ما هو المولد: البناء والعمل وتطبيقاته

ما هو المولد: البناء والعمل وتطبيقاته

في عام 1832 ، تم إنشاء المولدات من قبل المخترع الفرنسي هيبوليتا بيكسي (1808-1835). بعض الشركات المصنعة لمولدات التيار المتردد في الهند هي شركة Abrasive Engineers Private Limited في دلهي ، Accurion Scientific Instruments Private Limited في بنغالور ، Aditya Techno Private Limited في نيودلهي ، Agni Natural Energy India Private Limited في بنغالور ، Agragami Natures Electrical Generating System Private Limited في بنغالور ، Air Sensors Auto Electronics Private Limited في نيودلهي ، Ajanta Switchgerars Private Limited في بيون ، ألوك كهربائيات برايفت ليمتد في أوتار براديش ، أمبيكا إليفيتور برايفت ليمتد في غوجارات ، أميكو إنجينيرز برايفت ليمتد في كولكاتا ، أناند وشركاه إلكترونيات خاصة محدودة في غرب البنغال ، أناند تكنوكراتس برايفت ليمتد في ماهاراشترا.



ما هو المولد؟

يُعرَّف المولد بأنه آلة أو مولد ينتج التيار المتردد (التيار المتردد) ويحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ، لذلك يطلق عليه أيضًا مولد التيار المتردد أو المولد المتزامن. هناك أنواع مختلفة من المولدات بناءً على التطبيقات والتصميم. المولد من النوع البحري ، المولد من نوع السيارات ، المولد لأنواع القاطرات التي تعمل بالديزل والكهرباء ، والمولد الخالي من الفرشاة ، ومولدات الراديو هي أنواع المولدات التي تعتمد على التطبيقات. نوع القطب البارز وأسطواني الدوار النوع هي أنواع المولدات بناءً على التصميم.


المولد

المولد





بناء المولد

المكونات الرئيسية لمولد التيار المتردد أو المولد المتزامن هي الدوار والجزء الثابت. الفرق الرئيسي بين الجزء المتحرك والجزء الثابت هو أن الجزء المتحرك هو جزء دوار ، والجزء الثابت ليس مكونًا دوارًا يعني أنه جزء ثابت. يتم تشغيل المحركات بشكل عام بواسطة الدوار والجزء الثابت.

مولد التيار المتردد أو المتزامن

مولد التيار المتردد أو المتزامن



تعتمد كلمة الجزء الثابت على الكلمة الثابتة وكلمة الدوار على أساس الدوران. بناء الجزء الثابت للمولد يساوي بناء الجزء الثابت للمحرك التعريفي. لذا فإن بناء المحرك التعريفي وبناء المحرك المتزامن متماثلان. وبالتالي فإن الجزء الثابت هو الجزء الثابت من الجزء المتحرك والعضو المتحرك هو المكون الذي يدور داخل الجزء الثابت. يقع الدوار على عمود الجزء الثابت وسلسلة المغناطيسات الكهربائية مرتبة في أسطوانة مما يتسبب في دوران الدوار وإنشاء مجال مغناطيسي. يوجد نوعان من الدوارات يظهران في الشكل أدناه.

أنواع الدوارات

أنواع الدوارات

دوار القطب البارز

معنى البارز هو إسقاط إلى الخارج ، مما يعني أن أقطاب الجزء المتحرك تتجه نحو الخارج من مركز الدوار. يوجد ملف حقل على الدوار وسيستخدم لف هذا الحقل مصدر التيار المستمر. عندما نمرر التيار خلال هذا المجال ، يتم إنشاء متعرجات N و S. الدوارات البارزة غير متوازنة لذا فإن السرعات مقيدة. يستخدم هذا النوع من الدوار في المحطات المائية ومحطات الطاقة الديزل. يستخدم الجزء الدوار البارز في الآلات منخفضة السرعة حوالي 120-400 دورة في الدقيقة.

دوار أسطواني

يُعرف الدوار الأسطواني أيضًا بأنه دوار غير بارز أو دوار دائري ويستخدم هذا الدوار للآلات عالية السرعة تقريبًا 1500-3000 دورة في الدقيقة ومثال على ذلك هو محطة الطاقة الحرارية. يتكون هذا الدوار من أسطوانة فولاذية شعاعية بها عدد الفتحات وفي هذه الفتحات ، يتم وضع الملف الميداني وتكون هذه اللفات الميدانية متصلة دائمًا في سلسلة. مزايا هذا قوية ميكانيكيًا ، وتوزيع التدفق منتظم ، ويعمل بسرعة عالية وينتج ضوضاء منخفضة.


يأتي محرك التيار المتردد بأشكال وأحجام عديدة ، لكن لا يمكن أن يكون لدينا تيار متردد بدون الدوار والجزء الثابت. يتكون الجزء المتحرك من حديد الزهر والجزء الثابت مصنوع من فولاذ السيليكون. تعتمد أسعار الدوار والجزء الثابت على الجودة.

