درک جامع از ژنراتور توربین آبی

۱. انواع و ویژگی‌های عملکردی ژنراتور
ژنراتور دستگاهی است که وقتی تحت تأثیر نیروی مکانیکی قرار می‌گیرد، برق تولید می‌کند. در این فرآیند تبدیل، نیروی مکانیکی از انواع مختلف انرژی مانند انرژی باد، انرژی آب، انرژی گرمایی، انرژی خورشیدی و غیره حاصل می‌شود. بر اساس انواع مختلف برق، ژنراتورها عمدتاً به ژنراتورهای DC و ژنراتورهای AC تقسیم می‌شوند.

۱. ویژگی‌های عملکردی ژنراتور جریان مستقیم
ژنراتور DC دارای ویژگی‌های استفاده راحت و عملکرد قابل اعتماد است. این ژنراتور می‌تواند مستقیماً انرژی الکتریکی را برای انواع تجهیزات الکتریکی که به منبع تغذیه DC نیاز دارند، تأمین کند. با این حال، یک کموتاتور در داخل ژنراتور DC وجود دارد که به راحتی جرقه الکتریکی تولید می‌کند و راندمان تولید برق پایینی دارد. ژنراتور DC معمولاً می‌تواند به عنوان منبع تغذیه DC برای موتور DC، الکترولیز، آبکاری، شارژ و تحریک آلترناتور استفاده شود.

۲. ویژگی‌های عملکردی آلترناتور
ژنراتور AC به ژنراتوری اطلاق می‌شود که تحت تأثیر نیروی مکانیکی خارجی، جریان AC تولید می‌کند. این نوع ژنراتور را می‌توان به تولید برق AC سنکرون تقسیم کرد.
ژنراتور سنکرون رایج‌ترین نوع ژنراتور AC است. این نوع ژنراتور با جریان DC تحریک می‌شود که می‌تواند هم توان اکتیو و هم توان راکتیو را فراهم کند. می‌توان از آن برای تأمین برق تجهیزات مختلف بار که نیاز به منبع تغذیه AC دارند، استفاده کرد. علاوه بر این، با توجه به محرک‌های اولیه مختلف مورد استفاده، ژنراتورهای سنکرون را می‌توان به ژنراتورهای توربین بخار، ژنراتورهای آبی، ژنراتورهای دیزلی و توربین‌های بادی تقسیم کرد.
آلترناتورها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، به عنوان مثال، ژنراتورها برای تامین برق در نیروگاه‌های مختلف، شرکت‌ها، مغازه‌ها، منبع تغذیه آماده به کار خانگی، خودروها و غیره استفاده می‌شوند.

مدل و پارامترهای فنی ژنراتور
به منظور تسهیل مدیریت تولید و استفاده از ژنراتور، دولت روش تدوین مدل ژنراتور را یکپارچه کرده و پلاک نام ژنراتور را در موقعیت آشکار پوسته آن قرار داده است که عمدتاً شامل مدل ژنراتور، ولتاژ نامی، منبع تغذیه نامی، توان نامی، درجه عایق، فرکانس، ضریب توان و سرعت است.

مدل و معنی ژنراتور
مدل ژنراتور معمولاً توضیحی از مدل واحد است که شامل نوع ولتاژ خروجی ژنراتور، نوع واحد ژنراتور، ویژگی‌های کنترل، شماره سریال طراحی و ویژگی‌های محیطی می‌شود.
علاوه بر این، مدل‌های برخی از ژنراتورها شهودی و ساده هستند که شناسایی آنها، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، از جمله شماره محصول، ولتاژ نامی و جریان نامی، راحت‌تر است.
(1) ولتاژ نامی
ولتاژ نامی به ولتاژ نامی خروجی ژنراتور در حین کار عادی اشاره دارد و واحد آن کیلوولت است.
(2) جریان نامی
جریان نامی به حداکثر جریان کاری ژنراتور در حالت کار عادی و مداوم، بر حسب Ka، اشاره دارد. هنگامی که سایر پارامترهای ژنراتور نامی باشند، ژنراتور با این جریان کار می‌کند و افزایش دمای سیم‌پیچ استاتور آن از محدوده مجاز تجاوز نخواهد کرد.
(3) سرعت چرخش
سرعت ژنراتور به حداکثر سرعت چرخش شفت اصلی ژنراتور در عرض ۱ دقیقه اشاره دارد. این پارامتر یکی از پارامترهای مهم برای قضاوت در مورد عملکرد ژنراتور است.
(4) فرکانس
فرکانس به معکوس دوره تناوب موج سینوسی AC در ژنراتور اشاره دارد و واحد آن هرتز (Hz) است. به عنوان مثال، اگر فرکانس یک ژنراتور ۵۰ هرتز باشد، نشان می‌دهد که جهت جریان متناوب آن و سایر پارامترهای ۱s، ۵۰ بار تغییر می‌کند.
(5) ضریب توان
ژنراتور با تبدیل الکترومغناطیسی، برق تولید می‌کند و توان خروجی آن را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد: توان راکتیو و توان اکتیو. توان راکتیو عمدتاً برای تولید میدان مغناطیسی و تبدیل برق و مغناطیس استفاده می‌شود. توان اکتیو برای کاربران فراهم می‌شود. در کل توان خروجی ژنراتور، نسبت توان اکتیو، ضریب توان است.
(6) اتصال استاتور
اتصال استاتور ژنراتور را می‌توان به دو نوع تقسیم کرد، یعنی اتصال مثلثی (△ شکل) و اتصال ستاره (Y شکل)، همانطور که در شکل ۹ نشان داده شده است. در ژنراتور، سه سیم‌پیچ استاتور ژنراتور معمولاً به صورت ستاره متصل می‌شوند.
(7) کلاس عایق
درجه عایق ژنراتور عمدتاً به درجه مقاومت در برابر دمای بالای ماده عایق آن اشاره دارد. در ژنراتور، ماده عایق یک حلقه ضعیف است. این ماده به راحتی در دمای خیلی بالا دچار پیری و حتی آسیب می‌شود، بنابراین درجه مقاومت حرارتی مواد عایق مختلف نیز متفاوت است. این پارامتر معمولاً با حروف نشان داده می‌شود، که در آن y نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 90 درجه سانتیگراد است، a نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 105 درجه سانتیگراد است، e نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 120 درجه سانتیگراد است، B نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 130 درجه سانتیگراد است، f نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 155 درجه سانتیگراد است، H نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت 180 درجه سانتیگراد است و C نشان می‌دهد که دمای مقاوم در برابر حرارت بیش از 180 درجه سانتیگراد است.
(8) سایر
در ژنراتور، علاوه بر پارامترهای فنی فوق، پارامترهایی مانند تعداد فازهای ژنراتور، وزن کل واحد و تاریخ ساخت نیز وجود دارد. این پارامترها هنگام خواندن شهودی و به راحتی قابل درک هستند و عمدتاً برای کاربرانی هستند که هنگام استفاده یا خرید به آنها مراجعه می‌کنند.

۳، شناسایی نماد ژنراتور در خط
ژنراتور یکی از اجزای ضروری در مدارهای کنترل مانند درایو الکتریکی و ماشین ابزار است. هنگام ترسیم نمودار شماتیک مربوط به هر مدار کنترل، ژنراتور با شکل واقعی خود منعکس نمی‌شود، بلکه با نقشه‌ها یا نمودارها، حروف و سایر نمادهایی که عملکرد آن را نشان می‌دهند، مشخص می‌شود.