ژنراتور یا همان مولد الکتریکی وسیله ای است که می تواند القای الکترومغناطیسی را انجام دهد به صورتی که ولتاژ الکتریکی در یک ژنراتور توسط یک شار الکتریکی که در مدار یک سیم پیچ رسانا تولید می شود. این موضوع باعث می شود تا ما بفهمیم که یک رسانه زمانی که در یک میدان مغناطیسی که متغیر است قرار دارد می تواند نیروی الکتریکی محرکه به وجود بیاورد. همچنین تغییر کردن میدان مغناطیسی با توجه به دو عامل به صورت می‌آید یک جریان متناوب و دو میدان.ما به دو صورت می توانیم میدان مغناطیسی را تغییر دهیم حالت اول این است که میدان مغناطیسی را در اطراف جسم ساکن به حرکت در بیاوریم یا جسم ساکن را داخل میدان مغناطیسی قرار دهیم در هر دو حالت خطوط میدان مغناطیسی دچار تغییر می شوند و باعث می شوند که جریان الکتریکی در جسم ساکن به حرکت در بیاید. در ساختار رتور های استوانه‌ای دو حالت وجود دارد که یا به صورت قطب صاف هستند یا قطب برجسته، شما می توانید صاف یا برجسته بودن رتور ها را روی بدنه آنها تشخیص دهید.تنها با نگاه کردن می توان متوجه شد که قطب رتور مورد نظر شما صاف و یا برجسته است. ژنراتور های برجسته به صورت معمول برای ژنراتورهای با قطب های ۴ و یا بیشتر از ۴ به کار می روند و همچنین رتور های قطب صاف برای توربو ژنراتور های دو و چهار قطبی به کار می روند و در ساختار شان از آن ها استفاده می شود. در این مقاله به انواع ژنراتور پرداختیم در ادامه همراه ما باشید.
انواع ژنراتور
ژنراتور ها در دو صورت ژنراتور ac و ژنراتور dc تولید می شوند. تفاوت این ژنراتورها در نحوه کاری که انجام می دهند می باشند.
ژنراتور های ac که همان آلترناتور های ژنراتوری نیز به آنها می گویند باعث می‌شود که انرژی مکانیکی جسم تبدیل به انرژی الکتریکی ac شود بیشتر برای تولید جریان های متناوب با فرکانس هایی در بازه ۵۰ و ۶۰ هرتز استفاده می شوند.
قطعات تشکیل دهنده ژنراتور ac متشکل از یک جسم ساکن و یا حلقه سیم در میدان مغناطیسی می باشد. انتهای این حلقه سیم به حلقه های لغزان اتصال پیدا می کنند که در مجاورت دو جاروبک هستند.
این حلقه ها توسط آن ها باعث می شوند تا جریان در مدار برقرار شود و هنگامی که شما حلقه سیم را در خلاف جهت عقربه های ساعت بچرخانید و باعث می شود که خطوط مغناطیسی جریان نیرو را قطع کند.
ژنراتور های dc یکی دیگر از انواع ژنراتور ها می باشد که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی dc تبدیل می کند.
همچنین جریان در این ژنراتور به صورت طبیعی در جسم ساکن تناوب دارد و با استفاده از حلقه های رسانه های استوانه ای تبدیل به انرژی الکتریکی دی سی می شود.
به اصطلاح به حلقه های رسانای استوانه ای لغزان کموتاتور گفته می شود، این قطعه ها دارای یک شکاف هوای بزرگ هستند که محل اتصال آنها به آرمیچر است و باعث تغییر جریان الکتریکی می شود.
در واقع وظیفه اصلی کموتاتور ها این می باشد که جریان ها را جمع کنند و از قطعات بگیرند.
یک سری از موتورهای dc وجود دارند که جریان مستقیم با تحریک مستقل دارند یعنی ارتباط الکتریکی که بین مدار آرمیچر و مدار تحریک وجود دارد و این ژنراتور ها ندارند و سیم پیچ تحریک ای خودش به منبع انرژی به صورت مستقل وصل می شود.
از ژنراتورهای تحریک مستقل در نیروگاه های برق و تغذیه ژنراتورهای ac استفاده می شود، همچنین در بعضی موارد برای شارژ باتری نیز از این ژنراتورها استفاده می شود، از ویژگی بارز این ژنراتورها می توان به پایداری ولتاژ اشاره کرد.
ژنراتورهای dc
ژنراتور های dc انواع بسیار مختلفی دارند که در اینجا به برخی از آنها اشاره می‌کنیم مدار معادل ژنراتور dc شنت، ژنراتور جریان مستقیم dc با تحریک سری، ژنراتور dc با تحریک کمپوند( ژنراتور کمپوند اضافی، ژنراتور کمپوند نقصانی، ژنراتور کمپوند شنت بلند، ژنراتور کمپوند شنت کوتاه)
یکی از پرکاربردترین ژنراتورها، ژنراتورهای تک فاز بزرگ می باشد این ژنراتورها به طور معمول به صورت انبوه و صنعتی ساخته نمی شوند و بیشتر ژنراتورهای موجود در بازار ژنراتورهای با توان 1KVA تا 5KVA هستند.
ژنراتور های تک فاز بزرگ به عنوان مولد های دستگاه‌های قابل حمل و یا مولدهای کمکی خانگی در هنگام قطع برق استفاده می شوند، توان مکانیکی آن ها را نیز موتورهای احتراقی، تراکتور ها و یا از منابع دیگری تامین می کنند و خودشان توان مکانیکی به صورت مستقل ندارند.
البته هستند ژنراتورهای تک فاز بزرگی که یک موتور بنزینی همراه خود دارند که به صورت قابل حمل و یا ثابت ساخته می شوند، این ژنراتورها در مکان هایی که در صورت قطعی برق ممکن از خسارات زیادی را به آن منطقه وارد کنند استفاده می شوند.
برای مثال در سردخانه ها را که در یخچال های سردخانه ها مقدار بسیار زیادی گوشت به وجود دارد و اگر بنا به قطعی برق باشد، ممکن است تا تمام این گوشت ها فاسد شوند و دیگر قابل استفاده نباشد. بنابراین از این ژنراتورها در این مکان ها استفاده می شوند تا از خسارت ها جلوگیری شود.
یکی دیگر از ژنراتورهای پر استفاده در دنیای صنعتی امروز ژنراتور های سه فاز می باشند، این ژنراتورها دارای شش سیم پیچ رسانه هستند که در میدان های مغناطیسی متغیر قرار می گیرند و زوایای میان سیم پیچ های آن ها زوایای ۱۲۰ درجه می باشند.
این ژنراتور ها دارای حلقه ی لرزان می باشند اما با توجه به وجود این حلقه لرزان نیز ما می توانیم از هر سیم پیچ ژنراتور یک ترمینال به عنوان نقطه نول به یکدیگر وصل کنیم در این صورت تنها سه ترمینال باقی مانده را به حلقه لرزان ژنراتور وصل کرده و به راحتی از ماشین خارج می کنیم به این نوع اتصال میان ترمینالها و حلقه لرزان ستاره گفته می شود.