ژنراتور

سا ختمان ژنراتور های سنکرون  سه فاز

الف – قسمت ساکن یا استاتور (آرمیچر)

ب – قسمت متحرک یا رتور (تحریک )

استاتور ژنراتورها از مواد مغناطیسی مرغوب ساخته شده و درون استاتور شیار بندی شده تا سیم پیچهای سه فاز با اختلاف مکانی 120 درجه درون شیارها به صورت گسترده قرار گیرند .

(استاتور ژنراتور ها شبیه استاتور ماشین های القایی سه فاز می باشد )

سیم پیچ استاتور ژنراتورها را می توان بصورت ستاره یا مثلث بست اما اگر ژنراتور ها به صورت اتصال ستاره بسته می شوند و معمولا نقطه خنثی اتصال ستاره نیز به دلیل محدود کردن جریان خطا و زمین کردن الکتریکی به زمین وصل می شود .

قسمت راست محور آلترناتور یک دینام شنت قرار دارد که هم محور با محور آلترناتور می باشددر نتیجه بر اثر گردش آلترناتور آرمیچر دینام به چرخش در آمده و جریان دائم تولید می نماید این جریان دائم توسط دو سیم به دو اتصال M1  و M2  که روی بدنه آلترناتور می باشندهدایت می شود و از آنها به سیم پیچی قطبها وارد شده در نتیجه نیدان مغناطیسی ثابتی در قسمت القاء کننده بوجود می آید .

نکته: دلیل اینکه در آلترناتور ها از آهن ربای الکتریکی به جای دائم  استفاده می شود این است که می توان با کم و زیاد کردن قدرت آهن ربا ولتاژ خروجی ژنراتور را ثابت نگه داشت .اگر آهن ربا دائمی باشد ولتاژ خروجی با کم و زیاد شدن تعداد دور کم و زیاد میشود.

انواع توان ژنراتور :

1-   توان اضطراری Standby :

این توان برای 350 تا 400 ساعت کار در سال تعریف می شود بر این اساس موتور ژنراتور می تواند به ازای هر 12 ساعت کار 10% اضافه توات (over load) داشته باشد.

2-   توان Prime : این توان دو تعریف دارد

الف- 750 ساعت کار در سال

ب – نا محدود در سال به شرط اینکه هر 750 ساعت متوسط توان کشیده شده از ژنراتور 80% توان Prime  بیشتر نباشد .

3-   توان Continuous  :

این توان به معنای کار کرد بدون وقفه (24 ساعته ) و سالانه می باشد این تعریف دقیقا به معنای یک نیروگاه می باشد این توان 7000 ساعت یا بیشتر در سال تعریف می شود .

محاسبه قدرت دیزل  ژنراتور برای مصارف مختلف :

ابتدا فرق  KW  کیلو وات  و KVA  کیلو ولت آمپر بیان می کنیم

KW : توان اکتیو _مفید _حقیقی

برای حالتی است که بار ما کاملا اهمی نیست (بار اهمی سلفی ) مصرف کننده های برقی همه انرژی را که از شبکه می گیرند (متناسب با KVA ) مصرف نمی کنند . و قسمتی از آنرا (متناسب با KVAR  (  در نیم سیکل صرف ایجاد میدان مغناطیسی کرده و در نیم سیکل بعدی به شبکه بر می گردانند و فقط توان اکتیو (kw )  را جذب می کنند .

برای بار اهمی سلفی     KW=KVA*0.8      

KVA  : توان ظاهری

اگر بار کاملا اهمی باشد از  این توان می توان استفاده کرد   

برای بار اهمی  KW=KVA

برای محاسبه توان ژنراتور متناسب با مصرف کننده ها می بایست مقدار توان مصرفی تک تک مصرف کننده ها را با توجه به توان اکتیو و راکتیو جمع کرد . و نهایتا به یک مقدارعددی بر مبنا کیلو وات یا کیل. ولت آمپر می رسیم باید توجه داشت که موتورهای الکتریکی در لحظه راه اندازی 4 تا 7 برابر توان نامی خود مصرف می کنند که می بایست در محاسبات در نظر گرفت . دستگاه های پر مصرف را باید به تدریج وارد مدار کرد .

گاورنر :

یک کنترل کننده الکترونیکی حلقه بسته است   (close up)

گاورنر دستگاهی است که میزان سوخت ورودی به موتور را برای دستیابی به بهترین دور ممکن تنظیم می کند. ( تنظیم دور موتور برای تثبیت فرکانس )

AVR   ژنراتور یا همان رگولاتور ولتاژ (Automatic Voltage Requlator)

قطعه ای الکترونیکی است که وظیفه تنظیم .لتاژ ژنراتور را دارا می باشد و باعث می شود در حالتهای مختلف بار داری ژنراتور ولتاژ ژنراتور مشخص و ثابت باشد .

