روزگاری عناصر بنیادین در جهان شامل آب، باد، خاک و آتش بود؛ اما امروز عنصر پنجمی به نام برق نیز به عناصر مورد اشاره اضافه شده است. برق ماهیتی حیات‌بخش دارد. زندگی در زمین امروزه بدون وجود برق امری محال و غیرممکن است. تلویزیون، یخچال و کمی کلان‌تر بیمارستان‌ها، مراکز مخابراتی و فراتر از همه جهان نیاز به برق دارد.
اگرچه تولید برق امروز در نیروگاه‌ها انجام می‌شود؛ اما دستگاه‌هایی وجود دارد که تولید برق را در همه مکان‌ها و زمان‌ها ممکن کرده است. مقاله سپکا درباره همین دستگاه‌هاست یعنی ژنراتور.
ژنراتور برق چیست و چه کاربردی دارد؟
از زمانی که انسان نیروی الکتریسیته را کشف کرد، بهره‌برداری از این انرژی در دستور کار قرار گرفت. مایکل فارادی اولین مخترعی بود که متوجه شد با عبور دادن دو رسانا از میان یک میدان مغناطیسی می‌توان نیروی الکتریسیته تولید کرد. البته او کاشف ژنراتور نبود اما با کشف او ساخت موتورهای الکتریکی و بعد از آن ژنراتور امکان‌پذیر شد.
ژنراتور عملکردی متضاد با موتور الکتریکی دارد. در موتور الکتریکی انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی مکانیکی می‌شود و در ژنراتور این انرژی مکانیکی است که تبدیل به انرژی الکتریکی می‌شود که نتیجه آن تولید برق است.
در تعریف ژنراتور می‌توان گفت موتوربرق یا ژنراتور دستگاهی است که طی یک فرآیند، انرژی جنبشی را تبدیل به انرژی الکتریکی می‌کند محصول این دستگاه برق است.
اما کاربرد ژنراتور چیست؟ اگر بخواهیم به طور خلاصه بگوییم وظیفه ژنراتور تولید برق است و در هر مکانی که نیاز به برق است و شبکه توزیع برق با تجهیزات و لوازم برق صنعتی وجود ندارد از موتور برق برای تولید الکتریسیته استفاده می‌شود.
کارخانه‌های صنعتی، اردوگاه‌ها، سرویس‌های خارج از شهر نیاز است که از موتوربرق استفاده کنند؛ اما این دستگاه کاربرد دیگری نیز دارد و آن تولید نیروی الکتریسیته در زمان قطعی برق است. به طور مثال برای پاساژها، مجتمع‌های مسکونی و مغازه‌ها از موتوربرق استفاده می‌کنند تا در زمان قطعی برق بتوانند از نیروی الکتریسیته استفاده کنند.
انواع ژنراتور برق و نحوه عملكرد آنها
متخصصان و تولیدکنندگان موتور الکتریکی بر اساس مختصات متفاوت، ژنراتور را به گروه‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌کنند. این تقسیم‌بندی لزوما منافاتی با نوع دیگر ندارد و اگر شما در یک مقاله انواع ژنراتور را به شکل متفاوت مشاهده کردید؛ لزوما با نوع دیگری از ماشین مواجه نیستید. به طور مثال در یک محتوا ژنراتور به دو گروه تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌شود و در مقاله دیگر ژنراتور به بنزینی، دیزلی و گازسوز تقسیم می‌شود. ما در این محتوا به تمام گروه‌بندی‌ها نگاه کرده‌ایم.
اما قبل از آنکه درباره انواع ژنراتور مطلب بنویسیم؛ بهتر است درباره چگونگی تولید برق در ژنراتور مطلب بنویسیم. گفته شده در موتوربرق انرژی مکانیکی تبدیل به انرژی الکتریکی می‌شود. پس زمانی که موتور مکانیکی کار می‌کند، نیروی مکانیکی از طریق شافت به بخش دوم منتقل می‌شود.
موتور مغناطیسی یا دینام، کار تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی را برعهده دارد. موتور مغناطیسی، دارای دو قسمت استاتور و روتور است که چرخش شافت به روتور منتقل شده و با چرخش روتور درون استاتور میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که این میدان مغناطیسی تبدیل به جریان الکتریکی می‌شود.
این ساختار و نوع عملکرد، در همه ماشین‌های مولد برق یکسان است و تقریبا در همه ماشین‌ها با همین فرایند، انرژی الکتریکی تولید می‌شود.
