ژنراتورهای DC



تمامی ژنراتورهای AC و DC از یک قسمت گردان و یک قسمت ثابت تشکیل شده اند. در اکثر ژنراتورهای DC حلقه های آرمیچر بر روی قسمت گردان تعبیه شده اند که در کل به آن آرممیچر گفته می شود. همچنین حلقه های تولید کننده میدان در قسمت ثابت قرار گرفته اند. اما در اکثر ماشین های AC این مطلب برعکس می باشد. بدین معنی که میدان در قسمت گردان یا روتور و سیم بندی آرمیچر در قسمت ثابت یا استاتور قرار گرفته اند. به دلیل اینکه بین آرمیچر و سیم بندی میدان یک نوع حرکت نسبی وجود دارد حلقه های آرمیچر خطوط شار مغناطیسی را قطع کرده و در نتیجه یک نیروی محرکه الکتریکی (نیروی الکتروموتوری) در حلقه های آرمیچر القا می شود و یک نوع جریان از مدار عبور خواهد کرد. تمامی ژنراتورها باید با ماشین های مکانیکی کوپل شوند بدین منظور که انرژی مکانیکی مورد نیاز برای چرخش قسمت گردان را فراهم کند. چنین ماشین هایی را محرک اولیه نامیده اند که امکان دارد ماشین های بخار، موتورها و یا سیستم های توربینی که به وسیله احتراق ذغال سنگ، نفت یا آب کار می کنند باشند. رابطه بین اجزای گوناگون ژنراتورهای جریان مستقیم در شکل 2-1 نمایش داده شده است. همانطور که در این تصویر مشاهده می نمایید میدان در استاتور و آرمیچر نیز به همراه ذغال ها در فضای بین قطب ها و دو انتهای قاب ژنراتور قرار گرفته اند.


@image


با توجه به توضیحات ذکر شده مشخص شد که در هنگام خرید ژنراتور باید به AC و DC بودن آن توجه کنید. از جمله ژنراتورهایی که در انواع مختلف در بازار موجود هستند می توان به دیزل ژنراتور پرکینز و دیزل ژنراتور ولوو اشاره داشت.


موتورهای DC

اصول کار موتورهای الکتریکی

آرمیچر در ژنراتورها به وسیله انرژی مکانیکی چرخانده می شود و گردش آرمیچر باعث تولید توان الکتریکی می شود. اما در موتورها، آرمیچر توسط قدرت الکتریکی وادار به چرخیدن می شود. بنابراین برخلاف ژنراتورها که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می نمایند در موتورهای الکتریکی دقیقا عکس این موضوع اتفاق می افتد و انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. هنریخ لنز آلمانی و سرجان و فلمینگ از دانشمندان قرن نوزدهم هستند که سال های زیادی را صرف تحقیق در رابطه با موتورهای جریان مستقیم کردند و مواردی را کشف کردند که بیان آنها باعث تسهیل درک اصول اساسی موتورها خواهد شد.

زمانی که یک هادی در حال حرکت خطوط میدان مغناطیسی را قطع کند یک نیروی الکتروموتوری در آن القا می شود. جهت این جریان و ولتاژ ناشی از آن اگر هادی جزئی از یک مدار بسته باشد به شکلی خواهد بود که به مخالفت با تغیییر عامل به وجود آورنده خود برخواهد خواست. این قانون برای تمامی مواردی که جریان القا شده از مدار بسته ای بگذرد صادق می باشد و آن را تحت عنوان قانون لنز می شناسند.

فلمینگ دانشمند انگلیسی توانست روش مشخص کردن جهت گردش یک موتور را با معین کردن جهت جریان عبور کننده از موتور کشف نماید. او متوجه شد که رابطه ای معین میان جهت میدان مغناطیسی و جهت جریان عبور کننده از هادی و جهتی که هادی قصد دارد حرکت کند وجود دارد. این رابطه توسط قانون دست راست برای موتورها مشخص خواهد شد که به صورت زیر توضیح داده می شود.

در صورتی که انگشت شست و انگشت اشاره و انگشت سوم دست راست مانند شکل زیر نسبت به هم با زاویه ای 90 درجه قرار بگیرند و انگشت اشاره در جهت شار مغناطیسی (جهت میدان مغناطیسی) و انگشت سوم در جهت جریان عبورکننده از هادی قرار داشته باشند آنگاه جهت حرکت هادی به وسیله انگشت شست مشخص خواهد شد. بدیهی است که در صورت مشخص نبودن جهت میدان مغناطیسی و معلوم بودن جهت حرکت هادی و جهت جریان گذرنده از آن آنگاه جهت میدان مغناطیسی توسط انگشت اشاره مشخص می شود. اولین شخصی که توانست برای به خاطر سپردن جهت نیروی الکتروموتوری القا شده در ژنراتورها این قاعده را کشف کند فلمینگ بود.

مقاله مرتبط


آشنایی با ماشین های الکتریکی

ما با وسایلی مانند چراغ قوه و رادیوهای جیبی و همچنین تا حدودی سیستم برق اتومبیل که در آنها باتری به عنوان منبع قدرت است آشنا هستیم. در چنین مواردی مقدار جریانی که از باتری کشیده می شود کم می باشد.

عیب یابی و تعمیر ماشین های DC

زمانی که محرک اولیه (موتور دیزل و یا محورتوربین) به محور ژنراتور متصل شد آنگاه تنها کاری که باید انجام شود این است که بلبرینگ ها روغن کاری شده و اتصال بین ذغال ها و کلکتور بازرسی شود. به ندرت پیش می آید که سیم های ورودی ژنراتور جابه جا یا تعویض شود.

آزمایش سیم پیچی میدان

جهت پیدا کردن اتصالی یا قطعی سیم ها در سیم پیچ میدان از اهم متر استفاده می کنند. برای انجام این کار ابتدا سیم پیچی میدان را از آرمیچر جدا نموده تا از ایجاد مدار موازی جلوگیری شود و سپس اهم متر به دو سر سیم پیچی میدان وصل خواهد شد.

ژنراتورهای تک فاز

در ژنراتورهای تک فاز تمام هادی های آرمیچر به شکل سری به همدیگر متصل شده و سیم پیچ واحدی را تشکیل می دهند که ولتاژ خروجی در دو سر آن تولید می شود. جهت درک طرز کار ژنراتورهای سه فاز باید اصول ژنراتور تک فاز را به خوبی آموخت.