ژنراتور، دستگاهی الکترومکانیکی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. این دستگاه، در مواقع قطع برق، خاموشی و یا در مکان‌هایی که به برق شبکه دسترسی ندارند، نقش حیاتی ایفا می‌کند. ژنراتورها در ابعاد و توان‌های مختلفی تولید می‌شوند و کاربردهای گوناگونی در مصارف صنعتی، خانگی، بیمارستانی، مراکز داده و… دارند. در ادامه با طرز کار ژنراتور و اجزای آن آشنا میشویم.
طرز کار ژنراتور ها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند. در این اصل، با حرکت یک رسانا در میدان مغناطیسی، در آن رسانا جریان الکتریکی القا می‌شود. در ژنراتور، یک سیم‌پیچ به نام روتور در داخل یک میدان مغناطیسی چرخانده می‌شود. چرخش روتور، خطوط میدان مغناطیسی را قطع می‌کند و در نتیجه، در سیم‌پیچ‌های استاتور که در اطراف روتور قرار دارند، جریان الکتریکی القا می‌شود.
آنچه خواهید خواند
اصول کار ژنراتور
همانطور که پیش تر گفته شد، ژنراتورها بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند. در این اصل، با حرکت یک رسانا در میدان مغناطیسی، در آن رسانا جریان الکتریکی القا می‌شود.
اجزای اصلی ژنراتور
- موتور: نیروی لازم برای چرخش روتور آلترناتور را فراهم می‌کند. این موتور می‌تواند از انواع مختلفی مانند موتور بنزینی، دیزلی، گازی، بخاری و یا حتی توربین‌های بادی و آبی باشد.
- آلترناتور: قلب تپنده ژنراتور که با استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. آلترناتور از دو بخش اصلی روتور و استاتور تشکیل شده است.
- روتور: سیم‌پیچی است که در داخل استاتور قرار می‌گیرد و با چرخش در میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی را در استاتور القا می‌کند.
- استاتور: سیم‌پیچی است که در اطراف روتور قرار دارد و با عبور میدان مغناطیسی روتور از آن، در آن جریان الکتریکی القا می‌شود.
- سیستم تنظیم ولتاژ: ولتاژ خروجی ژنراتور را در حد مطلوب و پایدار نگه می‌دارد. این سیستم از اجزایی مانند AVR و رگولاتور ولتاژ تشکیل شده است.
- سیستم خنک‌کننده: با توجه به گرمای تولید شده در حین کار ژنراتور، این سیستم وظیفه خنک‌کاری اجزای داخلی را بر عهده دارد. این سیستم می‌تواند از نوع هوای خنک و یا آب خنک باشد.
- سیستم کنترل: وظیفه کنترل و نظارت بر عملکرد ژنراتور را بر عهده دارد. این سیستم شامل اجزایی مانند تابلو برق، کنترلر، نمایشگر، سیستم هشدار و… می‌شود.
- سیستم سوخت: سوخت مورد نیاز موتور محرک را تامین می‌کند. این سیستم شامل مخزن سوخت، فیلترها، لوله‌ها و… می‌شود.
انواع ژنراتور
طرز کار ژنراتور ها در انواع مختلف تقریبا یکسان است چرا که وظیفه اصلی آنها یکسان بوده و آن هم تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی میباشد.
- ژنراتورهای بنزینی: به دلیل قیمت مناسب، حمل و نقل آسان و تنوع در توان، پرکاربردترین نوع ژنراتور هستند.
- ژنراتورهای دیزلی: به دلیل راندمان بالا، عمر طولانی و توان‌های بالا، در مصارف صنعتی و سنگین کاربرد دارند.
- ژنراتورهای گازی: به دلیل صدای کم، آلایندگی پایین و راندمان بالا، در مصارف خانگی، بیمارستانی و مراکز داده کاربرد دارند.
- ژنراتورهای بخاری: در نیروگاه‌ها و مصارف صنعتی با توان‌های بسیار بالا کاربرد دارند.
- ژنراتورهای توربینی: از توربین‌های بادی و آبی برای تولید برق استفاده می‌کنند و در مناطقی که به شبکه برق دسترسی ندارند، کاربرد دارند.
نکاتی در خصوص انتخاب ژنراتور
پس از اینکه با طرز کار ژنراتور ها آشنا شدیم بهتر است به نکاتی که در انتخاب ژنراتور مهم هستند نیز بپردازیم.
- توان خروجی: با توجه به نیاز مصرفی خود، ژنراتوری با توان مناسب انتخاب کنید.
- نوع سوخت: ژنراتورها با انواع مختلفی از سوخت‌ها مانند بنزین، گازوئیل، گاز و… کار می‌کنند. نوع سوخت مورد استفاده، به نیاز و شرایط شما بستگی دارد.
- قابلیت حمل: ژنراتورها در ابعاد و وزن‌های مختلفی تولید می‌شوند. اگر به دنبال ژنراتوری برای مصارف پرتابل هستید، به قابلیت حمل آن توجه کنید.
- سطح صدا: ژنراتورها می‌توانند صدای زیادی تولید کنند. اگر به دنبال ژنراتوری برای مصارف خانگی هستید، به سطح صدای آن توجه کنید.
تجهیزات اضافی
- سیستم استارت اتوماتیک: در صورت قطع برق، ژنراتور را به طور خودکار روشن می‌کند.
- سیستم ATS (انتقال بار خودکار): در صورت قطع برق شبکه، به طور خودکار بار را به ژنراتور منتقل می‌کند.
- قابلیت موازی‌سازی: امکان اتصال چند ژنراتور به یکدیگر برای افزایش توان خروجی را فراهم می‌کند.
- قابلیت سینک با شبکه برق: امکان اتصال ژنراتور به شبکه برق و کارکرد به عنوان منبع برق پشتیبان را فراهم می‌کند.
نکات ایمنی در استفاده از ژنراتور
- ژنراتور را در فضای مناسب با ابعاد ژنراتور و با تهویه مناسب نصب کنید.
- از سیم‌کشی و تجهیزات مناسب با توان ژنراتور استفاده کنید.
- از ژنراتور در مکان‌های خیس و مرطوب استفاده نکنید.
- به طور دوره‌ای ژنراتور را سرویس و نگهداری کنید حتی اگر استفاده نمیکنید.
مزایای استفاده از ژنراتور
- تامین برق اضطراری در مواقع قطع برق
- تامین برق در مکان‌هایی که به شبکه برق دسترسی ندارند
- تنوع در نوع و توان
- قابلیت حمل و نقل
- راندمان بالا
- عمر طولانی
معایب استفاده از ژنراتور
- تولید صدا
- آلایندگی
- هزینه‌های اولیه و نگهداری
نتیجه‌گیری:
ژنراتورها، دستگاه‌هایی قدرتمند و کاربردی هستند که در مواقعی که به برق نیاز دارید، اما به شبکه برق دسترسی ندارید، یاری‌گر شما خواهند بود. با انتخاب ژنراتوری مناسب، می‌توانید از مزایای برق اضطراری بهره‌مند شده و آسودگی خاطر را برای خود و اطرافیانتان فراهم کنید.