जेनेरेटरहरू

जेनेरेटरहरू ती उपकरणहरू हुन् जसले अन्य प्रकारका ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छन्। १८३२ मा, फ्रान्सेली बिक्सीले जेनेरेटर आविष्कार गरे।

जेनेरेटर रोटर र स्टेटर मिलेर बनेको हुन्छ। रोटर स्टेटरको केन्द्रीय गुहामा अवस्थित हुन्छ। यसमा चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्न रोटरमा चुम्बकीय ध्रुवहरू हुन्छन्। प्राइम मूभरले रोटरलाई घुमाउन चलाउँदा, यान्त्रिक ऊर्जा स्थानान्तरण हुन्छ। रोटरको चुम्बकीय ध्रुवहरू रोटरसँगै उच्च गतिमा घुम्छन्, जसले गर्दा चुम्बकीय क्षेत्र स्टेटर वाइन्डिङसँग अन्तरक्रिया गर्दछ। यो अन्तरक्रियाले चुम्बकीय क्षेत्रले स्टेटर वाइन्डिङको कन्डक्टरहरू काट्छ, प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिभ बल उत्पन्न गर्छ, र यसरी यान्त्रिक ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ। जेनेरेटरहरूलाई DC जेनेरेटर र AC जेनेरेटरमा विभाजन गरिएको छ, जुन औद्योगिक र कृषि उत्पादन, राष्ट्रिय रक्षा, विज्ञान र प्रविधि, र दैनिक जीवनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

संरचनात्मक प्यारामिटरहरू

जेनेरेटरहरूमा सामान्यतया स्टेटर, रोटर, एन्ड क्याप्स र बेयरिङहरू हुन्छन्।

स्टेटरमा स्टेटर कोर, तार विन्डिङ, फ्रेम र अन्य संरचनात्मक भागहरू हुन्छन् जसले यी भागहरूलाई ठीक गर्दछ।

रोटरमा रोटर कोर (वा चुम्बकीय पोल, चुम्बकीय चोक) वाइन्डिङ, गार्ड रिङ, सेन्टर रिङ, स्लिप रिङ, फ्यान र रोटर शाफ्ट र अन्य कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्।

जेनेरेटरको स्टेटर र रोटरलाई बेयरिङ र एन्ड क्याप्सद्वारा जोडिएको र भेला गरिएको हुन्छ, जसले गर्दा रोटर स्टेटरमा घुम्न सक्छ र बलको चुम्बकीय रेखाहरू काट्ने काम गर्न सक्छ, जसले गर्दा प्रेरित विद्युतीय क्षमता उत्पन्न हुन्छ, जुन टर्मिनलहरू मार्फत बाहिर निकालिन्छ र सर्किटमा जोडिन्छ, र त्यसपछि विद्युतीय प्रवाह उत्पन्न हुन्छ।

कार्यात्मक सुविधाहरू

सिंक्रोनस जेनेरेटरको कार्यसम्पादन मुख्यतया नो-लोड र लोड सञ्चालन विशेषताहरूद्वारा विशेषता हुन्छ। यी विशेषताहरू प्रयोगकर्ताहरूका लागि जेनेरेटरहरू छनौट गर्न महत्त्वपूर्ण आधारहरू हुन्।

नो-लोड क्यारेक्टराइजेशन:जब जेनेरेटर लोड बिना सञ्चालन हुन्छ, आर्मेचर करेन्ट शून्य हुन्छ, जुन अवस्थालाई ओपन-सर्किट अपरेशन भनिन्छ। यस समयमा, मोटर स्टेटरको तीन-चरण वाइन्डिङमा उत्तेजना प्रवाह If द्वारा प्रेरित नो-लोड इलेक्ट्रोमोटिभ बल E0 (तीन-चरण सममिति) मात्र हुन्छ, र यसको परिमाण If को वृद्धिसँगै बढ्छ। यद्यपि, मोटर चुम्बकीय सर्किट कोर संतृप्त भएकोले दुई समानुपातिक छैनन्। नो-लोड इलेक्ट्रोमोटिभ बल E0 र उत्तेजना प्रवाह If बीचको सम्बन्धलाई प्रतिबिम्बित गर्ने वक्रलाई सिंक्रोनस जेनेरेटरको नो-लोड विशेषता भनिन्छ।

आर्मेचर प्रतिक्रिया:जब जेनेरेटरलाई सममित भारमा जडान गरिन्छ, आर्मेचर वाइन्डिङमा रहेको तीन-चरणको धारा अर्को घुम्ने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्छ, जसलाई आर्मेचर प्रतिक्रिया क्षेत्र भनिन्छ। यसको गति रोटरको गति बराबर हुन्छ, र दुई समकालिक रूपमा घुम्छन्।