سفارش و خرید الکتروموتور ترمزدار در سایت تخصصی سپکا
ژنراتور از لحاظ تولید جریان الکتریکی
ژنراتور تک‌فاز
موتوربرق تک‌فاز نوعی از موتورهای مولد است که برق تولیدی در آن شدت جریانی برابر با برق خانگی (220 ولت) داشته و حداقل برقی معادل 25 آمپر می‌دهد. برای تولید برق در ژنراتور تک‌فاز استاتور دارای تعدادی سیم‌پیچ بوده که به شکل متوالی بسته شده است. این سیم‌پیچ‌ها ولتاژی هم‌فاز با یکدیگر تولید می‌کنند که ما به آن برق تک‌فاز می‌گوییم.
موتور برق‌های تک‌فاز در مکان‌هایی استفاده می‌شوند که میزان جریانی معادل برق خانگی نیاز است. مغازه‌ها، منازل و کارگاه‌های کوچک شهری ازجمله مکان‌هایی است که می‌توانند از ژنراتور تک‌فاز استفاده کنند. فروش ژنراتور تک‌فاز خانگی یکی از پرفروش‌ترین موتورهای برق در تمام جهان است.
ژنراتور سه‌فاز
موتوربرق سه‌فاز از عمده‌ترین انواع ژنراتور است که امروزه در دسترس بوده و مصارف زیادی دارد. در این ژنراتور بر عکس موتوربرق تک‌فاز جریان برق تولیدی، شدتی برابر 480 ولت داشته که مناسب مصارف صنعتی است.
در موتوربرق سه‌فاز ما شاهد سه سیم‌پیچ روی استاتور هستیم و این سیم‌پیچ‌ها با 120 درجه اختلاف مکانی روی استاتور نصب می‌شوند و از هرکدام یک سیم جداگانه بیرون می‌آید که برق سه‌فاز را تولید می‌کند. این دستگاه‌ها برای مکان‌های صنعتی استفاده می‌شوند.
اما موتورهای برق بر اساس نوع سوخت مصرفی که موتور دستگاه را قادر به حرکت می‌سازد به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌کنند.
سایر محصولات سپکا: کوپلینگ دنده ای برای دستگاه های صنعتی
موتوربرق بنزینی
یکی از پرکاربردترین موتورهای برق در صنایع و در کاربری‌های خانگی است. در موتوربرق بنزینی این بنزین است که موجب احتراق در قسمت موتور شده و موجب تولید انرژی مکانیکی می‌شود. ساختمان موتور مانند موتورهای ماشین است. با این تفسیر که هم‌زمان با ورود بنزین به موتور شمع جرقه زده و انرژی حاصل از احتراق بنزین، باعث حرکت‌دادن پیستون در داخل سیلندر می‌شود. سیلندر نیز میل‌لنگ را حرکت می‌دهد که میل‌لنگ نیز خود به شافت روتور متصل است و موجب حرکت روتور داخل استاتور می‌شود و جریان برق ایجاد می‌شود.
ازجمله مزایای موتوربرق بنزینی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دسترسی به بنزین آسان است.
- هزینه نگهداری موتوربرق بنزینی ارزان است.
- قیمت ژنراتور بنزینی کمتر از دیگر ژنراتورهای مشابه است.
اما این دستگاه دارای معایبی هم هست که می‌توان موارد زیر را نام برد:
- دود حاصل از احتراق بنزین دارای مونوکسید کربن است که به‌شدت سمی است.
- دارای آلودگی صوتی است.
- به دلیل سوخت بنزین گرمای بالایی ایجاد می‌شود.
موتوربرق دیزلی
یکی دیگر از ژنراتورهای موتور احتراق داخلی دستگاه‌های دیزلی یا گازوئیلی است. در این نوع از موتوربرق به‌جای بنزین از گازوئیل استفاده می‌شود. در این ماشین سیستم جرقه‌زنی متفاوت از نوع بنزینی است و از شمع استفاده نمی‌شود. گازوئیل ورودی به موتور بر اثر گرمای حاصل از فشرده شدن، مشتعل شده و انرژی آن باعث حرکت پیستون داخل سیلندر می‌شود و حرکت میل‌لنگ را به وجود می‌آورد. این موتور نیز مانند نوع بنزینی بوده و با سوخت فسیلی کار می‌کند در ادامه مزایا و معایب این موتوربرق‌ها را بررسی می‌کنیم.
جهت دریافت مشاوره برای خرید بلبرینگ با کارشناسان سپکا تماس بگیرید: 02133961179
مزیت موتوربرق گازوئیلی
- توان بیشتری نسبت به دیگر موتورها دارد.
- مناسب مناطق گرمسیر است.
