ప్రజలు తమ కార్యకలాపాల యొక్క దాదాపు అన్ని రంగాలలో విద్యుత్ ప్రవాహ శక్తిని ఉపయోగిస్తారు. ఇప్పుడు విద్యుత్ లేకుండా జీవితాన్ని ఊహించడం సులభం కాదు, ఇది ప్రత్యేక పరికరాల సహాయంతో యాంత్రిక శక్తి నుండి మార్చబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియ ఎలా జరుగుతుందో మరియు ఆధునిక జనరేటర్లు ఎలా ఏర్పాటు చేయబడతాయో నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.
కంటెంట్‌లు
యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం
ప్రతి జనరేటర్ మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. సరళమైన ఆల్టర్నేటర్‌ను అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగే కాయిల్‌గా భావించవచ్చు. కాయిల్ స్థిరంగా ఉండే వేరియంట్ కూడా ఉంది, అయితే అయస్కాంత క్షేత్రం దానిని దాటుతుంది. ఈ కదలిక సమయంలోనే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఈ సూత్రంపై, ప్రపంచవ్యాప్తంగా భారీ సంఖ్యలో జనరేటర్లు, విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలో కలిపి పనిచేస్తాయి.
ఆల్టర్నేటర్ రూపకల్పన మరియు నిర్మాణం
ప్రామాణిక జెన్‌సెట్ కింది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
- విద్యుదయస్కాంత ధ్రువాలతో స్టేటర్ జతచేయబడిన ఫ్రేమ్. ఇది లోహంతో తయారు చేయబడింది మరియు యంత్రం యొక్క అన్ని మూలకాల యొక్క రక్షిత పనితీరును నిర్వహించాలి.
- వైండింగ్ జతచేయబడిన స్టేటర్.ఇది ఫెర్రో అయస్కాంత ఉక్కుతో తయారు చేయబడింది.
- రోటర్ అనేది కదిలే మూలకం, దీని ప్రధాన భాగంలో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేసే వైండింగ్ ఉంటుంది.
- కమ్యుటేషన్ నోడ్, ఇది రోటర్ నుండి విద్యుత్తును ఉపసంహరించుకుంటుంది. ఇది కదిలే వాహక రింగుల వ్యవస్థ.
ప్రయోజనం ఆధారంగా, జెనరేటర్ కొన్ని డిజైన్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చే ఏదైనా పరికరంలో రెండు భాగాలు ఉన్నాయి:
- రోటర్ ఇనుము యొక్క కదిలే ఘన భాగం;
- స్టేటర్ ఒక స్థిర మూలకం, ఇది ఇనుప పలకలతో తయారు చేయబడింది. ఇది ఒక వైర్ వైండింగ్ ఉంచుతారు లోపల పొడవైన కమ్మీలు ఉన్నాయి.
మరింత అయస్కాంత ప్రేరణ పొందడానికి, ఈ మూలకాల మధ్య చిన్న దూరం ఉండాలి. జనరేటర్లు ఈ క్రింది విధంగా రూపొందించబడ్డాయి:
- కదిలే ఆర్మేచర్ మరియు స్టాటిక్ అయస్కాంత క్షేత్రంతో.
- స్థిరమైన ఆర్మేచర్ మరియు తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రంతో.
ఈ రోజుల్లో, తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాలతో పరికరాలు సర్వసాధారణం, ఎందుకంటే రోటర్ నుండి కంటే స్టేటర్ నుండి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని గీయడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. ఆల్టర్నేటర్ యొక్క రూపకల్పన ఎలక్ట్రిక్ మోటారుతో అనేక సారూప్యతలను కలిగి ఉంటుంది.
ఆల్టర్నేటర్ యొక్క రేఖాచిత్రం
ఆల్టర్నేటర్ ఎలా పని చేస్తుంది: వైండింగ్‌లో ఒక సగం ఒక పోల్‌పై మరియు మిగిలిన సగం వ్యతిరేక ధ్రువంపై ఉన్నప్పుడు, కరెంట్ సర్క్యూట్ ద్వారా దాని కనిష్ట స్థాయి నుండి గరిష్టంగా మరియు మళ్లీ వెనుకకు ప్రవహిస్తుంది.
