ความเข้าใจอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแบบกังหัน

1. ประเภทและลักษณะการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อได้รับพลังงานกล ในกระบวนการแปลงพลังงานนี้ พลังงานกลมาจากพลังงานรูปแบบอื่นๆ หลากหลายชนิด เช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานความร้อน พลังงานแสงอาทิตย์ และอื่นๆ โดยหลักแล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบ่งออกเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ตามประเภทของกระแสไฟฟ้า

1. คุณลักษณะการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง (DC generator) มีลักษณะเด่นคือใช้งานสะดวกและทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดที่ต้องการไฟกระแสตรงได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงมีคอมมิวเทเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดประกายไฟได้ง่ายและมีประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานต่ำ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง การอิเล็กโทรไลซิส การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า การชาร์จ และการกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับได้

2. คุณลักษณะการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ หมายถึง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สร้างกระแสไฟฟ้าสลับภายใต้การกระทำของแรงทางกลภายนอก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบซิงโครนัส
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่พบได้บ่อยที่สุด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดนี้ทำงานโดยใช้กระแสไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งสามารถให้ทั้งกำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้าเสมือน สามารถใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์โหลดต่างๆ ที่ต้องการไฟฟ้ากระแสสลับได้ นอกจากนี้ ตามเครื่องยนต์ต้นกำลังที่ใช้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสยังสามารถแบ่งออกได้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้สำหรับจ่ายไฟในโรงไฟฟ้าต่างๆ สถานประกอบการ ร้านค้า แหล่งจ่ายไฟสำรองในครัวเรือน รถยนต์ และอื่นๆ

รุ่นและพารามิเตอร์ทางเทคนิคของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เพื่ออำนวยความสะดวกในการจัดการการผลิตและการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รัฐได้กำหนดวิธีการรวบรวมข้อมูลรุ่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้เป็นมาตรฐานเดียวกัน และติดป้ายชื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไว้ในตำแหน่งที่เห็นได้ชัดเจนบนตัวเครื่อง ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย รุ่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าพิกัด กำลังไฟฟ้าพิกัด กำลังไฟฟ้าพิกัด ระดับฉนวน ความถี่ ตัวประกอบกำลัง และความเร็วรอบ

แบบจำลองและความหมายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
โดยทั่วไปแล้ว รุ่นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเป็นคำอธิบายเกี่ยวกับรุ่นของเครื่อง ซึ่งรวมถึงประเภทของแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประเภทของหน่วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณลักษณะการควบคุม หมายเลขลำดับการออกแบบ และคุณลักษณะด้านสิ่งแวดล้อม
นอกจากนี้ โมเดลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบางรุ่นยังใช้งานง่ายและไม่ซับซ้อน ทำให้ระบุได้สะดวกยิ่งขึ้น ดังแสดงในรูปที่ 6 ซึ่งรวมถึงหมายเลขผลิตภัณฑ์ แรงดันไฟฟ้าพิกัด และกระแสไฟฟ้าพิกัด
(1) แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด หมายถึง แรงดันไฟฟ้าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถผลิตได้ในระหว่างการทำงานปกติ โดยมีหน่วยเป็นกิโลโวลต์ (kV)
(2) กระแสไฟฟ้าที่กำหนด
กระแสไฟฟ้าที่กำหนด หมายถึง กระแสไฟฟ้าใช้งานสูงสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายใต้การทำงานปกติและต่อเนื่อง ในหน่วย Ka เมื่อพารามิเตอร์อื่นๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะทำงานที่กระแสไฟฟ้านี้ และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของขดลวดสเตเตอร์จะไม่เกินช่วงที่อนุญาต
(3) ความเร็วรอบ
ความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หมายถึง ความเร็วรอบสูงสุดของเพลาหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายใน 1 นาที พารามิเตอร์นี้เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์สำคัญที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
(4) ความถี่
ความถี่หมายถึงส่วนกลับของคาบของคลื่นไซน์กระแสสลับในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และหน่วยของมันคือเฮิรตซ์ (Hz) ตัวอย่างเช่น ถ้าความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 50 เฮิรตซ์ แสดงว่าทิศทางของกระแสสลับและพารามิเตอร์อื่นๆ เปลี่ยนแปลง 50 ครั้ง
(5) ตัวประกอบกำลัง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสร้างกระแสไฟฟ้าโดยการแปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้าที่ได้สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ กำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาและกำลังไฟฟ้าเชิงแอคทีฟ กำลังไฟฟ้าเชิงปฏิกิริยาส่วนใหญ่ใช้ในการสร้างสนามแม่เหล็กและแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแม่เหล็ก ส่วนกำลังไฟฟ้าเชิงแอคทีฟนั้นใช้สำหรับจ่ายให้กับผู้ใช้งาน ในกำลังไฟฟ้าทั้งหมดที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตได้ สัดส่วนของกำลังไฟฟ้าเชิงแอคทีฟคือตัวประกอบกำลัง
(6) การเชื่อมต่อสเตเตอร์
การต่อขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ได้แก่ การต่อแบบสามเหลี่ยม (รูปตัว △) และการต่อแบบดาว (รูปตัว Y) ดังแสดงในรูปที่ 9 ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ขดลวดทั้งสามของสเตเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะต่อกันแบบดาว
(7) ระดับฉนวน
ระดับความทนทานต่อความร้อนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนใหญ่หมายถึงระดับความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของวัสดุฉนวน ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วัสดุฉนวนเป็นจุดอ่อน วัสดุจะเสื่อมสภาพเร็วและเสียหายได้ง่ายที่อุณหภูมิสูงเกินไป ดังนั้นระดับความทนทานต่อความร้อนของวัสดุฉนวนแต่ละชนิดจึงแตกต่างกัน โดยปกติแล้วพารามิเตอร์นี้จะแสดงด้วยตัวอักษร โดย y หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 90 ℃, a หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 105 ℃, e หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 120 ℃, B หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 130 ℃, f หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 155 ℃, H หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้ 180 ℃ และ C หมายถึงอุณหภูมิที่ทนได้มากกว่า 180 ℃
(8) อื่นๆ
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกเหนือจากพารามิเตอร์ทางเทคนิคข้างต้นแล้ว ยังมีพารามิเตอร์อื่นๆ เช่น จำนวนเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า น้ำหนักรวมของเครื่อง และวันที่ผลิต พารามิเตอร์เหล่านี้เข้าใจง่ายและชัดเจนเมื่ออ่าน และส่วนใหญ่มีไว้ให้ผู้ใช้อ้างอิงเมื่อใช้งานหรือเลือกซื้อ

3. การระบุสัญลักษณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสาย
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งในวงจรควบคุม เช่น วงจรขับเคลื่อนไฟฟ้าและเครื่องมือกล เมื่อวาดแผนผังวงจรควบคุมแต่ละวงจร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่แสดงด้วยรูปร่างที่แท้จริง แต่จะแสดงด้วยภาพวาดหรือแผนผัง ตัวอักษร และสัญลักษณ์อื่นๆ ที่แสดงถึงหน้าที่ของมัน