- راندمان این موتور نسبت به موتوربرق بنزینی بالاتر است.
معایب موتوربرق دیزلی
- هزینه خرید آن بالاست.
- دارای آلودگی صوتی زیادی است.
موتوربرق گازی
در مکان‌هایی که به سیستم سوخت‌رسانی گاز شهری دسترسی وجود دارد یا می‌توان از نیروی گاز استفاده کرد؛ موتورهای برق گازی بسیار مطمئن هستند. در این موتور برق‌ها آلایندگی محیط‌زیستی کمتر وجود دارد و موتور با صدای کمتری کار می‌کند. نحوه عملكرد موتوربرق گازسوز و بنزينی يك فرايند است، با اين تفاوت كه در ژنراتور بنزينی بنزين با هوا در كاربراتور مخلوط می‌شود؛ اما در ژنراتور گازسوز مخلوط گاز و هوا در ميكسر انجام می‌شود.
این موتوربرق نیز مانند دیگر موتوربرق‌های سوخت فسیلی دارای معایب و مزایای زیادی است.
ازجمله مزیت‌های موتوربرق گازی می‌توان به هزینه پایین انرژی، آلودگی صوتی کمتری ایجاد می‌کند و انتقال انرژی برای موتوربرق گازی ساده‌تر و خطر کمتری دارد. ازجمله عیوب این موتوربرق نیز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قدرت موتور کم است و درنتیجه توان موتوربرق نیز پایین‌تر خواهد بود.
- هزینه نگهداری بالاست.
- افت فشار گاز در فصل زمستان عامل ازکارانداختن این موتوربرق است.
جدای از نوع موتوربرق‌های گفته شده می‌توان موتوربرق را از لحاظ وضعیت کاربری به گروه‌های مختلف تقسیم کرد.
مشخصات فنی انواع گیربکس صنعتی برای ماشین آلات صنعتی
موتوربرق اضطراری
این ژنراتور که به موتوربرق استندبای standby نیز معروف است به طور دائم کارنکرده و چند ساعت در ماه تنها کار می‌کند. هر زمان که برق قطع شود و نیاز به استفاده از دستگاه است موتوربرق به شکل اضطراری روشن شده و جریان الکتریکی در مدار برقرار می‌شود.
موتوربرق پرایم
این موتوربرق معمولاً در نمایشگاه‌ها یا اردوگاه‌ها کاربرد دارد. هدف از استفاده این موتوربرق‌ها دستیابی به زمان صددرصدی است یعنی در زمانی که دستگاه کار می‌کند بدون توقف موتور تولید برق کند. این دستگاه‌ها در مکان‌هایی استفاده می‌شود که دور از شهر است و نمی‌توان برق شهری را به آن منطقه انتقال داد.
موتوربرق دائم
این دستگاه نیز با نام ژنراتور continuous در بین متخصصان شناخته می‌شود. این نوع از ژنراتور باید در یک مکان به طور دائم نصب شود و برق تمام مجتمع یا کارخانه را تامین کند. به طور معمول این دستگاه از نوع سه‌فاز بوده و بسته به دسترسی انرژی بنزینی یا گازوئیلی است. ژنراتورهای کانتینیوز دائم کار بوده و در تمام فصول فعال هستند.
معرفی اجزای ژنراتور
اشاره شد که یک موتور ژنراتور از دو بخش کلی تشکیل می‌شود: بخش موتور و قسمت تولید الکتریسیته که آلترناتور نام دارد. برای شناخت اجزای ژنراتور برق باید هرکدام از بخش‌ها را به طور مجزا شناسایی کرد.
بخش موتور احتراقی
این بخش اساسی‌ترین قسمت موتور الکتریکی است. در این قسمت همه اجزایی وجود دارد که نیاز است تا احتراق انجام شود و انرژی مکانیکی به موتور الکتریکی انتقال پیدا کند.
- سیستم سوخت: این سیستم شامل لوله‌های انتقال سوخت، پمپ و جداکننده آب از سوخت است. در این سیستم بنزین، گازوئیل یا گاز به موتور وارد می‌شود و موجب احتراق می‌شود.
- سیستم مولد: این سیستم شامل سیلندر و پیستون است. احتراق باعث حرکت‌دادن پیستون داخل سیلندر می‌شود بسته به نوع موتور و توان موردنیاز موتور با تعداد سیلندر متفاوت کار می‌کند.
- سیستم خنک‌کننده: رادیاتور یکی از مهم‌ترین اجزاء در بخش موتور است که موجب می‌شود دمای داخلی موتور کاهش پیدا کند. افزایش دمای موتور موجب توقف موتور و در نتیجه ازکارافتادن ژنراتور می‌شود.
