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 మరింత వివరంగా పరిశీలిద్దాం.
విషయము
యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చడం
ఏదైనా జనరేటర్ మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. సరళమైన ఆల్టర్నేటర్ను అయస్కాంత క్షేత్రంలో తిరిగే కాయిల్గా భావించవచ్చు. కాయిల్ స్థిరంగా ఉండే ఒక వైవిధ్యం కూడా ఉంది, కానీ అయస్కాంత క్షేత్రం దానిని మాత్రమే దాటుతుంది. ఈ కదలిక సమయంలోనే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.ఈ సూత్రం ప్రకారం, ప్రపంచవ్యాప్తంగా భారీ సంఖ్యలో జనరేటర్లు విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలో కలిపి పనిచేస్తాయి.
ఆల్టర్నేటర్ యొక్క పరికరం మరియు రూపకల్పన
ప్రామాణిక విద్యుత్ జనరేటర్ క్రింది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
- విద్యుదయస్కాంత ధ్రువాలతో ఒక స్టేటర్ జతచేయబడిన ఫ్రేమ్. ఇది లోహంతో తయారు చేయబడింది మరియు మెకానిజం యొక్క అన్ని మూలకాల యొక్క రక్షిత పనితీరును తప్పనిసరిగా నిర్వహించాలి.
- వైండింగ్ జతచేయబడిన స్టేటర్. ఇది ఫెర్రో అయస్కాంత ఉక్కుతో తయారు చేయబడింది.
- రోటర్ అనేది కదిలే మూలకం, దీని కోర్లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుచుకునే వైండింగ్ ఉంది.
- రోటర్ నుండి విద్యుత్తును మళ్లించే స్విచ్చింగ్ యూనిట్. ఇది కదిలే వాహక వలయాల వ్యవస్థ.
ప్రయోజనం ఆధారంగా, జనరేటర్ కొన్ని డిజైన్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది, అయితే యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్తుగా మార్చే ఏదైనా పరికరంలో రెండు భాగాలు ఉన్నాయి:
- రోటర్ ఒక కదిలే ఒక-ముక్క ఇనుప భాగం;
- స్టేటర్ అనేది ఇనుప పలకలతో తయారు చేయబడిన స్థిరమైన మూలకం. దాని లోపల వైర్ వైండింగ్ ఉన్న పొడవైన కమ్మీలు ఉన్నాయి.
ఎక్కువ అయస్కాంత ప్రేరణ పొందడానికి, ఈ మూలకాల మధ్య చిన్న దూరం ఉండాలి. వారి డిజైన్ ప్రకారం, జనరేటర్లు:
- కదిలే ఆర్మేచర్ మరియు స్టాటిక్ అయస్కాంత క్షేత్రంతో.
- స్థిర ఆర్మేచర్ మరియు తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రంతో.
ప్రస్తుతం, తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాలతో పరికరాలు సర్వసాధారణం, ఎందుకంటే. రోటర్ నుండి కంటే స్టేటర్ నుండి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని తొలగించడం చాలా సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. జనరేటర్ పరికరం ఎలక్ట్రిక్ మోటారు రూపకల్పనతో అనేక సారూప్యతలను కలిగి ఉంది.
ఆల్టర్నేటర్ సర్క్యూట్
ఎలక్ట్రిక్ జెనరేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం: వైండింగ్ యొక్క సగం స్తంభాలలో ఒకదానిపై, మరియు మరొకటి సరసన ఉన్నప్పుడు, కరెంట్ సర్క్యూట్ ద్వారా కనిష్ట స్థాయి నుండి గరిష్ట విలువకు మరియు వైస్ వెర్సా వరకు కదులుతుంది.
జనరేటర్ల వర్గీకరణ మరియు రకాలు
అన్ని ఎలక్ట్రిక్ జనరేటర్లు పని యొక్క ప్రమాణం మరియు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ఇంధన రకం ప్రకారం పంపిణీ చేయబడతాయి. అన్ని జనరేటర్లు సింగిల్-ఫేజ్ (వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ 220 వోల్ట్లు, ఫ్రీక్వెన్సీ 50 హెర్ట్జ్) మరియు త్రీ-ఫేజ్ (50 హెర్ట్జ్ ఫ్రీక్వెన్సీతో 380 వోల్ట్లు), అలాగే ఆపరేషన్ సూత్రం మరియు విద్యుత్గా మార్చబడే ఇంధన రకంగా విభజించబడ్డాయి. . వివిధ ప్రాంతాలలో కూడా జనరేటర్లను ఉపయోగించవచ్చు, ఇది వారి సాంకేతిక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది.
