लोक त्यांच्या क्रियाकलापांच्या जवळजवळ सर्व क्षेत्रांमध्ये विद्युत प्रवाहाची ऊर्जा वापरतात. आता विजेशिवाय जीवनाची कल्पना करणे सोपे नाही, जे विशेष उपकरणांच्या मदतीने यांत्रिक उर्जेपासून रूपांतरित होते. ही प्रक्रिया कशी होते आणि आधुनिक जनरेटरची व्यवस्था कशी केली जाते यावर जवळून नजर टाकूया.
सामग्री
यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करणे
प्रत्येक जनरेटर चुंबकीय प्रेरण तत्त्वावर कार्य करतो. सर्वात सोपा अल्टरनेटर एक कॉइल म्हणून विचार केला जाऊ शकतो जो चुंबकीय क्षेत्रात फिरतो. एक प्रकार देखील आहे ज्यामध्ये कॉइल स्थिर राहते, परंतु चुंबकीय क्षेत्र केवळ ते ओलांडते. या हालचालीदरम्यानच पर्यायी विद्युत् प्रवाह निर्माण होतो. या तत्त्वावर, जगभरातील मोठ्या संख्येने जनरेटर, वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये एकत्रित, कार्य करतात.
अल्टरनेटरची रचना आणि बांधकाम
मानक जेनसेटमध्ये खालील घटक असतात:
- एक फ्रेम ज्यामध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक पोलसह स्टेटर संलग्न आहे. हे धातूचे बनलेले आहे आणि मशीनच्या सर्व घटकांचे संरक्षणात्मक कार्य केले पाहिजे.
- स्टेटर ज्याला वळण जोडलेले आहे.हे फेरोमॅग्नेटिक स्टीलचे बनलेले आहे.
- रोटर हा एक हलणारा घटक आहे, ज्याच्या गाभ्यावर विंडिंग आहे जे विद्युत प्रवाह निर्माण करते.
- कम्युटेशन नोड, जो रोटरमधून वीज काढून घेतो. ही प्रवाहकीय रिंग हलविण्याची एक प्रणाली आहे.
उद्देशानुसार, जनरेटरमध्ये विशिष्ट डिझाइन वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु यांत्रिक उर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करणारे कोणतेही उपकरण दोन घटक आहेत:
- रोटर हा लोखंडाचा हलणारा घन तुकडा आहे;
- स्टेटर हा एक स्थिर घटक आहे, जो लोखंडी पत्रके बनलेला असतो. त्यात खोबणी आहेत ज्याच्या आत वायर वळण लावले आहे.
अधिक चुंबकीय प्रेरण मिळविण्यासाठी, या घटकांमध्ये थोडे अंतर असावे. जनरेटर खालीलप्रमाणे डिझाइन केले आहेत:
- फिरत्या आर्मेचर आणि स्थिर चुंबकीय क्षेत्रासह.
- स्थिर आर्मेचर आणि फिरत्या चुंबकीय क्षेत्रासह.
आजकाल, चुंबकीय क्षेत्र फिरवत असलेली उपकरणे अधिक सामान्य आहेत, कारण रोटरपेक्षा स्टेटरमधून विद्युत प्रवाह काढणे अधिक सोयीचे आहे. अल्टरनेटरच्या डिझाईनमध्ये इलेक्ट्रिक मोटरच्या अनेक समानता असतात.
अल्टरनेटरचा आकृती
अल्टरनेटर कसे कार्य करते: ज्या क्षणी वळणाचा अर्धा भाग एका ध्रुवावर असतो आणि दुसरा अर्धा विरुद्ध ध्रुवावर असतो, तेव्हा विद्युत प्रवाह सर्किटमधून त्याच्या किमान ते कमाल आणि परत परत येतो.