జనరేటర్ల వర్గీకరణ మరియు రకాలు
అన్ని ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లు ఆపరేషన్ యొక్క ప్రమాణం మరియు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ఇంధన రకం ప్రకారం వర్గీకరించబడతాయి. అన్ని జనరేటర్లు ఒకే-దశ (వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ 220 వోల్ట్లు, ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz) మరియు మూడు-దశ (380 వోల్ట్లు, ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz), అలాగే ఆపరేటింగ్ సూత్రం మరియు విద్యుత్తుగా మార్చబడిన ఇంధన రకం ద్వారా విభజించబడ్డాయి. వివిధ ప్రాంతాలలో మరిన్ని జనరేటర్లను ఉపయోగించవచ్చు, ఇది వారి సాంకేతిక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది.
ఆపరేటింగ్ సూత్రం ప్రకారం
అసమకాలిక మరియు సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్ల మధ్య విభజన చేయబడుతుంది.
అసమకాలిక
అసమకాలిక జనరేటర్లకు ఖచ్చితమైన సంబంధం లేదు EMF రోటర్ వేగానికి, కానీ "స్లిప్ S" వంటి పదం ఇక్కడ పని చేస్తుంది. ఇది ఈ వ్యత్యాసాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. స్లిప్ యొక్క విలువ లెక్కించబడుతుంది, కాబట్టి ఇండక్షన్ మోటార్ యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ప్రక్రియలో జనరేటర్ మూలకాల యొక్క కొంత ప్రభావం ఇప్పటికీ ఉంది.
సమకాలిక
ఇటువంటి జనరేటర్ రోటర్ యొక్క భ్రమణ చలనం నుండి ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తు యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ వరకు భౌతిక సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అటువంటి పరికరంలో, రోటర్ అనేది కోర్లు, వైండింగ్లు మరియు స్తంభాలతో కూడిన విద్యుదయస్కాంతం. స్టేటర్ అనేది కాయిల్స్, ఇది స్టార్ సూత్రం ప్రకారం అనుసంధానించబడి, ఒక సాధారణ పాయింట్ - సున్నా. వాటిలోనే విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
రోటర్ కదిలే మూలకాల (టర్బైన్లు) యొక్క అదనపు శక్తి ద్వారా నడపబడుతుంది, ఇది సమకాలికంగా కదులుతుంది. అటువంటి ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఉత్తేజితం పరిచయం లేదా నాన్-కాంటాక్ట్ కావచ్చు.
ఇంజిన్ ఇంధనం రకం ప్రకారం
జనరేటర్ల రాకతో పవర్ గ్రిడ్ నుండి దూరం ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల వినియోగానికి అడ్డంకిగా మారదు.
గ్యాస్ జనరేటర్
ఇక్కడ వాయువు ఇంధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది దహన సమయంలో మరియు యాంత్రిక శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది. గ్యాస్ జనరేటర్ ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు:
- పర్యావరణానికి భద్రత, ఎందుకంటే దహన వాయువు హానికరమైన అంశాలు, మసి మరియు విషపూరిత కుళ్ళిపోయే ఉత్పత్తులను విడుదల చేయదు;
- ఆర్థికంగా, చౌకైన గ్యాస్‌ను కాల్చడం చాలా లాభదాయకం. గ్యాసోలిన్తో పోల్చితే, ఇది చాలా చౌకగా ఉంటుంది;
- ఇంధన సరఫరా స్వయంచాలకంగా ఉంటుంది. గ్యాసోలిన్ మరియు డీజిల్ ఇంధనాన్ని అవసరమైన విధంగా నింపాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు గ్యాస్ జనరేటర్ సాధారణంగా గ్యాస్ సరఫరా వ్యవస్థకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది;
- ఆటోమేషన్‌కు ధన్యవాదాలు, యూనిట్ స్వయంగా చర్యలోకి వస్తుంది, కానీ ఈ ప్రయోజనం కోసం అది వెచ్చని గదిలో ఉండాలి.
