ژنراتور برق چیست؟
ژنراتور برق دستگاهی است که نیروی الکتریسیته و برق تولید کرده و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در عملیات کاری پیشگیری می کند. ژنراتور ها به شکل های فیزیکی و الکتریکی برای کاربرد های مختلف در دسترس می باشند. انتخاب بهترین ژنراتور برق اضطراری خانگی و صنعتی مورد نیاز کاری پیچیده بوده و نیاز به عملیات محاسباتی دقیق دارد و می بایست توسط کارشناس مربوطه صورت گیرد تا با صرف معقول ترین هزینه، بیشترین کارایی عاید مصرف کننده گردد. در ادامه به ارائه اطلاعات در مورد ژنراتور و قیمت دیزل ژنراتور می پردازیم تا با آشنایی کامل از این محصول بهترین انتخاب را در این زمینه داشته باشید.
انواع ژنراتور
انواع موتور ژنراتور از لحاظ سوخت مصرفی
- موتور ژنراتور دیزلی(Diesel Gensets)
- موتور ژنراتور گازسوز (Gas Gensets)
- موتور ژنراتورهای دوگانه سوز (Dual Fuel Gensets)
همچنین این محصولات از لحاظ ساختاری در دو نوع کانوپی دار (سایلنت) و بدون کانوپی نیز عرضه می گردند.
ژنراتور چگونه کار می کند؟
ژنراتور برق وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. باید بدانیم که ژنراتور انرژی الکتریکی تولید 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 می کند. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است.
برق تولید شده توسط ژنراتور ها یا برق خروجی ژنراتور ها می تواند به صورت سه فاز و تک فاز باشد. برق تکفاز در مصارف کوچک به عنوان مثال خانگی مورد استفاده قرار می گیرد و نوع سه فاز که با نام ژنراتور سه فاز نیز شناخته می شود در مصارف کوچک، نیمه صنعتی، صنعتی و نیروگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.
ژنراتور ها در دو نوع زغالی و اکسایتری تولید می شوند که امروز بیشتر مشتریان تمایل به استفاده از ژنراتور های اکسایتری یا همان غیر زغالی را دارند که آن هم به این دلیل است که در ژنراتورهای زغالی به دلیل تعویض دائم زغال مشتریان اقبال کمتری به آن دارند، در صورتی که در ژنراتور های اکسایتری یا براشلس زغال وجود ندارد و به واسطه القای ولتاژ تحریک می شوند مکانیسم ژنراتور را می توان با درک کار پمپ آب فهمید که باعث جریان آب می شود اما واقعا آبی ایجاد نمی کند و فقط آب جریان می یابد.
ژنراتور ها در واقع در سه نوع دی سی، سنکرون و آسنکرون موجود می باشند که در ژنراتور های سنکرون سرعت میدان مغناطیسی بوجود آمده با سرعت روتور برابر است حتی در زیر بار که بیشتر برای تولید ژنراتور های سه فاز مورد استفاده قرار می گیرد در صورتی که در ژنراتور های آسنکرون سرعت میدان مغناطیسی بوجود آمده با سرعت گردش رتور برابر نیست در ساخت الکتروموتور ها این چنین است.
ژنراتور های برق از دو قسمت تشکیل شده اند: قسمت متحرک را روتور و قسمت ساکن آن را استاتور می گویند. روتور ها نیز از نظر ساختمان دو دسته اند: ماشین های قطب صاف و ماشین های قطب برجسته.
این دستگاه ها به طور قراردادی بر اساس توان برق بر حسب کیلووات آمپر (KVA یا کاوا) و یا کیلووات (KW) تقسیم بندی می شوند. در واقع هم موتور باید توان تولید این نیرو را (که بر حسب اسب بخار نیز عنوان می شود) داشته باشد و هم ژنراتور باید بتواند با نیروی محرک هایی که موتور تولید می کند این خروجی را بدهد.
انواع ژنراتور نیرو گاهی
ژنراتور های نیروگاهی که در انواع مختلف با سوخت های متفاوت عرضه می شوند را می توان به شکل های زیر دسته بندی نمود.
- ژنراتور های سه فاز نیروگاه آبی
- ژنراتور های سه فاز نیروگاه بادی
- ژنراتو رهای سه فاز نیروگاه سوخت فسیلی (گازی یا گازوئیلی)
ژنراتور های نیروگاهی که در واقع به صورت ژنراتور های سه فاز می باشند از لحاظ ساختاری و فنی متغییر با ژنراتور های معمول مورد استفاده در صنعت، کارگاه ها و مجتمع ها می باشند. ژنراتورهای نیروگاهی با سوخت فسیلی رایج تر نسبت به دو نوع دیگر هستند و برای نوع سه فاز بیشتر به صورت گازی ارائه می شوند.
