ജനറേറ്ററുകൾ

മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഉപകരണങ്ങളാണ് ജനറേറ്ററുകൾ. 1832 ൽ ഫ്രഞ്ച്കാരനായ ബിക്സി ജനറേറ്റർ കണ്ടുപിടിച്ചു.

ഒരു ജനറേറ്ററിൽ ഒരു റോട്ടറും ഒരു സ്റ്റേറ്ററും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സ്റ്റേറ്ററിന്റെ മധ്യ അറയിലാണ് റോട്ടർ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനായി റോട്ടറിൽ കാന്തികധ്രുവങ്ങൾ ഉണ്ട്. പ്രൈം മൂവർ റോട്ടറിനെ ഭ്രമണം ചെയ്യാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുമ്പോൾ, മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. റോട്ടറിന്റെ കാന്തികധ്രുവങ്ങൾ റോട്ടറിനൊപ്പം ഉയർന്ന വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്നു, ഇത് കാന്തികക്ഷേത്രം സ്റ്റേറ്റർ വിൻഡിംഗുമായി സംവദിക്കാൻ കാരണമാകുന്നു. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനം കാന്തികക്ഷേത്രം സ്റ്റേറ്റർ വിൻഡിംഗിന്റെ കണ്ടക്ടറുകളെ മുറിച്ചുമാറ്റാൻ കാരണമാകുന്നു, ഇത് ഒരു പ്രേരിത ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ബലം സൃഷ്ടിക്കുകയും അതുവഴി മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ജനറേറ്ററുകളെ ഡിസി ജനറേറ്ററുകളായും എസി ജനറേറ്ററുകളായും തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇവ വ്യാവസായിക, കാർഷിക ഉൽ‌പാദനം, ദേശീയ പ്രതിരോധം, ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യ, ദൈനംദിന ജീവിതം എന്നിവയിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഘടനാപരമായ പാരാമീറ്ററുകൾ

ജനറേറ്ററുകളിൽ സാധാരണയായി ഒരു സ്റ്റേറ്റർ, റോട്ടർ, എൻഡ് ക്യാപ്പുകൾ, ബെയറിംഗുകൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

സ്റ്റേറ്ററിൽ ഒരു സ്റ്റേറ്റർ കോർ, വയർ വിൻഡിംഗുകൾ, ഒരു ഫ്രെയിം, ഈ ഭാഗങ്ങൾ ശരിയാക്കുന്ന മറ്റ് ഘടനാപരമായ ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

റോട്ടറിൽ റോട്ടർ കോർ (അല്ലെങ്കിൽ കാന്തികധ്രുവം, മാഗ്നറ്റിക് ചോക്ക്) വൈൻഡിംഗ്, ഗാർഡ് റിംഗ്, സെന്റർ റിംഗ്, സ്ലിപ്പ് റിംഗ്, ഫാൻ, റോട്ടർ ഷാഫ്റ്റ് എന്നിവയും മറ്റ് ഘടകങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു.

ജനറേറ്ററിന്റെ സ്റ്റേറ്ററും റോട്ടറും ബെയറിംഗുകളും എൻഡ് ക്യാപ്പുകളും ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ച് കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു, അങ്ങനെ റോട്ടറിന് സ്റ്റേറ്ററിൽ കറങ്ങാനും ബലത്തിന്റെ കാന്തിക രേഖകൾ മുറിക്കുന്ന ചലനം നടത്താനും കഴിയും, അങ്ങനെ പ്രേരിത വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ടെർമിനലുകളിലൂടെ പുറത്തേക്ക് നയിക്കപ്പെടുകയും സർക്യൂട്ടുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് വൈദ്യുത പ്രവാഹം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

പ്രവർത്തന സവിശേഷതകൾ

സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററിന്റെ പ്രകടനത്തിന്റെ സവിശേഷത പ്രധാനമായും ലോഡ്-ഇല്ലാത്ത പ്രവർത്തന സവിശേഷതകളാണ്. ജനറേറ്ററുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഈ സവിശേഷതകൾ പ്രധാന അടിത്തറയാണ്.