డీజిల్ జనరేటర్
ఈ వర్గంలో ప్రధానంగా 5 kW సామర్థ్యం కలిగిన సింగిల్-ఫేజ్ యూనిట్లు ఉంటాయి. గృహోపకరణాలకు 220 వోల్ట్లు మరియు 50 Hz పౌనఃపున్యం ప్రామాణికం, కాబట్టి డీజిల్ యూనిట్ ప్రామాణిక లోడ్‌తో చాలా మంచి పని చేస్తుంది. మీరు ఊహించినట్లుగా, పని చేయడానికి డీజిల్ ఇంధనం అవసరం. డీజిల్ జనరేటర్‌ను ఎంచుకోవడం ఎందుకు విలువైనది:
- ఇంధనం యొక్క సాపేక్ష చౌక;
- విద్యుత్తు అంతరాయం సంభవించినప్పుడు జనరేటర్ స్వయంచాలకంగా ప్రారంభించటానికి ఆటోమేటిక్స్ అనుమతిస్తుంది;
- అగ్ని భద్రత యొక్క అధిక స్థాయి;
- చాలా కాలం పాటు డీజిల్‌పై యూనిట్ వైఫల్యం లేకుండా పని చేయగలదు;
- ఆకట్టుకునే మన్నిక - కొన్ని నమూనాలు మొత్తం 4 సంవత్సరాల నిరంతర ఆపరేషన్ కోసం పనిచేయగలవు.
పెట్రోల్ జనరేటర్.
గృహ పరికరాలుగా ఇటువంటి యూనిట్లు చాలా డిమాండ్లో ఉన్నాయి. గ్యాస్ మరియు డీజిల్ కంటే గ్యాసోలిన్ ఖరీదైనది అయినప్పటికీ, అటువంటి జనరేటర్లు అనేక బలాలు కలిగి ఉన్నాయి:
- అధిక శక్తితో చిన్న పరిమాణం;
- అవి ఆపరేట్ చేయడం సులభం: చాలా మోడళ్లను మానవీయంగా ప్రారంభించవచ్చు మరియు మరింత శక్తివంతమైన జనరేటర్లు స్టార్టర్‌తో అమర్చబడి ఉంటాయి. వోల్టేజ్ ప్రత్యేక స్క్రూ ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట లోడ్ కోసం సర్దుబాటు చేయబడుతుంది;
- జనరేటర్ ఓవర్‌లోడ్ విషయంలో రక్షణ స్వయంచాలకంగా పనిచేస్తుంది;
- సులభంగా సేవ మరియు మరమ్మత్తు;
- ఆపరేషన్ సమయంలో, వారు చాలా శబ్దం చేయరు;
- ఇంటి లోపల మరియు ఆరుబయట ఉపయోగించవచ్చు, కానీ తేమ నుండి రక్షించబడాలి.
ప్రధాన అప్లికేషన్లు
ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుందో దానిపై ఆధారపడి, దాని లక్షణాలు నిర్ణయించబడతాయి. ప్రధానంగా, అప్లికేషన్ పరంగా ఒక నిర్దిష్ట వర్గానికి జనరేటర్ యొక్క సంబంధం, దాని శక్తిని నిర్ణయిస్తుంది. కింది రకాల పరికరాలు ఉపయోగ ప్రాంతాల ప్రకారం విభజించబడ్డాయి:
- గృహ. 0.7 నుండి 25 kW సామర్థ్యం కలిగి ఉండండి. సాధారణంగా ఈ వర్గంలో గ్యాసోలిన్ మరియు డీజిల్ జనరేటర్లు ఉంటాయి. వారు గృహ ఉపకరణాలు మరియు తక్కువ-శక్తి పరికరాల విద్యుత్ సరఫరా కోసం ఉపయోగిస్తారు, చాలా తరచుగా నిర్మాణ సైట్లలో.గ్రామీణ ప్రాంతాలకు వెళ్లేటప్పుడు వాటిని పోర్టబుల్ పవర్ సోర్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు;
- వృత్తిపరమైన. మునిసిపల్ సంస్థలు మరియు చిన్న పారిశ్రామిక సంస్థలలో ఇది శాశ్వత విద్యుత్ వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు. దీని సామర్థ్యం 100 kW మించదు;
- పారిశ్రామిక. అధిక శక్తితో పనిచేసే పరికరాలు అవసరమయ్యే పెద్ద కర్మాగారాలు మరియు ప్లాంట్లలో ఉపయోగించవచ్చు. ఇటువంటి పరికరాలు 100 kW కంటే ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, గణనీయమైన పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు శిక్షణ లేని వ్యక్తికి నిర్వహించడం కష్టం.
