लोग अपनी गतिविधियों के लगभग सभी क्षेत्रों में विद्युत प्रवाह की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। अब बिजली के बिना जीवन की कल्पना करना आसान नहीं है, जिसे विशेष उपकरणों की मदद से यांत्रिक ऊर्जा से परिवर्तित किया जाता है। आइए अधिक विस्तार से विचार करें कि यह प्रक्रिया कैसे होती है, और आधुनिक जनरेटर कैसे व्यवस्थित होते हैं।
विषय
यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना
कोई भी जनरेटर चुंबकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है। सबसे सरल अल्टरनेटर को एक कुंडल के रूप में माना जा सकता है जो चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है। एक प्रकार भी है जिसमें कुंडल स्थिर रहता है, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र केवल इसे पार करता है। इस आंदोलन के दौरान एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है।इस सिद्धांत के अनुसार, दुनिया भर में बड़ी संख्या में जनरेटर बिजली आपूर्ति प्रणाली में संयुक्त रूप से संचालित होते हैं।
अल्टरनेटर का उपकरण और डिज़ाइन
एक मानक बिजली जनरेटर में निम्नलिखित घटक होते हैं:
- एक फ्रेम जिससे विद्युत चुम्बकीय ध्रुवों वाला एक स्टेटर जुड़ा होता है। यह धातु से बना है और तंत्र के सभी तत्वों का सुरक्षात्मक कार्य करना चाहिए।
- वह स्टेटर जिससे वाइंडिंग जुड़ी होती है। इसे फेरोमैग्नेटिक स्टील से बनाया गया है।
- रोटर एक जंगम तत्व है, जिसके मूल में एक वाइंडिंग होती है जो विद्युत प्रवाह बनाती है।
- एक स्विचिंग इकाई जो रोटर से बिजली को डायवर्ट करती है। यह चल प्रवाहकीय छल्ले की एक प्रणाली है।
उद्देश्य के आधार पर, जनरेटर में कुछ डिज़ाइन विशेषताएं होती हैं, लेकिन दो घटक होते हैं जो यांत्रिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करने वाले किसी भी उपकरण में होते हैं:
- रोटर एक जंगम एक-टुकड़ा लोहे का हिस्सा है;
- स्टेटर एक निश्चित तत्व है जो लोहे की चादरों से बना होता है। इसके अंदर खांचे होते हैं जिसके अंदर वायर वाइंडिंग स्थित होती है।
अधिक चुंबकीय प्रेरण प्राप्त करने के लिए, इन तत्वों के बीच थोड़ी दूरी होनी चाहिए। उनके डिजाइन के अनुसार, जनरेटर हैं:
- जंगम आर्मेचर और स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के साथ।
- निश्चित आर्मेचर और घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ।
वर्तमान में, घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र वाले उपकरण अधिक सामान्य हैं, क्योंकि। रोटर की तुलना में स्टेटर से विद्युत प्रवाह को निकालना अधिक सुविधाजनक है। जनरेटर डिवाइस में इलेक्ट्रिक मोटर के डिजाइन के साथ कई समानताएं हैं।
अल्टरनेटर सर्किट
विद्युत जनरेटर के संचालन का सिद्धांत: उस समय जब आधा घुमावदार ध्रुवों में से एक पर होता है, और दूसरा इसके विपरीत, वर्तमान सर्किट के माध्यम से न्यूनतम से अधिकतम मूल्य तक चलता है और इसके विपरीत।
वर्गीकरण और जनरेटर के प्रकार
सभी विद्युत जनरेटर को काम की कसौटी और ईंधन के प्रकार के अनुसार वितरित किया जा सकता है जिससे बिजली उत्पन्न होती है। सभी जनरेटर एकल-चरण (वोल्टेज आउटपुट 220 वोल्ट, आवृत्ति 50 हर्ट्ज) और तीन-चरण (50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ 380 वोल्ट), साथ ही संचालन के सिद्धांत और बिजली में परिवर्तित होने वाले ईंधन के प्रकार में विभाजित हैं। . यहां तक कि जनरेटर का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जा सकता है, जो उनकी तकनीकी विशेषताओं को निर्धारित करता है।
काम के सिद्धांत के अनुसार
एसिंक्रोनस और सिंक्रोनस अल्टरनेटर को अलग करें।
अतुल्यकालिक
अतुल्यकालिक जनरेटर का सटीक संबंध नहीं है ईएमएफ रोटर गति पर, लेकिन "स्लिप एस" शब्द यहां काम करता है। यह इस अंतर को परिभाषित करता है। स्लिप वैल्यू की गणना की जाती है, इसलिए इंडक्शन मोटर की इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रक्रिया में जनरेटर तत्वों का कुछ प्रभाव अभी भी है।
एक समय का
इस तरह के जनरेटर की रोटर की घूर्णी गति पर बिजली की उत्पन्न आवृत्ति पर भौतिक निर्भरता होती है। ऐसे उपकरण में, रोटर एक इलेक्ट्रोमैग्नेट होता है जिसमें कोर, वाइंडिंग और पोल होते हैं। स्टेटर कॉइल होते हैं जो एक स्टार के सिद्धांत के अनुसार जुड़े होते हैं, और एक सामान्य बिंदु - शून्य होता है। यह उनमें है कि बिजली उत्पन्न होती है।
