ژنراتور سه فاز چیست؟

ژنراتور سه فاز، وسیله ای برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی می باشد. انرژی مکانیکی که توسط منبع بیرونی ایجاد می شود، زمینه حرکت و تولید بار الکتریکی در سیم پیچ های مدار الکتریکی را فراهم می کند. خروجی ژنراتور سه فاز، برق مورد نیاز سیستم می باشد. ژنراتورهای سه فاز، تولید کننده برق سه فاز هستند. ژنراتور سه فاز در صنایع بزرگ صنعتی کاربرد دارد. ژنراتور سه فاز دارای حداقل سه هادی برای حمل جریان متناوب یا AC می باشد. اختلاف فاز جریان های متناوب ژنراتور سه فاز با یکدیگر برابر 120 درجه است.

به عبارتی، سیم پیچ های مدار الکتریکی با فاصله 120 درجه روی استاتور نصب می شوند تا برق سه فاز با سه موج سینوسی به ژنراتور القا گردد. به این ترتیب، میدان دوار در ژنراتور ایجاد می شود و زمینه ساز به حرکت درآمدن ژنراتور می گردد. در نیروگاه های برق از ژنراتورهای سه فاز استفاده می شود تا برق سه فاز تولید شود. از ژنراتورهای سه فاز برای راه اندازی پمپ و الکتروموتور استفاده می شود. در صورت عدم دسترسی به برق سه فاز، صنایع بزرگ صنعتی از اینورترهای مبدل برق استفاده می کنند.

کاربرد ژنراتور سه فاز چیست؟

ژنراتور سه فاز، روشی مقرون به صرفه برای انتقال برق می باشد. گاها برخی از مصرف کننده ها از هر دو نوع برق تک فاز و سه فاز استفاده می کنند. توصیه می شود صنایع بزرگ صنعتی برای حذف نویز، کاهش لرزش، افزایش کارایی و کاهش مصرف برق از ژنراتورهای سه فاز استفاده کنند. هر چند هواکش های صنعتی با هر دو نوع برق تک فاز و سه فاز سازگار هستند ولی استفاده از برق سه فاز بهتر می باشد. به صورت کلی، برق منازل مسکونی و واحدهای اداری بایستی تک فاز و برق واحدهای صنعتی و تجاری بایستی سه فاز باشد. البته، در منازل مسکونی برای راه اندازی الکتروموتورهای آسانسور و پمپ چاه از ژنراتورهای سه فاز استفاده می شود. صنایع از ژنراتور سه فاز برای موارد صنعتی استفاده می کنند.

ژنراتور سه فاز چیست؟

اصلی ترین کاربرد ژنراتور سه فاز، تامین برق مورد نیاز کارخانه ها، شبکه های برق بزرگ، سیستم های راه آهن و سیستم های توزیع برق می باشد. قدرت و کارایی ژنراتورهای سه فاز را می توان در تولید و انتقال برق سیستم های بزرگ و پیچیده مشاهده کرد. از طرفی، در سیستم های کنترل و توزیع برق هم از ژنراتور سه فاز استفاده می شود. به این ترتیب، عملکرد سیستم های کنترل و توزیع برق تضمین می گردد.

ساختار ژنراتور سه فاز

ژنراتور سه فاز چیست و از چه اجزایی تشکیل شده است؟ ژنراتور سه فاز که وسیله ای برای تامین برق مورد نیاز صنایع بزرگ می باشد از دو جز تشکیل شده است. یکی از اجزای ژنراتور سه فاز، استاتور می باشد. استاتور از یک هسته آهنی شیاردار ساخته شده است. هسته آهنی شیاردار به صورت ثابت قرار می گیرد. در داخل شیارها، سه گروه کلاف با زاویه 120 درجه از یکدیگر قرار گرفته اند. انرژی الکتریکی سه فاز تولیدی توسط استاتور به مدارهای خارجی منتقل می شود. دومین جز سازنده ژنراتور سه فاز، روتور می باشد.

