف سیم پیچ مقابل خود متصل بوده که با آرایش و قطب بندی آهن ربای الکترومغناطیس القایی رابطه دارد که در نهایت با طرح متوالی قطب های N و S درون ساختار سیم پیچ موجب القای الکترومغناطیس در ساختار استاتور می شود.
•   جاروبک ها و جارو نگهدار: به قطعات کربنی یا اصطلاحا ذغالی گفته می شود که حامل ولتاژ تحریک بوده و با اتصال خود به سطح کوموتاتور         کامل می کنند.
•   جارو نگهدار: وسیله ای است که موجب اتصال صحیح قطعات ذغال جارروبک به سطح کوموتاتور و محافظت از آن را بر عهده دارد.

2. استاتور

   به قسمت ثابت ژنراتور استاتور گفته می شود که از چند لایه فلزی به شکل یک استوانه تو خالی ساخته شده است. که دارای مش بندی و کلاف          سیم مسی لاکی بوده که با محاسبات دقیق ولتاژ تحریک درون روتور را به ولتاژ خروجی مورد نظر تبدیل می کند.

    کلاف: به رشته های تنیده شده ی سیم مسی گفته می شود.

   در حالت کلی وظیفه استاتور تامین ولتاژ خروجی استاندارد بوده که در ژنراتور های کوچک ولتاژ خروجی مستقیم یا متناوب به وسیله ی قطعه ی              رکتیفایر صورت می پذیرد.

   رکتیفایر: به قطعه ای گفته می شود که ولتاژ خروجی متناوب را به ولتاژ مستقیم یا بالعکس تبدیل می کند.

  روتور با چرخش خود که نیروی دورانی خود را از یک منبع خارجی به دست اورده است درون فضای خالی استاتور که با فاصله ی به اصطلاح هوایی و         معروف است باعث القای جریان الکترومغناطیس تحریک به سیم پیچ استاتور می شود.

3. یاتاقان بندی:بهترین جزء در یاتاقان بندی بلبرینگ می باشد که در مرکز درب های ژنراتور قرار می گیرد .

بلبرینگ: به قطعه ای گفته می شود که موجب تراز بندی روتور در ساختار استاتور شده، نیرو های شعاعی و محوری را تحمل کرده و موجب می شود قطعات دوار و ثابت در کنار یکدیگر به صورت استاندارد قرار بگیرند.

4. رگولاتور ولتاژ یا همان AVR

رگولاتور ولتاژ یا همان AVR (Automatic Voltage Regulator) به قطعه ای گفته می شود که در واقع خروجی ولتاژ ژنراتور را بررسی می کند.           وظایف رگولاتور ولتاژ یا همان AVR

• بررسی خروجی خطاها
• سیستم حفاظتی خروجی
• تنظیم ولتاژ
• نوسان ولتاژ در خود ساختار ژنراتور
• تنظیم ولتاژ در خروجی

6. پوسته: پوسته یا کیسینگ به قطعه ای گفته می شود که ضمن در کنار یکدیگر قرار دادن قطعات درونی ژنراتور موجب حفاظت فیزیکی این قطعات در مقابل عوامل مخرب مانند ضربه، گرد و غبار، نور آفتاب و رطوبت می شود.
7. پروانه خنک کن: به قطعه ای گفته می شود که با چرخش خود که به شفت اصلی متصل است باعث گردش جریان هوا درون ساختار ژنراتور شده میزان انتقال حرارت را بالا برده و موجب خنک شدن ساختار درونی ژنراتور می شود.