ژنراتورهای نیروگاهی معمولا 1000 یا 700 دور می باشند که از لحاظ تعداد دور نسبت به ژنراتور های معمول در صنعت کمتر هستند که همین امر باعث شده تا ابعاد و اندازه بزرگ تری نسبت به ژنراتور هایی با تعداد دور 1500 داشته باشند. ژنراتور های نیروگاهی دائم کار هستند و فاصله تعمیر و نگه داری و همچنین بازدید دوره ای طولانی تری نسبت به ژنراتور های معمول دارند همین ویژگی ها موجب شده تا ژنراتور های نیروگاهی به صورت سفارشی تولید و وارد شوند.
ژنراتور 220 ولت
ژنراتور های 220 ولت به ژنراتور هایی اتلاق می شوند که به صورت تکفاز با برق 220 ولت شهری مقایسه می شوند به طور کلی موتور برق هایی با توان کوچک از 1 کیلووات تا نهایتا 15 کیلووات که با سوخت هایی نظیر بنزین، گازوئیل یا گازی شهری و مایع کار می کنند موجود می باشند که به صورت 220 ولت برق شهری خروجی جریان می دهند. این موتور برق ها معمولا مجهز به ای وی آر هستند که وظیفه آن تنظیم ولتاژ خروجی می باشد که اصطلاحا به آن تثبیت کننده ولتاژ یا رگولاتور ولتاژ می گویند.
اجزای اصلی ژنراتور کدامند؟
اجزای اصلی ژنراتور الکتریکی به صورت زیر تقسیم بندی می شود:
- موتور
- ژنراتور
- سیستم سوخت
- تنظیم کننده ولتاژ
- سیستم خنک سازی و اگزوز
- سیستم روغنکاری
- شارژ باطری
- پنل کنترل
- چارچوب اصلی
1. موتور
این قسمت حیاتی ترین بخش دیزل ژنراتور است و تمام توان مکانیکی که ژنراتور برای حرکت می خواهد تامین می کند. موتور در دیزل ژنراتور باید بسیار دقیق انتخاب شود. زیرا توان مکانیکی که یک موتور تامین می کند، می تواند توان الکتریکی خروجی ژنراتور را مشخص کند و به این وسیله قدرت الکتریکی برای استفاده از دیزل ژنراتور بدست می آید. در انتخاب موتور دیزل ژنراتور موارد دیگری همانند میزان صدای تولیدی ژنراتور و میزان حجم محفظه سوخت نیز مهم هستند که باید به آنها توجه نمود.
موتور های دیزلی برای راه اندازی و تولید توان، نیاز به توان الکتریکی دارند. از این رو در اکثر موارد از منبع تغذیه که ولتاژ مستقیمی (DC) در حدود 12 تا 24 ولت را تولید می کند، برای راه اندازی موتور استفاده می شود. این منبع تغذیه می تواند خود موتور الکتریکی یا تعداد باتری باشد که این میزان ولتاژ را تامین می کند.
2. ژنراتور
ژنراتور برق قلب تپنده تولید توان الکتریکی دیزل ژنراتور است که انرژی اولیه خود را از موتور گرفته و تولید برق می کند. نوع ژنراتور بر حسب نیاز ما تعیین می شود. برای مثال برای تولید توان بالا نیاز به ژنراتور القایی داریم. ساختمان ژنراتور اعم ازنوع سیم پیچی روتور و استاتور و جریان تحریک آن، تعیین کننده نحوه عملکرد دیزل ژنراتور است.
3. سیستم سوخت
تانک سوخت معمولا ظرفیت کافی برای حفظ کارکرد 6 تا 8 ساعت را بطور متوسط دارد. در مورد واحد های کوچک موتور ژنراتور، تانک سوخت قسمتی از پایه ژنراتور شده است. برای کاربرد های تجاری، ممکن است لازم باشد تا بطور مستقیم باشد و روی تانک سوخت خارجی نصب شده باشد. قسمت های معمول سیستم سوخت عبارتند از:
- ارتباط لوله از مخزن سوخت به موتور
- عرضه مستقیم سوخت از تانک به موتور و برگشت مستقیم از موتور به تانک
- ارتباط سرریز از تانک سوخت به لوله زهکش
- پمپ سوخت
- سوخت را از تانک ذخیره اصلی به تانک روز منتقل می کند. پمپ سوخت نوعا بطور الکتریکی کار می کند.
- جداکننده آب و سوخت، آب و ماده خارجی را از سوخت مایع برای پشتیبانی از اجزای دیگر ژنراتور در مقابل خوردگی و آلودگی جدا می کند.
- انژکتور سوخت، سوخت مایع را اتمیزه کرده و در مورد نیاز سوخت در اتاقک احتراق موتور اسپری می شود.