పని సూత్రం ప్రకారం
అసమకాలిక మరియు సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్లను వేరు చేయండి.
అసమకాలిక
అసమకాలిక జనరేటర్లకు ఖచ్చితమైన సంబంధం లేదు EMF రోటర్ వేగంపై, కానీ "స్లిప్ S" అనే పదం ఇక్కడ పని చేస్తుంది. ఇది ఈ వ్యత్యాసాన్ని నిర్వచిస్తుంది. స్లిప్ విలువ లెక్కించబడుతుంది, కాబట్టి ఇండక్షన్ మోటార్ యొక్క ఎలక్ట్రోమెకానికల్ ప్రక్రియలో జనరేటర్ మూలకాల యొక్క కొంత ప్రభావం ఇప్పటికీ ఉంది.
సమకాలిక
అటువంటి జెనరేటర్ విద్యుత్తు యొక్క ఉత్పత్తి ఫ్రీక్వెన్సీకి రోటర్ యొక్క భ్రమణ కదలికపై భౌతిక ఆధారపడటాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అటువంటి పరికరంలో, రోటర్ అనేది కోర్లు, వైండింగ్లు మరియు స్తంభాలతో కూడిన విద్యుదయస్కాంతం. స్టేటర్ ఒక నక్షత్రం యొక్క సూత్రం ప్రకారం అనుసంధానించబడిన కాయిల్స్, మరియు ఒక సాధారణ పాయింట్ - సున్నా. వాటిలోనే విద్యుత్తు ఉత్పత్తి అవుతుంది.
రోటర్ సమకాలీనంగా కదిలే కదిలే మూలకాల (టర్బైన్లు) యొక్క అదనపు శక్తి ద్వారా కదలికలో అమర్చబడుతుంది. అటువంటి ఆల్టర్నేటర్ యొక్క ఉత్తేజితం పరిచయం మరియు నాన్-కాంటాక్ట్ రెండూ కావచ్చు.
ఇంజిన్ ఇంధనం రకం ద్వారా
జనరేటర్ల రాకతో మెయిన్స్ నుండి దూరం ఇకపై విద్యుత్ ఉపకరణాల వినియోగానికి అడ్డంకిగా మారదు.
గ్యాస్ జనరేటర్
గ్యాస్ ఇంధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది, దహన సమయంలో యాంత్రిక శక్తి ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది. గ్యాస్ జనరేటర్ ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు:
- పర్యావరణానికి భద్రత, ఎందుకంటే దహన సమయంలో వాయువు హానికరమైన అంశాలు, మసి మరియు విషపూరిత కుళ్ళిపోయే ఉత్పత్తులను విడుదల చేయదు;
- ఆర్థికంగా, చౌకైన గ్యాస్ను కాల్చడం చాలా లాభదాయకం. గ్యాసోలిన్తో పోలిస్తే, ఇది చాలా తక్కువ ఖర్చు అవుతుంది;
- ఇంధన సరఫరా స్వయంచాలకంగా జరుగుతుంది. గ్యాసోలిన్ మరియు డీజిల్ ఇంధనాన్ని అవసరమైన విధంగా జోడించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు గ్యాస్ జనరేటర్ సాధారణంగా గ్యాస్ సరఫరా వ్యవస్థకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది;
- ఆటోమేషన్కు ధన్యవాదాలు, పరికరం స్వతంత్రంగా చర్యలోకి వస్తుంది, కానీ దీని కోసం అది తప్పనిసరిగా వెచ్చని గదిలో ఉండాలి.
డీజిల్ జనరేటర్
ఈ వర్గంలో ప్రధానంగా 5 kW శక్తితో సింగిల్-ఫేజ్ యూనిట్లు ఉంటాయి. గృహోపకరణాల కోసం 220 వోల్ట్లు మరియు 50 Hz ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రామాణికం, కాబట్టి డీజిల్ యంత్రం ప్రామాణిక లోడ్తో బాగా ఎదుర్కుంటుంది. మీరు ఊహించినట్లుగా, దాని ఆపరేషన్ కోసం డీజిల్ ఇంధనం అవసరం. డీజిల్ జనరేటర్ను ఎందుకు ఎంచుకోవాలి?