ലോഡ് ഇല്ലാത്ത സ്വഭാവം:ഒരു ജനറേറ്റർ ലോഡില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ആർമേച്ചർ കറന്റ് പൂജ്യമാണ്, ഈ അവസ്ഥയെ ഓപ്പൺ-സർക്യൂട്ട് ഓപ്പറേഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഈ സമയത്ത്, മോട്ടോർ സ്റ്റേറ്ററിന്റെ ത്രീ-ഫേസ് വിൻഡിംഗിൽ എക്സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ഇഫ് മൂലമുണ്ടാകുന്ന നോ-ലോഡ് ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്‌സ് E0 (ത്രീ-ഫേസ് സമമിതി) മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ, കൂടാതെ ഇഫ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അതിന്റെ വ്യാപ്തി വർദ്ധിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മോട്ടോർ മാഗ്നറ്റിക് സർക്യൂട്ട് കോർ പൂരിതമായതിനാൽ ഇവ രണ്ടും ആനുപാതികമല്ല. നോ-ലോഡ് ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്‌സ് E0 ഉം എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ഇഫ് ഉം തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന വക്രത്തെ സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററിന്റെ നോ-ലോഡ് സ്വഭാവം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ആർമേച്ചർ പ്രതികരണം:ഒരു ജനറേറ്റർ ഒരു സമമിതി ലോഡുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ആർമേച്ചർ വൈൻഡിംഗിലെ ത്രീ-ഫേസ് കറന്റ് മറ്റൊരു ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇതിനെ ആർമേച്ചർ റിയാക്ഷൻ ഫീൽഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അതിന്റെ വേഗത റോട്ടറിന്റേതിന് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ രണ്ടും സിൻക്രണസ് ആയി കറങ്ങുന്നു.

സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററുകളുടെ ആർമേച്ചർ റിയാക്ടീവ് ഫീൽഡും റോട്ടർ എക്‌സിറ്റേഷൻ ഫീൽഡും ഒരു സൈനസോയ്ഡൽ നിയമം അനുസരിച്ച് വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ഏകദേശമായി കണക്കാക്കാം. അവയുടെ സ്പേഷ്യൽ ഫേസ് വ്യത്യാസം നോ-ലോഡ് ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്‌സ് E0 യും ആർമേച്ചർ കറന്റ് I യും തമ്മിലുള്ള സമയ ഫേസ് വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ആർമേച്ചർ റിയാക്ഷൻ ഫീൽഡും ലോഡ് അവസ്ഥകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ജനറേറ്റർ ലോഡ് ഇൻഡക്റ്റീവ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ആർമേച്ചർ റിയാക്ഷൻ ഫീൽഡിന് ഒരു ഡീമാഗ്നറ്റൈസിംഗ് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്, ഇത് ജനറേറ്റർ വോൾട്ടേജിൽ കുറവുണ്ടാക്കുന്നു. നേരെമറിച്ച്, ലോഡ് കപ്പാസിറ്റീവ് ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ആർമേച്ചർ റിയാക്ഷൻ ഫീൽഡിന് ഒരു മാഗ്നറ്റൈസിംഗ് ഇഫക്റ്റ് ഉണ്ട്, ഇത് ജനറേറ്ററിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ലോഡ് പ്രവർത്തന സവിശേഷതകൾ:ഇത് പ്രധാനമായും ബാഹ്യ സ്വഭാവസവിശേഷതകളെയും ക്രമീകരണ സ്വഭാവസവിശേഷതകളെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ റേറ്റുചെയ്ത വേഗത, എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ്, ലോഡ് പവർ ഫാക്ടർ എന്നിവ നൽകിയാൽ, ജനറേറ്റർ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് U യും ലോഡ് കറന്റ് I യും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ ബാഹ്യ സ്വഭാവസവിശേഷത വിവരിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ റേറ്റുചെയ്ത വേഗത, ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ്, ലോഡ് പവർ ഫാക്ടർ എന്നിവ നൽകിയാൽ, എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് I യും ലോഡ് കറന്റ് I യും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തെ ക്രമീകരണ സ്വഭാവം വിവരിക്കുന്നു.

സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററുകളുടെ വോൾട്ടേജ് വ്യതിയാന നിരക്ക് ഏകദേശം 20-40% ആണ്. സാധാരണ വ്യാവസായിക, ഗാർഹിക ലോഡുകൾക്ക് താരതമ്യേന സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ലോഡ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് എക്സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ക്രമീകരിക്കണം. റെഗുലേഷൻ സ്വഭാവത്തിന്റെ മാറുന്ന പ്രവണത ബാഹ്യ സ്വഭാവത്തിന് വിപരീതമാണെങ്കിലും, ഇൻഡക്റ്റീവ്, പൂർണ്ണമായും റെസിസ്റ്റീവ് ലോഡുകൾക്ക് ഇത് വർദ്ധിക്കുന്നു, അതേസമയം കപ്പാസിറ്റീവ് ലോഡുകൾക്ക് ഇത് സാധാരണയായി കുറയുന്നു.

പ്രവർത്തന തത്വം

ഡീസൽ ജനറേറ്റർ

ഒരു ഡീസൽ എഞ്ചിൻ ഒരു ജനറേറ്റർ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ഡീസൽ ഇന്ധനത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഒരു ഡീസൽ എഞ്ചിന്റെ സിലിണ്ടറിനുള്ളിൽ, എയർ ഫിൽട്ടർ ഉപയോഗിച്ച് ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത ശുദ്ധവായു, ഇന്ധന ഇൻജക്ടർ കുത്തിവയ്ക്കുന്ന ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള ആറ്റോമൈസ്ഡ് ഡീസൽ ഇന്ധനവുമായി നന്നായി കലരുന്നു. പിസ്റ്റൺ മുകളിലേക്ക് നീങ്ങുകയും മിശ്രിതം കംപ്രസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, അതിന്റെ അളവ് കുറയുകയും ഡീസൽ ഇന്ധനത്തിന്റെ ഇഗ്നിഷൻ പോയിന്റിൽ എത്തുന്നതുവരെ താപനില വേഗത്തിൽ ഉയരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് ഡീസൽ ഇന്ധനത്തെ ജ്വലിപ്പിക്കുകയും മിശ്രിതം ശക്തമായി ജ്വലിക്കാൻ കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. വാതകങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസം പിസ്റ്റണിനെ താഴേക്ക് നിർബന്ധിക്കുന്നു, ഈ പ്രക്രിയയെ 'വർക്ക്' എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

പെട്രോൾ ജനറേറ്റർ

ഒരു ഗ്യാസോലിൻ എഞ്ചിൻ ഒരു ജനറേറ്റർ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് ഗ്യാസോലിന്റെ രാസോർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. ഒരു ഗ്യാസോലിൻ എഞ്ചിന്റെ സിലിണ്ടറിനുള്ളിൽ, ഇന്ധനത്തിന്റെയും വായുവിന്റെയും മിശ്രിതം ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ജ്വലനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി വ്യാപ്തത്തിൽ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസം സംഭവിക്കുന്നു, ഇത് പിസ്റ്റൺ താഴേക്ക് നിർബന്ധിക്കുകയും ജോലി നിർവഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഡീസൽ, ഗ്യാസോലിൻ ജനറേറ്ററുകളിൽ, ഓരോ സിലിണ്ടറും ഒരു പ്രത്യേക ക്രമത്തിൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പിസ്റ്റണിൽ ചെലുത്തുന്ന ബലം കണക്റ്റിംഗ് വടി ക്രാങ്ക്ഷാഫ്റ്റിനെ നയിക്കുന്ന ഭ്രമണബലമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. പവർ എഞ്ചിന്റെ ക്രാങ്ക്ഷാഫ്റ്റുമായി കോക്സിയലായി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ബ്രഷ്ലെസ്സ് സിൻക്രണസ് എസി ജനറേറ്റർ, എഞ്ചിന്റെ ഭ്രമണത്തെ ജനറേറ്ററിന്റെ റോട്ടർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ജനറേറ്റർ ഒരു ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ഇലക്ട്രോമോട്ടീവ് ഫോഴ്‌സ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ഒരു ക്ലോസ്ഡ് ലോഡ് സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.