4. رگولاتور ولتاژ
رگولاتور ولتاژ وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور را دارد که این کار با عملکرد اجزایی مانند رگولاتور، سیم پیچی تحریک کننده و روتور یکسو کننده انجام می پذیرد.
5. سیستم خنک کننده
در دیزل ژنراتور ها خنک کردن اجزای ولتاژ بسیار مهم است چرا که داغ شدن زیاد و طولانی مدت آن باعث خراب شدن قطعات می شود که به عملکرد دستگاه ضربه می زند. در برخی از دیزل ژنراتور ها از مایع و در برخی دیگر از گاز هیدروژن برای خنک سازی استفاده می شود.
6. سیستم روغنکاری
در دیزل ژنراتور اجزای مکانیکی بسیاری وجود دارد که دائما در حال کار و حرکت می باشند. لذا برای کارایی بهتر نیاز است که اجزا روغن کاری شوند. معمولا هر 10 ساعت کار با دیزل ژنراتور، باید سطح روغن آن را کنترل کرد و هر 500 ساعت روغن باید تعویض شود.
7. شارژر باتری
شروع عملکرد ژنراتور باطری محور است. این قسمت علاوه بر شارژ باتری، میزان شارژ را نشان می دهد. توان این شارژ با توان خروجی ژنراتور متناسب است.
8. کنترل پنل
این قسمت وظیفه کنترل الکتریکی کل سیستم را دارد. قسمت هایی که لازم است کنترل شوند به شرح ذیل است:
- کنترل ژنراتور، شامل کنترل تمامی پارامتر های دخیل در ژنراتور است که شامل ولتاژ، جریان و فرکانس است.
- کنترل موتور، در قسمت کنترل موتور باید پارامتر های سرعت، میزان روشن بودن، فشار روغن، میزان حرارت سیال خنک کننده و غیره اندازه گیری شود.
- پنل خاموش و روشن، سیستم روشن و خاموش کردن اتوماتیک که در بعضی از دیزل ژنراتور ها وجود دارد.
9. 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.
انواع ژنراتور برق
برحسب کاربرد، کارخانجات سازنده چهار نوع را پیشنهاد می دهند:
- اضطراری (Standby)
- پایه (Prime)
- دائم (Continuous)
- چندمنظوره
ژنراتور برق اضطراری یا مولد اضطراری (Standby)
این مولد (ژنراتور برق اضطراری خانگی یا صنعتی) در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تامین برق مشترکین می کند. یک مدل از ژنراتور بصورت استندبای ممکن است لازم باشد تا چند ساعت در ماه عمل کند، اما مدل های دیگری از ژنراتور های پرایم (Prime) هستند که باید پیوسته کار کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می افتد، ممکن است با شرایط بخصوص عمل کند، مانند 10% بار اضافه (Over Load). موارد کاربرد، تامین برق اضطراری بیمارستان، کارخانجات، ادارات و غیره بدون اتصال به شبکه می باشد.
مولد پایه (Prime)
معمولا در اماکنی که موقتا به برق نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرد؛ مانند اردوگاه ها، نمایشگاه ها، اکتشاف معادن و کمپ ها. این مولد نباید در کاربرد های ساخت نیروگاه استفاده شود. خروجی با بار های مختلف در زمان های نامحدود قابل تامین می باشد. این ژنراتور ها عموما قادر به تامین پیک تقاضای 100% ظرفیت اولیه ekW بوده و با 10% ظرفیت اضافه بار برای مدت زمان محدود نیز در دسترس می باشند (توان اولیه مطابق با ISO8528 و توان اضافی مطابق با BS5514 ،DIN6271 ،ISO3046 و AS2789).
این دسته بندی (Rating) برای تمامی مدل های ژنراتور قابل استفاده نیست. کاربرد های عمومی آن که فقط ژنراتور مرجع توان بوده و برای ارتباط راه دور با معادن، سایت های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.
مولد دائم (Continuous)
مولد دائم برای امور نیروگاهی یا برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرد و قابلیت فراهم سازی توان پیوسته برای یک بار ثابت تا ظرفیت نامی خروجی برای زمان های نامحدود را دارد. امکان جانشین شدن اضافه بار برای این رتبه در دسترس نیست. برای انتخاب دسته صحیح با توزیع کننده های مجاز مشورت فرمایید (مطابق با ISO8528 ،BS5514 ،DIN6271 ،ISO3046 ،AS2789).
این رتبه بندی برای تمامی مدل های ژنراتور ها قابل استفاده نمی باشد. کاربرد های عمومی برای ژنراتور هایی که بار یکسان پیوسته را تامین می کنند یا به صورت موازی با فیدر توان اصلی و دائم شبکه برای ماکزیمم سطح مجاز 8760 ساعت در سال. همچنین ممکن است برای پشتیبانی / پیک شبکه (حتی از طریق اعمال برای 200 ساعت در سال) مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: تتاپاور