वर्गीकरण आणि जनरेटरचे प्रकार
सर्व इलेक्ट्रिक जनरेटरचे ऑपरेशनच्या निकषानुसार आणि ज्या इंधनापासून वीज तयार केली जाते त्यानुसार वर्गीकृत केले जाऊ शकते. सर्व जनरेटर सिंगल-फेज (व्होल्टेज आउटपुट 220 व्होल्ट, वारंवारता 50 हर्ट्झ) आणि तीन-फेज (380 व्होल्ट, वारंवारता 50 हर्ट्झ) मध्ये विभागले जातात, तसेच ऑपरेटिंग तत्त्व आणि विजेमध्ये रूपांतरित होणाऱ्या इंधनाच्या प्रकारानुसार. अधिक जनरेटर वेगवेगळ्या भागात वापरले जाऊ शकतात, जे त्यांची तांत्रिक वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात.
ऑपरेटिंग तत्त्वानुसार
असिंक्रोनस आणि सिंक्रोनस अल्टरनेटरमध्ये विभागणी केली जाते.
असिंक्रोनस
असिंक्रोनस जनरेटरचा अचूक संबंध नाही EMF रोटरच्या गतीनुसार, परंतु "स्लिप एस" सारखी संज्ञा येथे कार्य करते. हा फरक ठरवतो. स्लिपचे मूल्य मोजले जाते, त्यामुळे इंडक्शन मोटरच्या इलेक्ट्रोमेकॅनिकल प्रक्रियेमध्ये जनरेटर घटकांचा काही प्रभाव अजूनही आहे.
समकालिक
अशा जनरेटरचा रोटरच्या रोटेशनल मोशनपासून निर्माण होणाऱ्या विजेच्या वारंवारतेपर्यंत शारीरिक संबंध असतो. अशा उपकरणामध्ये, रोटर एक इलेक्ट्रोमॅग्नेट आहे ज्यामध्ये कोर, विंडिंग आणि पोल असतात. स्टेटर म्हणजे कॉइल्स, जे तारेच्या तत्त्वानुसार जोडलेले असतात आणि त्यांचा एक सामान्य बिंदू असतो - शून्य. त्यांच्यामध्येच विद्युत प्रवाह निर्माण होतो.
रोटर हलत्या घटकांच्या (टर्बाइन) बाह्य शक्तीद्वारे चालविले जाते, जे समकालिकपणे हलतात. अशा अल्टरनेटरची उत्तेजना एकतर संपर्क किंवा संपर्क नसलेली असू शकते.
इंजिनच्या इंधनाच्या प्रकारानुसार
जनरेटरच्या आगमनाने पॉवर ग्रिडपासून दूर राहणे यापुढे विद्युत उपकरणांच्या वापरासाठी अडथळा ठरणार नाही.
गॅस जनरेटर
येथे गॅसचा वापर इंधन म्हणून केला जातो, ज्याच्या ज्वलनाच्या वेळी आणि यांत्रिक ऊर्जा तयार करते, जी नंतर विद्युत प्रवाहाने बदलली जाते. गॅस जनरेटर वापरण्याचे फायदे:
- पर्यावरणासाठी सुरक्षितता, कारण ज्वलनातील वायू हानिकारक घटक, काजळी आणि विषारी विघटन उत्पादने उत्सर्जित करत नाही;
- आर्थिकदृष्ट्या, स्वस्त गॅस बर्न करणे खूप फायदेशीर आहे. गॅसोलीनच्या तुलनेत, त्याची किंमत खूपच स्वस्त आहे;
- इंधन पुरवठा स्वयंचलित आहे. गॅसोलीन आणि डिझेल इंधन आवश्यकतेनुसार टॉप अप करणे आवश्यक आहे आणि गॅस जनरेटर सामान्यतः गॅस पुरवठा प्रणालीशी जोडलेले असते;
- ऑटोमेशनबद्दल धन्यवाद, युनिट स्वतःच कार्यात येते, परंतु या हेतूसाठी ते उबदार खोलीत स्थित असावे.