रोटर गतिमान तत्वों (टरबाइन) के एक बाहरी बल द्वारा गति में सेट होता है जो समकालिक रूप से चलते हैं। ऐसे अल्टरनेटर की उत्तेजना संपर्क और गैर-संपर्क दोनों हो सकती है।
इंजन ईंधन के प्रकार से
जनरेटर के आने से मेन से दूर होना अब बिजली के उपकरणों के उपयोग में बाधा नहीं बनता है।
गैस जनरेटर
गैस का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, जिसके दहन के दौरान यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न होती है, जिसे बाद में विद्युत प्रवाह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। गैस जनरेटर का उपयोग करने के लाभ:
- पर्यावरण के लिए सुरक्षा, क्योंकि दहन के दौरान गैस हानिकारक तत्वों, कालिख और विषाक्त अपघटन उत्पादों का उत्सर्जन नहीं करती है;
- आर्थिक रूप से, सस्ती गैस जलाना बहुत लाभदायक है। गैसोलीन की तुलना में इसकी कीमत बहुत कम होगी;
- ईंधन की आपूर्ति स्वचालित रूप से की जाती है। गैसोलीन और डीजल ईंधन को आवश्यकतानुसार जोड़ा जाना चाहिए, और गैस जनरेटर आमतौर पर गैस आपूर्ति प्रणाली से जुड़ा होता है;
- स्वचालन के लिए धन्यवाद, डिवाइस स्वतंत्र रूप से कार्य करता है, लेकिन इसके लिए इसे एक गर्म कमरे में स्थित होना चाहिए।
डीजल जनरेटर
इस श्रेणी में मुख्य रूप से 5 kW की शक्ति वाली एकल-चरण इकाइयाँ शामिल हैं। घरेलू उपकरणों के लिए 220 वोल्ट और 50 हर्ट्ज की आवृत्ति मानक हैं, इसलिए डीजल मशीन मानक भार के साथ अच्छी तरह से मुकाबला करती है। जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, इसके संचालन के लिए डीजल ईंधन की आवश्यकता होती है। डीजल जेनरेटर क्यों चुनें?
- ईंधन की सापेक्ष सस्ताता;
- स्वचालन जो आपको बिजली की आपूर्ति बाधित होने पर जनरेटर को स्वचालित रूप से शुरू करने की अनुमति देता है;
- उच्च स्तर की अग्नि सुरक्षा;
- लंबे समय तक, एक डीजल इकाई बिना असफलता के काम करने में सक्षम है;
- प्रभावशाली स्थायित्व - कुछ मॉडल कुल 4 वर्षों के निरंतर संचालन के लिए काम करने में सक्षम हैं।
पेट्रोल जनरेटर
घरेलू उपकरणों के रूप में ऐसे उपकरण काफी मांग में हैं। इस तथ्य के बावजूद कि गैसोलीन गैस और डीजल की तुलना में अधिक महंगा है, ऐसे जनरेटर में कई ताकत होती है:
- उच्च शक्ति के साथ छोटे आयाम;
- संचालित करने में आसान: अधिकांश मॉडल मैन्युअल रूप से शुरू किए जा सकते हैं, और बड़े जनरेटर स्टार्टर से लैस होते हैं। वोल्टेज को एक विशेष स्क्रू का उपयोग करके एक निश्चित भार के तहत नियंत्रित किया जाता है;
- जनरेटर के अधिभार की स्थिति में, सुरक्षा स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाती है;
- रखरखाव और मरम्मत में आसान;
- ऑपरेशन के दौरान बहुत अधिक शोर न करें;
- इसे घर के अंदर और बाहर दोनों जगह इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन इसे नमी से बचाना चाहिए।
मुख्य अनुप्रयोग
जनरेटर का उपयोग कहां किया जाता है, इसके आधार पर इसकी तकनीकी विशेषताओं का निर्धारण किया जाता है। मुख्य रूप से, आवेदन के क्षेत्र में एक निश्चित श्रेणी के लिए जनरेटर का अनुपात इसकी शक्ति को निर्धारित करता है। निम्नलिखित प्रकार के उपकरण संचालन के क्षेत्रों से विभाजित हैं:
- परिवार। उनके पास 0.7 से 25 kW तक की शक्ति है। आमतौर पर, इस श्रेणी में गैसोलीन और डीजल जनरेटर शामिल हैं। उनका उपयोग घरेलू बिजली के उपकरणों और कम बिजली के उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जाता है, अक्सर निर्माण स्थलों पर। ग्रामीण इलाकों में बाहर जाने पर बिजली के पोर्टेबल स्रोत के रूप में उपयुक्त;
- पेशेवर। उनका उपयोग नगरपालिका संस्थानों और छोटे विनिर्माण उद्यमों में बिजली के स्थायी स्रोत के रूप में किया जा सकता है। इसकी शक्ति 100 किलोवाट से अधिक नहीं है;
- औद्योगिक।उनका उपयोग बड़े कारखानों और संयंत्रों में किया जा सकता है जहां उच्च शक्ति वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है। ऐसे उपकरणों में 100 kW से अधिक की शक्ति होती है, काफी आयाम होते हैं और एक अप्रस्तुत व्यक्ति के लिए बनाए रखना मुश्किल होता है।