दुवै सिंक्रोनस जेनेरेटरहरूको आर्मेचर प्रतिक्रियाशील क्षेत्र र रोटर उत्तेजना क्षेत्रलाई साइनसोइडल नियम अनुसार वितरित गरिएको हुनाले अनुमान गर्न सकिन्छ। तिनीहरूको स्थानिय चरण भिन्नता नो-लोड इलेक्ट्रोमोटिभ बल E0 र आर्मेचर करन्ट I बीचको समय चरण भिन्नतामा निर्भर गर्दछ। यसको अतिरिक्त, आर्मेचर प्रतिक्रिया क्षेत्र पनि लोड अवस्थाहरूसँग सम्बन्धित छ। जब जेनेरेटर लोड आगमनात्मक हुन्छ, आर्मेचर प्रतिक्रिया क्षेत्रको डिम्याग्नेटाइजिंग प्रभाव हुन्छ, जसले जेनेरेटर भोल्टेजमा कमी ल्याउँछ। यसको विपरीत, जब लोड क्यापेसिटिव हुन्छ, आर्मेचर प्रतिक्रिया क्षेत्रको चुम्बकीय प्रभाव हुन्छ, जसले जेनेरेटरको आउटपुट भोल्टेज बढाउँछ।

लोड सञ्चालन विशेषताहरू:यसले मुख्यतया बाह्य विशेषताहरू र समायोजन विशेषताहरूलाई जनाउँछ। बाह्य विशेषताले जेनेरेटर टर्मिनल भोल्टेज U र लोड करेन्ट I बीचको सम्बन्धलाई वर्णन गर्दछ, स्थिर मूल्याङ्कन गरिएको गति, उत्तेजना प्रवाह, र लोड पावर कारक दिइएको छ। समायोजन विशेषताले उत्तेजना प्रवाह I र लोड करेन्ट I बीचको सम्बन्धलाई वर्णन गर्दछ, स्थिर मूल्याङ्कन गरिएको गति, टर्मिनल भोल्टेज, र लोड पावर कारक दिइएको छ।

सिंक्रोनस जेनेरेटरहरूको भोल्टेज भिन्नता दर लगभग २०-४०% हुन्छ। सामान्य औद्योगिक र घरायसी भारहरूलाई अपेक्षाकृत स्थिर भोल्टेज चाहिन्छ। त्यसकारण, लोड प्रवाह बढ्दै जाँदा उत्तेजना प्रवाहलाई तदनुसार समायोजन गर्नुपर्छ। यद्यपि नियमन विशेषताको परिवर्तनशील प्रवृत्ति बाह्य विशेषताको विपरीत हो, यो आगमनात्मक र विशुद्ध प्रतिरोधात्मक भारहरूको लागि बढ्छ, जबकि यो सामान्यतया क्यापेसिटिभ भारहरूको लागि घट्छ।

कार्य सिद्धान्त

डिजेल जेनेरेटर

डिजेल इन्जिनले जेनेरेटर चलाउँछ, जसले डिजेल इन्धनबाट प्राप्त हुने ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ। डिजेल इन्जिनको सिलिन्डर भित्र, एयर फिल्टरद्वारा फिल्टर गरिएको स्वच्छ हावा, इन्धन इन्जेक्टरद्वारा इन्जेक्ट गरिएको उच्च-दबाव परमाणुकृत डिजेल इन्धनसँग राम्ररी मिसिन्छ। पिस्टन माथितिर सर्दै जाँदा, मिश्रणलाई कम्प्रेस गर्दै, यसको आयतन घट्छ र तापक्रम द्रुत गतिमा बढ्छ जबसम्म यो डिजेल इन्धनको इग्निशन बिन्दुमा पुग्दैन। यसले डिजेल इन्धनलाई प्रज्वलित गर्छ, जसले गर्दा मिश्रण हिंस्रक रूपमा दहन हुन्छ। त्यसपछि ग्यासहरूको द्रुत विस्तारले पिस्टनलाई तलतिर धकेल्छ, जसलाई 'काम' भनिन्छ।

पेट्रोल जेनेरेटर

पेट्रोल इन्जिनले जेनेरेटर चलाउँछ, पेट्रोलको रासायनिक ऊर्जालाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्छ। पेट्रोल इन्जिनको सिलिन्डर भित्र, इन्धन र हावाको मिश्रणले द्रुत दहन गर्छ, जसको परिणामस्वरूप आयतनमा द्रुत विस्तार हुन्छ जसले पिस्टनलाई तलतिर धकेल्छ, काम गर्दछ।

डिजेल र पेट्रोल जेनेरेटर दुवैमा, प्रत्येक सिलिन्डर एक विशेष क्रममा क्रमिक रूपमा सञ्चालन हुन्छ। पिस्टनमा लगाइएको बल कनेक्टिङ रडद्वारा घुमाउने बलमा रूपान्तरण हुन्छ, जसले क्र्याङ्कशाफ्टलाई चलाउँछ। पावर इन्जिनको क्र्याङ्कशाफ्टसँग समाक्षीय रूपमा जडान गरिएको ब्रशलेस सिंक्रोनस एसी जेनेरेटरले इन्जिनको घुमाउरोपनलाई जेनेरेटरको रोटर चलाउन अनुमति दिन्छ। इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सनको सिद्धान्तमा आधारित, जेनेरेटरले त्यसपछि एक प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिभ बल उत्पादन गर्छ, जसले बन्द लोड सर्किट मार्फत विद्युत प्रवाह उत्पन्न गर्छ।