- ఇంధనం యొక్క సాపేక్ష చౌక;
- విద్యుత్ సరఫరాలో అంతరాయం ఏర్పడినప్పుడు స్వయంచాలకంగా జనరేటర్ను ప్రారంభించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే ఆటోమేషన్;
- అగ్ని భద్రత యొక్క అధిక స్థాయి;
- చాలా కాలం పాటు, డీజిల్ యూనిట్ వైఫల్యాలు లేకుండా పని చేయగలదు;
- ఆకట్టుకునే మన్నిక - కొన్ని నమూనాలు మొత్తం 4 సంవత్సరాల నిరంతర ఆపరేషన్ కోసం పని చేయగలవు.
పెట్రోల్ జనరేటర్
ఇటువంటి పరికరాలకు గృహ పరికరాలుగా చాలా డిమాండ్ ఉంది. గ్యాస్ మరియు డీజిల్ కంటే గ్యాసోలిన్ ఖరీదైనది అయినప్పటికీ, అటువంటి జనరేటర్లు అనేక బలాలు కలిగి ఉన్నాయి:
- అధిక శక్తితో చిన్న కొలతలు;
- ఆపరేట్ చేయడం సులభం: చాలా మోడళ్లను మాన్యువల్గా ప్రారంభించవచ్చు మరియు పెద్ద జనరేటర్లు స్టార్టర్తో అమర్చబడి ఉంటాయి. వోల్టేజ్ ప్రత్యేక స్క్రూ ఉపయోగించి నిర్దిష్ట లోడ్ కింద నియంత్రించబడుతుంది;
- జనరేటర్ యొక్క ఓవర్లోడ్ సందర్భంలో, రక్షణ స్వయంచాలకంగా సక్రియం చేయబడుతుంది;
- నిర్వహించడం మరియు మరమ్మత్తు చేయడం సులభం;
- ఆపరేషన్ సమయంలో చాలా శబ్దం చేయవద్దు;
- ఇది ఇంటి లోపల మరియు ఆరుబయట ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ తేమ నుండి రక్షించబడాలి.
ప్రధాన అప్లికేషన్లు
జనరేటర్ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుందో దానిపై ఆధారపడి, దాని సాంకేతిక లక్షణాలు నిర్ణయించబడతాయి. ప్రధానంగా, అప్లికేషన్ రంగంలో ఒక నిర్దిష్ట వర్గానికి జనరేటర్ యొక్క నిష్పత్తి దాని శక్తిని నిర్ణయిస్తుంది. కింది రకాల పరికరాలు ఆపరేషన్ ప్రాంతాల ద్వారా విభజించబడ్డాయి:
- గృహ. వారు 0.7 నుండి 25 kW వరకు శక్తిని కలిగి ఉంటారు. సాధారణంగా, ఈ వర్గంలో గ్యాసోలిన్ మరియు డీజిల్ జనరేటర్లు ఉంటాయి. వారు గృహ విద్యుత్ ఉపకరణాలు మరియు తక్కువ-శక్తి పరికరాలకు శక్తినివ్వడానికి ఉపయోగిస్తారు, చాలా తరచుగా నిర్మాణ సైట్లలో. గ్రామీణ ప్రాంతాలకు వెళ్లేటప్పుడు పోర్టబుల్ విద్యుత్ వనరుగా అనుకూలం;
- వృత్తిపరమైన. మునిసిపల్ సంస్థలు మరియు చిన్న ఉత్పాదక సంస్థలలో వాటిని శాశ్వత విద్యుత్ వనరుగా ఉపయోగించవచ్చు. దీని శక్తి 100 kW మించదు;
- పారిశ్రామిక.అధిక-శక్తి పరికరాలు అవసరమయ్యే పెద్ద కర్మాగారాలు మరియు ప్లాంట్లలో వీటిని ఉపయోగించవచ్చు. ఇటువంటి పరికరాలు 100 kW కంటే ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటాయి, గణనీయమైన కొలతలు కలిగి ఉంటాయి మరియు తయారుకాని వ్యక్తికి నిర్వహించడం కష్టం.