مبدأ العمل للمولد

تعمل جميع المولدات على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. وفقًا لهذا القانون ، لإنتاج الكهرباء نحتاج إلى موصل ومجال مغناطيسي وطاقة ميكانيكية. كل آلة تدور وتعيد إنتاج التيار المتردد. لفهم مبدأ عمل المولد ، ضع في اعتبارك قطبين مغناطيسيين متعاكسين شمالًا وجنوبيًا ، ويتحرك التدفق بين هذين القطبين المغناطيسيين. في الشكل (أ) يتم وضع الملف المستطيل بين القطبين المغناطيسي الشمالي والجنوبي. يكون موضع الملف بحيث يكون الملف موازيًا للتدفق ، لذلك لا يتم قطع أي تدفق وبالتالي لا يتم إحداث أي تيار. بحيث يكون شكل الموجة الذي تم إنشاؤه في هذا الموضع هو درجة الصفر.

دوران ملف مستطيل بين قطبين مغناطيسيين

دوران ملف مستطيل بين قطبين مغناطيسيين

إذا كان الملف المستطيل يدور في اتجاه عقارب الساعة عند المحور أ و ب ، فإن جانب الموصل A و B يأتي أمام القطب الجنوبي ويأتي C و D أمام القطب الشمالي كما هو موضح في الشكل (ب). لذا ، يمكننا الآن أن نقول إن حركة الموصل متعامدة مع خطوط التدفق من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي ، ويقطع الموصل التدفق المغناطيسي. في هذا الموضع ، يكون معدل قطع التدفق بواسطة الموصل هو الحد الأقصى لأن الموصل والتدفق متعامدان مع بعضهما البعض ، وبالتالي يتم تحفيز التيار في الموصل وسيكون هذا التيار في أقصى وضع.

يدور الموصل مرة أخرى عند 900في اتجاه عقارب الساعة ثم يأتي الملف المستطيل في الوضع الرأسي. الآن يكون موضع الموصل وخط التدفق المغناطيسي موازيين لبعضهما البعض كما هو موضح في الشكل (ج). في هذا الشكل ، لا يتم قطع أي تدفق بواسطة الموصل ، وبالتالي لا يتم إحداث أي تيار. في هذا الموضع ، يتم تقليل شكل الموجة إلى صفر درجة لأن التدفق لا يقطع.

في دورة النصف الثاني ، تم إنشاء ملف سائق يستمر في الدوران في اتجاه عقارب الساعة لمدة 90 أخرى0. هنا يأتي الملف المستطيل إلى وضع أفقي بحيث يأتي الموصل A و B أمام القطب الشمالي ، ويأتي C و D أمام القطب الجنوبي كما هو موضح في الشكل (د). مرة أخرى ، سوف يتدفق التيار عبر الموصل المستحث حاليًا في الموصل A و B من النقطة B إلى A وفي الموصل C و D من النقطة D إلى C ، وبالتالي فإن شكل الموجة ينتج في الاتجاه المعاكس ، ويصل إلى الحد الأقصى القيمة. ثم يشير اتجاه التيار إلى A و D و C و B كما هو موضح في الشكل (د). إذا كان الملف المستطيل يدور مرة أخرى في 90 أخرى0ثم يصل الملف إلى نفس الموضع من حيث بدأ الدوران. لذلك ، سينخفض ​​التيار مرة أخرى إلى الصفر.

في الدورة الكاملة ، يصل التيار في الموصل إلى الحد الأقصى ويقلل إلى الصفر وفي الاتجاه المعاكس ، يصل الموصل إلى الحد الأقصى ويصل إلى الصفر مرة أخرى. تتكرر هذه الدورة مرارًا وتكرارًا ، بسبب هذا التكرار للدورة ، سيتم تحفيز التيار في الموصل بشكل مستمر.

شكل موجة من دورة كاملة

شكل موجة من دورة كاملة

هذه هي عملية إنتاج التيار والمجدد الكهرومغناطيسي لمرحلة واحدة. الآن لإنتاج 3 مراحل ، يتم وضع الملفات عند إزاحة 1200كل. إذن ، فإن عملية إنتاج التيار هي نفسها مرحلة أحادية الطور ولكن الفرق الوحيد هو أن الإزاحة بين ثلاث مراحل هي 1200. هذا هو مبدأ عمل المولد.

صفات

خصائص المولد هي

  1. تيار الإخراج مع سرعة المولد: ينخفض ​​ناتج التيار أو ينقص عندما تنخفض سرعة المولد أو تنقص.
  2. الكفاءة مع سرعة المولد: يتم تقليل كفاءة المولد عندما يعمل المولد بسرعة منخفضة.
  3. انخفاض التيار مع زيادة درجة حرارة المولد: عندما تزيد درجة حرارة المولد سينخفض ​​أو ينقص تيار الخرج.

التطبيقات

تطبيقات المولد هي

  • السيارات
  • محطات توليد الطاقة الكهربائية
  • التطبيقات البحرية
  • وحدات ديزل كهربائية متعددة
  • انتقال الترددات الراديوية

مزايا

مزايا المولد هي

  • رخيص
  • وزن خفيف
  • صيانة منخفضة
  • البناء بسيط
  • قوي
  • أكثر إحكاما

سلبيات

عيوب المولد هي

  • المولدات تحتاج إلى محولات
  • سوف ترتفع درجة حرارة المولدات إذا كان التيار مرتفعًا

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بإلقاء نظرة عامة على ملف المولد والتي تشمل البناء والعمل والمزايا والتطبيقات. إليك سؤال لك ما هي سعة المولد في السيارات؟