مولد الکتریکی (ژنراتور الکتریکی generator Electric) عملکرد ، کاربرد ، ساختار (برق _ الکترونیک)
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)
نکته : ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی بعنوان خروجی تبدیل می کند. این مهم است که درک کنیم که ژنراتور واقعا انرژی الکتریکی خلق نمی کند. در عوض، با استفاده از انرژی مکانیکی عرضه شده و با ایجاد حرکت و تولید بار الکتریکی در سیم سیم پیچ ها در مدار الکتریکی، برق را به عنوان خروجی سیستم تولید خواهد کرد. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است.
ژنراتور ها در بسیاری از ماشین آلات مختلف استفاده می شوند و منجر به پیشرفت های مدرن بسیاری شده اند. در آینده ما ممکن است ژنراتور های الکتریکی کوچکتر و با خروجی های بزرگتر شوند. در برخی موارد، هر چند، آنها ممکن است انرژی الکتریکی به طور مستقیم توسط یک منبع انرژی جایگزین تولید شود منسوخ شوند.انواع دیگر ژنراتور های الکتریکی بر اساس دیگر پدیده های الکتریکی مانند پیزو الکتریکی و مغناطیسی هیدرودینامیک وجود دارد. ساخت دینامیک شبیه به یک موتور الکتریکی است و تمام انواع رایج دینامو می تواند به عنوان موتور کار کند.موتور ها و مولد های الکتریکی از جهات مختلفی دارای شباهت های زیادی با یکدیگر هستند.در ژنراتور الکتریکی ، محور توسط یک عامل مکانیکی، مثل توربین یا ماشین، به چرخش در می آید و نیرو محرکه ای در سیم پیچ القاء می گردد. اگر مولد به مدار خارجی وصل شود، جریان الکتریکی از خروجی های مولد به دست می آید.
مولد ها و ژنراتور های الکتریکی دارای نقاط اشتراک و شباهت های بسیاری میباشند. این تولید کننده های نیروی مکانیکی میتواند توربین از نوع بخار یا از نوع آبی باشد یا توربین بادی و یا حتی یک موتور احتراق باشد.مولد های الکترواستاتیکی از اصولی به نام الکترواستاتیک پیروی میکنند و نیروی الکتریکی تولید میکنند این نوع از ژنراتور های برق از قبل از کشف رابطه بین الکتریسیته و مغناطیس تامین نیروی الکتریکی میکردند. این مولد الکتریکی میزان جریان تولید ی شان کم و در مقابل ولتاژ بالاتری تولید میکنند.این مولد ها تولید نیروی الکتریکی را از طریق دو روش انجام میدهند. این روش برای تولید نیروی الکتریکی نیاز به هزینه زیادی جهت عایق کاری دارد و به همین علت در کاربرد های عملی و تولید انرژی الکتریکی به میزان زیاد قابل استفاده نیستند و بهره وری خیلی پایینی دارند این مولد ها از طریق اصطحکاک تولید برق میکنند نمونه هایی از این مولد که هنوز هم مورد استفاده قرار میگیرد.
استاتور (stator) بخش ثابت یک سیستم دوار الکتریکی همانند ژنراتور الکتریکی (electric generator) و موتور الکتریکی (electric motor) است.استاتور از یک قاب فولادی تشکیل شده است که یک هسته استوانه ای تو خالی ساخته شده از لایه های فولاد سیلیکونی را در بر می گیرد. لایه ها برای کاهش هیسترزیس (hysteresis) و جریان گردابی (eddy current) استفاده می شوند.روتور از ورقه های نازک فولادی ساخته شده که در درون آن هسته هایی از جنس آلومینیوم یا مس قرار دارد.کاربردی ترین نوع روتور روتور قفس سنجابی است که به علت ساختار محکم و ساده آن در 90 درصد موتور های الکتریکی استفاده می شود.
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)