آموزش
ژنراتور DC چیست؟
مرداد
ژنراتور DC چیست؟
Applications of DC Generators
انواع مختلفی از ژنراتورهای DC برای خدمات مختلف وجود دارد. برنامه های کاربردی این ژنراتورهای DC بر اساس ویژگی های آنها در زیر شرح داده شده است.
کاربردهای مجزای محرک ژنراتور DC
Applications of Separately Excited DC Generators
این نوع ژنراتورهای DC عموما گران تر از ژنراتور DC محرک هستند زیرا نیاز به منبع تحریک جداگانه دارند. به همین دلیل کاربرد آنها نیز محدود می باشد. آنها به طور کلی زمانی که استفاده از ژنراتورهای محرک رضایت بخش نباشد، استفاده می شود .
- به علت توانایی این ژنراتورها در ارائه طیف گسترده ای از خروجی ولتاژ، ژنراتور DC ، معمولا برای آزمایش در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند.
- ژنراتورهای مجزای محرک در شرایط با ثبات با هر گونه تغییر در تحریک میدان عمل می کنند. به علت این ویژگی ، آنها به عنوان منبع تامین موتورهای DC استفاده می شوند که سرعت آنها برای برنامه های مختلف کنترل می شود. به عنوان مثال سیستم Ward Leonard بخش کنترل سرعت.
کاربرد ژنراتور شنت DC
Applications of Shunt Wound DC Generators
کاربرد ژنراتور شنت DC به دلیل ویژگی افت ولتاژ آن بسیار محدود است. ژنراتور شنت DC برای تامین انرژی دستگاه بسیار نزدیک به موقعیت خود استفاده می شود. این نوع ژنراتورهای DC به طور کلی ولتاژ ترمینال پایه را برای عملیات دوربرد کوچک با کمک تنظیم کننده های میدان از بار صفر تا کامل ارائه نمی دهند.
ماشین‌های الکتریکی تغذیه دوسویه
ژنراتورهای تغذیه دوسویه مشابه ژنراتورهای AC هستند، با این تفاوت که نسبت به تغییرات ناگهانی در سرعت چرخش انعطاف‌پذیر هستند و تغییرات سرعت تأثیری روی فرکانس برق تولیدی توسط ژنراتور ندارد. این ژنراتورها برای توربین‌های بادی که بسته به سرعت باد سرعتشان متغیر است مناسب هستند. وقتی توربین در معرض یک تندباد قرار می‌گیرد پره‌ها می‌بایست با سرعت بیشتری بچرخند در حالی که سرعت ژنراتور روی فرکانس شبکه قدرت قفل شده و در مقابل افزایش سرعت مقاومت می‌کند در نتیجه فشار زیادی به محور، جعبه دنده و ژنراتور وارد می‌شود، اما اگر توربین امکان افزایش سرعت داشته باشد علاوه بر کاهش استهلاک از نیروی تند بادها نیز برای تولید برق استفاده می‌شود. یک رویکرد برای اینکه امکان عملکرد با تغییر سرعت توربین بادی میسر شود این است که، تولید برق در هر فرکانسی قابل قبول باشد. برای اینکار، برق تولیدی به برق DC تبدیل شده و سپس با تبدیل آن به برق AC در فرکانس خروجی مورد نظر با استفاده از اینورتر انجام می‌شود. این مورد در توربین‌های بادی کوچک در خانه و مزرعه معمول است. اما اینورترهای مورد نیاز توربین‌های بادی در مقیاس مگاوات بزرگ و گران هستند.
راه حل دیگر استفاده از ژنراتورهای تغذیه دوسویه است که در آنها به جای حالت معمول که در آن سیم‌پیچ روتور به منبع تغذیه DC متصل و سیم‌پیچ استاتور که برق تولید شده از خروجی آن گرفته می‌شود، دو سیم‌پیچ سه فاز داریم که یکی ثابت است و دیگری دوران می‌کند، یکی از سیم پیچ‌ها مستقیماً به خروجی متصل می‌شود و سیم پیچ دیگر به یک منبع AC سه فاز با فرکانس متغیر متصل می‌شود و این منبع روی فرکانسی قرار می‌گیرد که تغییرات در سرعت ژنراتور و طبعاً فرکانس برق تولیدی رو جبران می‌کند. برای تنظیم فرکانس این منبع به یک مبدل AC به DC به AC نیاز است که برای ساخت آن از نیمه هادی‌های IGBT استفاده می‌شود. این مبدل‌ها دو طرفه بوده و می‌توانند برق را از هر دو جهت عبور دهند. عبور جریان برق از سیم پیچ متصل به تغذیه به خوبی عبور آن از سیم پیچ خروجیست.