डिझेल जनरेटर
या वर्गात प्रामुख्याने 5 किलोवॅट क्षमतेच्या सिंगल-फेज युनिट्सचा समावेश आहे. 220 व्होल्ट आणि 50 हर्ट्झची वारंवारता घरगुती उपकरणांसाठी मानक आहेत, म्हणून डिझेल युनिट मानक लोडसह खूप चांगले काम करते. जसे आपण अंदाज लावू शकता, काम करण्यासाठी डिझेल इंधन आवश्यक आहे. डिझेल जनरेटर निवडणे योग्य का आहे:
- इंधनाची सापेक्ष स्वस्तता;
- पॉवर आउटेज झाल्यास जनरेटरला स्वयंचलितपणे सुरू करण्यास अनुमती देणारे ऑटोमॅटिक्स;
- अग्निसुरक्षा उच्च पातळी;
- दीर्घ कालावधीसाठी डिझेलवरील युनिट अपयशाशिवाय कार्य करण्यास सक्षम आहे;
- प्रभावी टिकाऊपणा - काही मॉडेल्स एकूण 4 वर्षे सतत ऑपरेशनसाठी ऑपरेट करण्यास सक्षम आहेत.
पेट्रोल जनरेटर.
अशा युनिट्सना घरगुती उपकरणे म्हणून बरीच मागणी आहे. गॅस आणि डिझेलपेक्षा गॅसोलीन महाग आहे हे असूनही, अशा जनरेटरमध्ये अनेक सामर्थ्य आहेत:
- उच्च शक्तीसह लहान आकार;
- ते ऑपरेट करणे सोपे आहे: बहुतेक मॉडेल्स स्वहस्ते सुरू केले जाऊ शकतात आणि अधिक शक्तिशाली जनरेटर स्टार्टरसह सुसज्ज आहेत. विशिष्ट स्क्रूच्या सहाय्याने विशिष्ट लोडसाठी व्होल्टेज समायोजित केले जाते;
- जनरेटर ओव्हरलोड झाल्यास संरक्षण आपोआप कार्यान्वित होते;
- सहज सेवा आणि दुरुस्ती;
- ऑपरेशन दरम्यान, ते जास्त आवाज करत नाहीत;
- घरामध्ये आणि घराबाहेर दोन्ही वापरले जाऊ शकते, परंतु आर्द्रतेपासून संरक्षित केले पाहिजे.
मुख्य अनुप्रयोग
इलेक्ट्रिक जनरेटर कुठे वापरला जातो यावर अवलंबून, त्याची वैशिष्ट्ये निर्धारित केली जातात. मुख्यतः, जनरेटरचा अनुप्रयोगाच्या बाबतीत विशिष्ट श्रेणीशी संबंध, त्याची शक्ती निर्धारित करते. खालील प्रकारची उपकरणे वापराच्या क्षेत्रानुसार विभागली आहेत:
- घरगुती. 0.7 ते 25 किलोवॅट क्षमता आहे. सहसा या श्रेणीमध्ये गॅसोलीन आणि डिझेल जनरेटर समाविष्ट असतात. ते घरगुती उपकरणे आणि कमी-शक्तीच्या उपकरणांच्या वीज पुरवठ्यासाठी वापरले जातात, बहुतेकदा बांधकाम साइटवर.ग्रामीण भागात बाहेर जाताना ते पोर्टेबल उर्जा स्त्रोत म्हणून वापरले जाऊ शकतात;
- व्यावसायिक. महानगरपालिका संस्था आणि लहान औद्योगिक उपक्रमांमध्ये विजेचा कायमस्वरूपी स्त्रोत म्हणून त्याचा वापर केला जाऊ शकतो. त्याची क्षमता 100 किलोवॅटपेक्षा जास्त नाही;
- औद्योगिक. मोठ्या कारखाने आणि वनस्पतींमध्ये वापरले जाऊ शकते, जेथे उच्च-शक्तीची उपकरणे आवश्यक आहेत. अशा उपकरणांची शक्ती 100 किलोवॅटपेक्षा जास्त असते, त्यांचा आकार लक्षणीय असतो आणि अप्रशिक्षित व्यक्तीसाठी त्यांची देखभाल करणे कठीण असते.