روتور، قسمت گردنده مولد ژنراتور سه فاز است. شرکت سازنده ژنراتورهای سه فاز از هسته آهنی شیاردار برای ساخت گردنده مولد استفاده می کنند. داخل شیارهای گردنده ژنراتور، سیم های مسی قرار دارند که موجب فوران مغناطیسی می شوند. فوران مغناطیسی به وسیله ولتاژ جریان مستقیم در آرمیچر (قسمتی از روتور که انرژی الکتریکی تولید می کند) تولید می شود تا گردنده بتواند جریان مستقیم تولیدی را دریافت کند.

پیکربندی ها

همان طور که پیش تر اشاره شد، ژنراتور سه فاز از 3 سیم پیچ تک فاز تشکیل شده است. سیم پیچ های تک فاز در فاصله 120 درجه از یکدیگر قرار گرفته اند. در هر سیم پیچ، استاتوری قرار دارد تا انرژی الکتریکی سه فاز تولیدی به مدارهای خارجی منتقل گردد. هر سه فاز مستقل از یکدیگر فعالیت می کنند. ژنراتور سه فاز به دو شکل ستاره یا Y و دلتا پیکربندی می شود. در پیکربندی ستاره یا Y، اتصالات به صورت ستاره ای یا Y شکل هستند. در پیکربندی ستاره یا Y از هر سیم پیچ برای تشکیل یک نول استفاده می شود. انتهای مخالف هر سیم پیچ هم به ترمینال خط متصل می گردد. به این ترتیب، ولتاژ خطی ایجاد شده، بزرگ تر از ولتاژ هر سیم پیچ می باشد.

ژنراتورهای صنعتی

نحوه اتصال فازها در پیکربندی دلتا متفاوت می باشد. از این رو، ابتدای یک فاز به انتهای فاز مجاور خود متصل می شود. این نوع پیکربندی، نوعی ولتاژ خطی برابر با ولتاژ فاز تولید می کند تا نیاز تاسیسات برقی و ژنراتورهای تجاری با توان سه فاز برطرف شود.

در انتخاب ژنراتورهای سه فاز بایستی چه مواردی را رعایت کرد؟

1- قدرت و ظرفیت برق تولیدی: کاربرد قدرت و ظرفیت ژنراتور سه فاز چیست؟ ژنراتور سه فاز بایستی قدرت و ظرفیت کافی برای تامین برق مورد نیاز دستگاه ها و تجهیزات را داشته باشد. قدرت ژنراتور بر اساس کیلووات (KW) یا مگاوات (MW) و ظرفیت آن بر اساس کیلووات ساعت (KWh) یا مگاوات ساعت (MWh) اندازه گیری  و ثبت می شود.

2- سوخت و سیستم سوخت رسانی: سوخت ژنراتور سه فاز چیست؟ سوخت ژنراتور سه فاز بسته به نوع آن تعیین می شود. برای راه اندازی ژنراتورهای سه فاز می توان از بنزین، گازوئیل یا گاز استفاده کرد. سیستم سوخت رسانی ژنراتور سه فاز بایستی با منطقه و نیاز صنایع همخوانی داشته باشد. بررسی هزینه تامین سوخت ژنراتور حائز اهمیت می باشد.

3- صدا و ارتفاع صدا: فرآیند تولید برق توسط ژنراتور سه فاز با صدای زیادی همراه است. از این رو، برای کاهش صدای ژنراتور، آن را در ارتفاع قرار می دهند. ارتفاع، صدای ایجاد شده توسط ژنراتور سه فاز را تا حد مطلوبی کاهش می دهد. در محیط های حساس به صدا از این ترفند استفاده می کنند و صدای ژنراتور را کاهش می دهند.

4- نیاز بار: همان طور که پیش تر اشاره شد از برق تک فاز برای منازل مسکونی و واحدهای اداری و از برق سه فاز برای واحدهای صنعتی و تجاری استفاده می شود. از این رو، با بررسی نیاز دستگاه ها و تجهیزات می توان نوع برق مصرفی تعیین کرد.

5- کنترل و اتوماسیون: ژنراتور سه فاز همانند هر دستگاهی نیاز به سیستم کنترلی و اتوماسیون دارد.

ژنراتور سه فاز