ژنراتور یک سیم پیچ تحریک دارد  و یک سیم پیچ استاتور.

سیم پیچ استاتور ثابت است و ما برای اینکه ولتاژ ثابت در خروجی ژنراتور داشته باشیم با کم و زیاد کردن ولتاژ تحریک ژنراتور ولتاژ خروجی را تنظیم می کنیم .

تابلو کنترل اتوماتیک ژنراتور :

این تابلو دو عملکرد عمده دارد:
) الف)کنترل و نظارت برتغذیه بار مصرفی توسط شبکه یا ژنراتور
به این صورت که در هنگام بروز اختلال یا قطعی در برق شبکه مراحل زیر به صورت اتوماتیک انجام می شود:
• کنتاکتور یا کلید اتوماتیک خط شبکه قطع می شود.
• عمل استارت دیزل به صورت اتوماتیک و با تاخیر از پیش تنظیم شده انجام می پذیرد .در صورتی که عمل استارت منجر به روشن شدن دیزل نگردد، استارت سه بار با فاصله زمانی مناسب و قابل تنظیم تکرار می شود و اگر باز هم دیزل روشن نشد،فرمان قطع استارت همراه با آلارم صادر می شود.
• پس از اینکه دیزل روشن شد و ولتاژ و فرکانس ژنراتور در حالت بی باری به مقدار نامی خود رسید،کنتاکتور یا کلید اتوماتیک مربوط به ژنراتور وصل می شود و تغذیه بار مصرفی توسط ژنراتور صورت می گیرد.فاصله زمانی بین قطع برق شبکه تا تغذیه بار مصرفی توسط ژنراتور حداقل هفت ثانیه است.
• پس از وصل مجدد برق شبکه یا رفع اختلال و گذشت زمان تثبت برق شبکه،تغذیه بار به طور اتوماتیک از ژنراتور قطع و توسط شبکه صورت می گیرد عمل change over. مدت زمان لازم برای تثبیت برق شبکه پس از وصل مجدد یا رفع اختلال،قابل تنظیم است.
• پس از قطع تغذیه بار مصرفی از ژنراتور،دیزل ژنراتور مدت معینی را به صورت بدون بار کار می کند تا خنک شود.سپس برای عملیات بعدی به حالت آماده کار (standby) باقی می ماند.مدت زمان این مرحله نیز قابل تنظیم است.

ب)نظارت بر پارامتر های الکتریکی و مکانیکی دیزل ژنراتور

تابلوی کنترل اتوماتیک فوق بر پارامتر های مختلفی از دیزل ژنراتور و شبکه نظارت داشته و در مواقع ضروری با اعمال فرامین لازم ،سیستم رادر مقابل خطرات احتمالی محافظت می نماید.این پارامترها شامل موارد زیر است:
• نظارت و حفاظت دیزل در برابر کاهش فشار روغن، افزایش درجه حرارت آب و دور غیر مجاز
• نظارت بر اشکال در سیستم استارت دیزل
• نظارت بر ولتاژ و شارژ باطری
• کنترل و نظارت بر سطح سوخت موجود در داخل تانک روزانه
• نظارت بر ولتاژ سه فاز برق شبکه و ژنراتور و حفاظت در مقابل Over Voltage And Under Voltage
• حفاظت ژنراتور در مقابل تغییرات غیر مجاز فرکانس
در تابلوی کنترل اتوماتیک با پیش بینی رله های حفاظتی (بنا به درخواست متقاضی) ،امکان حفاظت دیزل ژنراتور در مقابل خطاهای دیگر نیز وجود دارد از جمله:
• حفاظت دیزل در برابر افزایش درجه حرارت روغن
• حفاظت ژنراتور در مقابل Over Current & Earth Fault & Reverse Power به کمک رله های حفاظتی
• حفاظت ژنراتور در مقابل افزایش بیش از حد حرارت سیم پیچها به کمک رله PTC

موازی کردن دو دیزل ژنراتور با یکدیگر :

هدف :

1-    توسعه مراکز تولید نیرو

2-  قابل اطمینان بودن کار دستگاه مولد

چهار شرط لازم برای موازی کردن ژنراتورها :

روش سه لامپی:

برای فهمیدن برابری فازها

-          ولتاژ این لامپ ها با ید دو برابر ولتاژ مولد باشد .

-          اگر هم فاز باشند لامپ ها خاموش می شوند.