قطعات یک دستگاه ژنراتور

ابتدا ژنراتورها را به دو دسته تقسیم می شوند :

الف - جزئیات و ضرائب توان ژنراتور Power

توان ژنراتور بستگی به زمان کارکرد دارد و به دو گونه معرفی شده است :

1- توان اصلی – نامی یا اولیه Prime :

توان اصلی همان توان نامی می باشد و بر روی پلاک ژنراتور درج شده است. توان اصلی ژنراتور بستگی به شرای محیطی دارد که در فاکتورهای آن ضرب می شود.

2- توان موقت Standby :

مقدار آن هر 12 ساعت ، یک ساعت 110% بار نامی ژنراتور می باشد.

نکته : این مقدار ارتباط مستقیم با کلاس حرارتی عایق ژنراتور و شرایط محیطی دارد.

دمای محیط Ambient Temp و تاثیر آن بر ژنراتور :

دمای محیط در گرم شدن سیم ها و عایق ژنراتور تاثیر مستقیم دارد ، این عدد در پلاک درج شده است. لذا شرکت سازنده ، توان ژنراتور را در دمای محیط معین تضمین کرده است و برای دمای بالاتر فاکتورهایی در کاتالوگ آمده که با ضرب آن در توان نامی ، توان جدید بدست می آید.

اگر در پلاک دمای محیط 40 درجه سانتی گراد برای توان نامی 200 کیلو وات و برای 42 درجه سانتی گراد فاکتور 95% باشد ، توان 200 کیلو وات را در 95% ضرب می کنیم ، در نتیجه برای محیط 42 درجه سانتی گراد

توان 190 کیلوات به دست می آید. البته کلاس عایق ژنراتور را نیز می بایست در نظر گرفت. مثلا برای دمای محیط 40 درجه سانتی گراد کلاس عایقH ) 180 درجه سانتی گراد ) بهتر است و برای محیط 27 درجه سانتی گراد کلاس عایق F ( یعنی 155 درجه سانتی گراد ) مناسب می باشد.

ارتفاع از سطح دریا Altitude و تاثیر آن بر ژنراتور :

معمولا برای ارتفاع های بالاتر از 1000 متر از سطح دریا فاکتورهایی تعیین می شود. اصولا جابجایی هوا توسط پروانه نصب در ژنراتورها انجام شده و مقدار جابجایی هوا با متر مکعب در دقیقه محاسبه می گردد. هر چه ارتفاع بیشتر شود ، هوا رقیق تر و وزن حجم هوا کمتر می شود. به همین علت تأثیر مستقیم در گرمتر شدن سیمها دارد. شرکتهای سازنده فاکتورهایی را در نظر گرفته اند که با ضرب آنها در توان نامی قدرت واقعی و موثر ژنراتور معلوم می گردد.

ضریب قدرت Power Factor در ژنراتور :

کسینو فی که برای اکثر ژنراتورها انتخاب می شود عدد 0.8 است. اگر چنانچه بار ، خازنی شود ، ولتاژ بالا رفته و آسیب جدی به ژنراتور وارد می شود. اگر کسینو فی کمتر از عدد 0.8 شود ، راندمان پایین می آید.

فیلترهای غبارگیر Air Filter در ژنراتور :

ورود گرد و غبار به داخل ژنراتور باعث بوجود آمدن عایق روی سیم پیچها و در نتیجه عدم تماس هوا با آنها شده و نهایتاً منجر به گرم شدن تدریجی ژنراتور می شود. برای جلوگیری از ورود گرد و غبار از فیلترهای خاصی مانند فیلتر هود آشپزخانه استفاده می شود. این فیلترها از جابجایی هوا جلوگیری کرده و خود باعث گرم شدن سیمها می شوند. برای این فیلترها فاکتورهایی توسط شرکت سازنده در نظر گرفته شده است.

می توان در صورت داشتن اتاق موتورخانه ، فیلترها را از روی ژنراتورها باز کرد و با ساخت در ورودی با مساحت بزرگتر و نصب نمودن فیلتر با ابعاد بیشتر، کمبود هوا را جبران نمود.

اطلاعات فنی ژنراتور Technical Data

می بایست نوع ژنراتور را به گونه ای انتخاب کرد که جوابگوی نیازهای بار و کنترل آن را داشته باشد.

می بایست نوع ژنراتور را به گونه ای انتخاب کرد که جوابگوی نیازهای بار و کنترل آن را داشته باشد.

1 - سرعت یا دوران Speed RPM – Revolution Per Minute :

تعداد قطب ژنراتورها معمولا 4 قطب ، در 50 هرتز 1500 دور می باشد ، چون موتورهای دیزل با قدرت کمتر از 2.5 مگاوات در دورهای 1500 یا 1800 راندمان بالاتری دارند. اما در ژنراتورهای توان بالای بیشتر از 3 مگاوات چون دائم کار می باشند ، معمولا با قطب بیشتر یعنی دور پایین تر ساخته می شود.

2 - تکیه گاه رتور Bearing :

یک سر بلبرینگ و یا دو سر بلبرینگ بودن تاثیر زیادی در هزینه نگهداری دارد. در صورت داشتن درب جلو که دارای بلبرینگ است و در زمان نصب شدن با موتور نیاز به کوپله و واسطه کوپله دارد. هزینه نگهداری و بازدید دوره ای آن نیاز به داشتن متخصص و در زما نهای تعویض لاستیک کوپله و گریس کاری بلبرینگ جلو و تعویض آن نیاز به هزینه های تعمیرات دارد.

