ژنراتور (Generator)
ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و
نقش کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است . ساخت
اولین نمونه ژنراتور ( سنکرون) به انتهای قرن 19 برمی گردد. مهمترین پیشرفت
انجام شده در آن سال ها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز از لافن به
فرانکفورت آلمان بود. در کانون این تحول ، یک هیدروژنراتور سه فاز 210 کیلو
وات قرار گرفته بود. عیلرغم مشکلات موجود در جهت افزایش ظرفیت و سطح ولتاژ
ژنراتورها، در طول سال های بعد تلاش های گسترده ای برای نیل به این هدف
صورت گرفت.
مهمترین محدودیتها در جهت افزایش و سطح ولتاژ ژنراتورها ، ضعف عملکرد
سیستمهای عایقی و نیز روشهای خنک سازی بود .در راستای رفع این محدودیتها
ترکیبات مختلف عایق های مصنوعی، استفاده از هیدروژن برای خنک سازی و بهینه
سازی روش های خنک سازی با هوا نتایج موفقیت آمیزی را در پی داشت به نحوی که
امروزه ظرفیت ژنراتورها به بیش از 1600KW افزایش یافته است. در جهت
افزایش ولتاژ ، ابداع پاورفرمر در انتهای قرن بیستم توانست سقف ولتاژ
تولیدی را تا حدود سطح ولتاژ انتقال افزایش دهد. به نحوی که برخی محققان
معتقدند در سال های نه چندان دور ، دیگر نیازی به استفاده از
ترانسفورماتورهای افزاینده نیروگاهی نیست. همچنین امروزه تکنولوژی
ژنراتورهای ابررسانا بسیار مورد توجه است، انتظار می رود با گسترش این
تکنولوژی در ژنراتورهای آینده ، ظرفیتهای بالاتر در حجم کمتر قابل دسترسی
باشند.
ماشین هایی هستند که انرژی مکانیکی را از محرک اصلی به یک توان الکتریکی در ولتاژ و فرکانس خاصی تبدیل می نماید. کلمه سنکرون به این حقیقت اشاره دارد که فرکانس الکتریک این ماشین با سرعت گردش مکانیکی شفت قفل شده است ، ژنراتور سنکرون برای تولید بخش اعظم توان الکتریکی در سرتاسر جهان به کار می رود.
دو اصل فیزیکی مرتبط با عملکرد ژنراتورها وجود دارد. اولین اصل فیزیکی اصل القائی الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فاراده دانشمند بریتانیایی است. اگر یک هادی در یک میدان مغناطیسی حرکت کند یا اگر طول یا حلقه ی القائی ساکنی جهت تغییر استفاده شود، یک جریان ایجاد می شود یا القاء می شود. اگر یک جریان از میان یک کنتاکتور که در میدان مغناطیسی قرار گرفته ، عبور کند میدان ، نیروی مکانیکی بر آن وارد می کند.
ژنراتور ها دارای دو اصل هستند: قسمت ها و میدان که آهنربای الکترو مغناطیسی با سیم پیچ هایش و آرمیچر و ساختاری که از کنتاکتورحمایت می کند و کار قطع میدان مغناطیسی و حمل جریان القاء شده ژنراتور یا جریان ناگهانی به موتور را دارد است . آرمیچر معمولا" هسته ی نرم آهنی اطراف سیم های القائی که دور سیم پیچ ها پیچیده شده اند ، است .
ژنراتور ها از دو قسمت تشکیل شده اند: قسمت متحرک را
رتور و قسمت ساکن آن را استاتور می گویند . رتور ها نیز از نظر ساختمان دو
دسته اند: ماشین های قطب صاف و ماشین های قطب برجسته.
همچنین ژنراتورها بسته به آنکه نوع وسیله گرداننده رتور آنها چه نوع
توربینی باشد به صورت زیر تقسیم می شوند:
1) توربو ژنراتورها:
در این وسیله گرداننده رتور ، توربین بخار است و چون توربین بخار
جزء ماشین های تند گرد است بنابراین توربوژنراتور دارای قطب های صاف بوده و
این ماشین توانائی ایجاد دورهای بسیاربالا را در قدرت های زیاد دارد.
امروزه اغلب توربوژنراتورها را دو قطبی می سازند چون با افزایش سرعت گردش
کار توربین های بخار با صرفه تر وارزان ترتمام می شود.
شکل 1- توربوژنراتور
2) هیدرو ژنراتور ها :
در آن وسیله گرداننده رتور توربین آبی است و چون توربین آبی دارای دور کم
است بنابراین هیدروژنراتور دارای قطب برجسته بوده و دارای سرعت کم می باشد.
شکل 2- هیدروژنراتور
3) دیزل ژنراتور ها :
در قدرت های کوچگ و اضطراری وسیله گرداننده رتور دیزل است که در این مورد
هم قطب های رتور آن برجسته می باشد.
شکل 3- دیزل ژنراتور
ادامه مطلب در:
http://petronet.ir/index.php?module=content&func=viewpage&pageid=607