- سیستم روغن‌کاری: برای جلوگیری از اصطکاک در اجزای موتور به داخل موتور روغن تزریق می‌شود.
- سیستم خروجی: دود حاصل از احتراق توسط اگزوز از موتور ژنراتور خارج می‌شود. اگزوز می‌تواند بخشی از فرایند خنک‌کنندگی موتوربرق نیز شناخته شود.
بخش آلترناتور
اما بخش اساسی و قلب تپنده موتور ژنراتور قسمت مغناطیسی ژنراتور است. در این قسمت طبق تئوری مایکل فارادی با حرکت یک رسانا در میدان مغناطیسی جریان الکتریکی به وجود می‌آید. طبق همین نظریه یک موتور الکتریکی به موتور مکانیکی متصل شده و برق تولید می‌شود. بخش‌های موتور الکتریکی عبارت است از:
روتور
قطعه متحرک در موتور الکتریکی یا دینام روتور نام دارد. روتور یا چرخانه از قطعات نازک فولادی تشکیل شده است که درون آن هسته‌هایی از جنس مس یا آلومینیوم قرار می‌گیرد. بر اثر حرکت روتور داخل میدان مغناطیسی اختلاف جریان به وجود می‌آید. موتورهای برق دارای روتورهای متفاوت است که می‌توان به روتور قفس سنجابی و روتور سیم‌پیچی شده اشاره کرد.
استاتور
بخش ثابت آلترناتور است. در این بخش بسته به تعداد فاز ساختمان داخلی استاتور متفاوت است. استاتور در واقع یک هسته شیاردار است که دور آن سیم‌پیچی شده است. برای کاهش تلفات انرژی از سیم‌پیچ مسی استفاده می‌شود.
بیرینگ
در بخش آلترناتور نیز برای جلوگیری از اصطکاک بیرینگ‌ها قرار می‌گیرند. علاوه بر کاهش اصطکاک، بیرینگ موجب حفظ تعادل روتور بر روی استاتور می‌شود.
رگلاژ ولتاژ
این قطعه که در خروجی ژنراتور قرار می‌گیرد؛ یک برد الکتریکی است که از افت ولتاژ در ژنراتور جلوگیری می‌کند. به این قطعه avr نیز گفته می‌شود.
سایر محصولات سپکا جهت خرید یا سفارش اختصاصی: تابلو برق در ابعاد متنوع
نکات مهم در خرید ژنراتور برق
در زمان خرید ژنراتور برق باید به این نکات توجه شود.
- کاربرد ژنراتور مشخص شود. موتوربرق، خانگی است یا صنعتی؟ یا برای مصارف نمایشگاهی در نظر گرفته شده یا دائم‌کار است.
- توان ژنراتور ارزیابی شود. لیستی از اقلامی که ژنراتور باید روشن کند، نوشته و توان موردنیاز اندازه‌گیری شود. برحسب توان ارزیابی شده موتوربرق خریداری شود.
- در مشخصات فنی هر ژنراتور یکی از مهم‌ترین فاکتورها توان راه‌اندازی موتوربرق است. مثلا یک موتور ژنراتور با توان 90kw کار می‌کند؛ اما برای راه‌اندازی نیاز به 220 کیلووات انرژی نیاز دارد. پس باید توان راه‌اندازی محاسبه شود.
- مکان به‌کارگیری باید ارزیابی شود. ژنراتورهای بزرگ که در فضای بیرونی استفاده می‌شوند نیاز به کانوپی دارند. ژنراتورهای دیزلی و بنزینی نباید در فضای بسته به‌کارگیری شوند. باید دود آنها به بیرون هدایت شود.
- برند عامل مهمی در انتخاب ژنراتور است. امروزه برندهای بدون کیفیت در بازار به تعداد یافت می‌شود. برای انتخاب بهتر و کیفیت بالاتر با کارشناسان ما در سپکا تماس بگیرید.
- طول عمر مفید دستگاه نیز فاکتور مهمی در انتخاب موتوربرق است. متأسفانه دیده شده است برای پرداخت هزینه کمتر، دستگاهی انتخاب شده که طول عمر پایین‌تر دارد. توصیه ما به خریداران محترم استعلام قیمت از شرکت سپکا قبل از هر اقدامی است.
سپکا بهترین مشاور در مورد خرید و انتخاب موتوربرق‌های صنعتی است. رزومه سپکا موید آن است که ما بهترین مشاور برای انتخاب و خرید ژنراتور هستیم.