لذا بهتر و منطقی تر آن است که یک سر بلبرینگ انتخاب شود و با حذف کوپله و واسطه کوپله ، ژنراتور بهتر نصب شده و هیچگونه هزینه نگهداری را تحمیل نمی کند. بلبرینگ عقب که در دسترس بوده و اندازه آن از بلبرینگ جلو کوچکتر هست و هر 5000 ساعت الی 10000ساعت ، در حدود 20 الی 21 گرم گریس نیاز دارد. البته این مقدار نسبت به اندازه بلبرینگ می تواند متفاوت باشد.

3 - فلنج و دیسک در اندازه استاندارد SAE :

فلنج های جلوی ژنراتور در ابعاد مختلفی ساخته می شوند. اندازه فلنج ، دیسک و فاصله پایه تا شفت در سایزهای مختلف که به SAE مشهور است و در کوپله شدن با موتور در توانهای مختلف ، از اهمیت زیادی برخوردار است. اندازه ژنراتورها و آزمایشهای آنها با اساتاندارد هایی تعریف ، ساخته و تست می شوند ، که در ذیل به نام استانداردهای جهانی اشاره شده است.

IEC34-1

NEMA-MG1-22

BS5000-99

VDE0530

CSA C22-2

AS1359

NF C51-100

4- ژنراتور های زغال دار یا Brushed :

در ژنراتورهای زغالی PM نگهداری از اهمیت زیادی برخوردار است ، اولا تماس زغال با رینگها گرمای زیادی تولید می کند ، ثانیاً زغالها احتیاج به بازدید دوره ای توسط یک کارشناس را دارند ، ثالثاً خریداری زغال وتعویض آن مستلزم هزینه است. کنترل ولتاژ تحریک از طریق زغال به رتور مستقیما توسط بورد یا ترانس انجام می شود. این کنترل کننده ها بعلت جریان زیاد تحریک بهای آنها سنگین است.

5 - ژنراتور های بدون زغال یا BrushLess :

دراین نوع ژنراتورها از انتقال ولتاژ به رتور بزرگ ، از ژنراتوری کوچک جهت تحریک استفاده می شود. با کنترل قطب ژنراتور کوچک ، خروجی ژنراتور بزرگ نیز کنترل می شود و در نهایت هم کنترل کننده کوچک شده و از زغال و هزینه های آن خبری نیست.

در این ژنراتورها دو نوع تحریک کننده وجود دارد :

الف - تغذیه تحریک از خود Exited self :

در این نوع ژنراتورها ولتاژ حساسیت و تغذیه تحریک از استاتور اصلی استفاده شده است. در زمان روشن شدن ولتاژ دیرتر بالا آمده و در مواقع اتصال کوتاه و یا بارهائی که راه اندازی آنها جریان زیادی بخواهد ، ولتاژ افت می کند.

ب - تغذیه تحریک مجزا Separately Exited :

در این نوع ژنراتور ولتاژ حساسیت از استاتور اصلی گرفته شده ، اما تغذیه تحریک از ژنراتور کوچک انجام می شود. این ژنراتور در قسمت عقب ژنراتور اصالی تعبیه شده و رتور آن آهنربای دائم می باشد. در زمان روشن شدن ولتاژ زودتر از نمونه قبلی بالا آمده ، و در بارهای شدید ، ولتاژ کمتر افت می کند. این نوع تحریک کننده ها مرغوب می باشند ، البته رگولاتور ولتاژ آنها خاص می باشد.

کنترل کننده های ولتاژ ژنراتور دو نوع می باشند.

نوع اول ترانس در ژنراتورهای زغال دار مرسوم بوده و در ژنراتورهای بدون زغال از نوع دوم AVR استفاده می شود.

6 - ترانس Trans ژنراتور :

به وسیله ترانس سلف ولتاژ را ثابت نگه داشته و در صورت مصرف از ژنراتور افت ولتاژ توسط ترانس جریان جبران می شود.

اینگونه كنترل كننده ها تا قبل از سال 1995 معمول بوده و سپس همه ژنراتورها بدون زغال طراحی شده و از تنظیم کننده خودکار ولتاژ استفاده می كنند.

7 - تنظیم کننده خودکار ولتاژ Automatic Voltage Regulator :

تنظیم کننده ها و یا رگولاتورها به چند نوع تقسیم میشوند :

- دسته اول فقط به افت ولتاژ حساس بوده ، سپس ولتاژ را اصلاح کرده و نسبت به افات فرکانس واکنشی نشان نمی دهند.

با تزریق کردن ولتاژ و جریان به اکسایتر هنگام افات فرکانس غالباً رتور سوخته و به مصرف کننده های القایی و یا سلفی آسیب می رساند.

- دسته دوم تغییرات ولتاژ را تصحیح کرده و در صورت افت فرکانس با شیب خاصی متناسب با فرکانس ، ولتاژ را کم نموده و از سوختن مصرف کننده ها و رتور جلوگیری می کند.

- دسته سوم از رگولاتورها ورودی آنالوگ با نام input reference وجود دارد.

با این ورودی می توان از برد دیگری فرمان تغییرات ولتاژ را داد. یک ورودی دیگر با نام droop kit وجود دارد. دراپ کیت یک نوع ترانس جریان می باشد و زمانی که ژنراتورها با هم پارالل می شوند ، با دراپ کیت می توان ضریب قدرت را کنترل کرد.