قطعات یک دستگاه ژنراتور
ابتدا ژنراتور ها را به دو دسته تقسیم می‌شوند :
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 می‌باشد و بر روی پلاک ژنراتور درج شده است. توان اصلی ژنراتور بستگی به شرای محیطی دارد که در فاکتورهای آن ضرب می‌شود.
2- توان موقت Standby :
مقدار آن هر 12 ساعت، یک ساعت 110% بار نامی ژنراتور می‌باشد.
نکته : این مقدار ارتباط مستقیم با کلاس حرارتی عایق ژنراتور و شرایط محیطی دارد.
دمای محیط Ambient Temp
دمای محیط در گرم شدن سیم‌ها 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. برای دمای بالاتر فاکتورهایی در کاتالوگ آمده که با ضرب آن در توان نامی، توان جدید بدست می‌آید.
اگر در پلاک دمای محیط 40 درجه سانتی‌گراد برای توان نامی 200 کیلو وات و برای 42 درجه سانتی‌گراد فاکتور 95% باشد، توان 200 کیلو وات را در 95% ضرب می‌کنیم ، در نتیجه برای محیط 42 درجه سانتی‌گراد توان 190 کیلوات به دست می‌آید.
البته کلاس عایق ژنراتور را نیز می‌بایست در نظر گرفت. مثلا برای دمای محیط 40 درجه سانتی‌گراد کلاس عایقH ) 180 درجه سانتی‌گراد ) بهتر است و برای محیط 27 درجه سانتی‌گراد کلاس عایق F ( یعنی 155 درجه سانتی‌گراد ) مناسب می‌باشد.
ارتفاع از سطح دریا Altitude و تاثیر آن بر ژنراتور :
معمولا برای ارتفاع‌های بالاتر از 1000 متر از سطح دریا فاکتورهایی تعیین می‌شود. اصولا جابجایی هوا توسط پروانه نصب در ژنراتورها انجام شده و مقدار جابجایی هوا با متر‌مکعب در دقیقه محاسبه می‌گردد. هر چه ارتفاع بیشتر شود، هوا رقیق‌تر و وزن حجم هوا کمتر می‌شود. به همین علت تأثیر مستقیم در گرمتر شدن سیم‌ها دارد. شرکت‌های سازنده فاکتورهایی را در‌نظر‌گرفته اند که با ضرب آنها در توان نامی قدرت واقعی و موثر ژنراتور معلوم می‌گردد.
ضریب قدرت Power Factor در ژنراتور :
کسینوس فی که برای اکثر ژنراتورها انتخاب می‌شود عدد 0.8 است. اگر چنانچه بار، خازنی شود ، ولتاژ بالا رفته و آسیب جدی به ژنراتور وارد می‌شود. اگر کسینوس فی کمتر از عدد 0.8 شود ، راندمان پایین می‌آید.
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 می‌شود. این کار نهایتاً منجر به گرم‌شدن تدریجی ژنراتور می‌شود. برای جلوگیری از ورود گرد و غبار از فیلترهای خاصی مانند فیلتر هود آشپزخانه استفاده می‌شود. این فیلترها از جابجایی هوا جلوگیری کرده و خود باعث گرم شدن سیم‌ها می‌شوند. برای این فیلترها فاکتورهایی توسط شرکت سازنده در نظر گرفته شده است.
می‌توان در صورت داشتن اتاق موتورخانه، فیلترها را از روی ژنراتور ها باز کرد و با ساخت در ورودی با مساحت بزرگتر و نصب نمودن فیلتر با ابعاد بیشتر، کمبود هوا را جبران نمود.
اطلاعات فنی Technical Data
می‌بایست نوع ژنراتور را به گونه‌ای 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 می‌باشد، 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 می‌باشند، معمولا با قطب بیشتر یعنی دور پایین‌تر ساخته می‌شود.
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 زمان‌های تعویض لاستیک کوپله و گریس کاری بلبرینگ جلو و تعویض آن نیاز به هزینه‌های تعمیرات دارد.
لذا بهتر و منطقی‌تر آن است که یک سر بلبرینگ انتخاب شود . با حذف کوپله و واسطه کوپله، ژنراتور بهتر نصب شده و هیچگونه هزینه نگهداری را تحمیل نمی‌کند. 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 می‌تواند متفاوت باشد.
3 – فلنج و دیسک در اندازه استاندارد SAE :
فلنج‌های جلوی ژنراتور در ابعاد مختلفی ساخته می‌شوند. اندازه فلنج، دیسک و فاصله پایه تا شفت در سایزهای مختلف که به SAE مشهور است و در کوپله‌شدن با موتور در توا‌ن‌های مختلف، از اهمیت زیادی برخوردار است. اندازه ژنراتورها و آزمایش‌های آنها با اساتاندارد هایی تعریف، ساخته و تست می‌شوند ، 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 می‌کند. ثانیاً زغال‌ها احتیاج به بازدید دورهای 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 می‌شود. این کنترل کننده‌ها 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 می‌شود. با کنترل قطب ژنراتور کوچک، خروجی ژنراتور بزرگ نیز کنترل می‌شود. 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 می‌شود. این ژنراتور در قسمت عقب ژنراتور اصالی تعبیه شده و رتور آن آهنربای دائم می‌باشد. در زمان روشن‌شدن ولتاژ زودتر از نمونه قبلی بالا آمده، و در بارهای شدید، ولتاژ کمتر افت می‌کند. این نوع تحریک‌کننده‌ها مرغوب می‌باشند، البته رگولاتور ولتاژ آنها خاص می‌باشد.
کنترل‌کننده‌های ولتاژ ژنراتور دو نوع می‌باشند.
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 نگه‌داشته و در صورت مصرف از ژنراتور افت ولتاژ توسط ترانس جریان جبران می‌شود.
اینگونه كنترل‌كننده‌ها تا قبل از سال 1995 معمول بوده و سپس همه ژنراتورها بدون زغال طراحی شده و از تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ استفاده می‌كنند.
7 – تنظیم کننده خودکار ولتاژ Automatic Voltage Regulator :
تنظیم‌کننده‌ها 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 نمی‌دهند.
با تزریق کردن ولتاژ و جریان به اکسایتر هنگام افات فرکانس غالباً رتور سوخته و به مصرف‌کننده‌های القایی و یا سلفی آسیب می‌رساند.
– 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 مصرف‌کننده‌ها و رتور جلوگیری می‌کند.
– دسته سوم از رگولاتورها ورودی آنالوگ با نام input reference وجود دارد.
با این ورودی می‌توان از برد دیگری فرمان تغییرات ولتاژ را داد. یک ورودی دیگر با نام droop kit وجود دارد. دراپ کیت یک نوع ترانس جریان می‌باشد. زمانی که ژنراتورها با هم پارالل می‌شوند ، با دراپ کیت می‌توان ضریب قدرت را کنترل کرد.
