લોકો તેમની પ્રવૃત્તિઓના લગભગ તમામ ક્ષેત્રોમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. હવે વીજળી વિના જીવનની કલ્પના કરવી સરળ નથી, જે ખાસ સાધનોની મદદથી યાંત્રિક ઊર્જામાંથી રૂપાંતરિત થાય છે. ચાલો આપણે વધુ વિગતવાર ધ્યાનમાં લઈએ કે આ પ્રક્રિયા કેવી રીતે થાય છે, અને આધુનિક જનરેટર કેવી રીતે ગોઠવાય છે.
સામગ્રી
યાંત્રિક ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવું
કોઈપણ જનરેટર ચુંબકીય ઇન્ડક્શનના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. સૌથી સરળ અલ્ટરનેટરને કોઇલ તરીકે વિચારી શકાય છે જે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરે છે. ત્યાં એક પ્રકાર પણ છે જેમાં કોઇલ સ્થિર રહે છે, પરંતુ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ફક્ત તેને પાર કરે છે. તે આ ચળવળ દરમિયાન છે કે વૈકલ્પિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે.આ સિદ્ધાંત મુજબ, વિશ્વભરમાં મોટી સંખ્યામાં જનરેટર પાવર સપ્લાય સિસ્ટમમાં સંયુક્ત રીતે કામ કરે છે.
ઓલ્ટરનેટરનું ઉપકરણ અને ડિઝાઇન
માનક પાવર જનરેટરમાં નીચેના ઘટકો હોય છે:
- એક ફ્રેમ કે જેમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ધ્રુવો સાથે સ્ટેટર જોડાયેલ છે. તે ધાતુથી બનેલું છે અને મિકેનિઝમના તમામ ઘટકોનું રક્ષણાત્મક કાર્ય કરવું આવશ્યક છે.
- સ્ટેટર જેની સાથે વિન્ડિંગ જોડાયેલ છે. તે ફેરોમેગ્નેટિક સ્ટીલમાંથી બનાવવામાં આવે છે.
- રોટર એ એક જંગમ તત્વ છે, જેના કોર પર વિન્ડિંગ હોય છે જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ બનાવે છે.
- એક સ્વિચિંગ યુનિટ જે રોટરમાંથી વીજળીને વાળે છે. તે જંગમ વાહક રિંગ્સની સિસ્ટમ છે.
હેતુ પર આધાર રાખીને, જનરેટરમાં ચોક્કસ ડિઝાઇન સુવિધાઓ છે, પરંતુ ત્યાં બે ઘટકો છે જે કોઈપણ ઉપકરણ કે જે યાંત્રિક ઊર્જાને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે તેમાં છે:
- રોટર એક જંગમ એક ટુકડો લોખંડનો ભાગ છે;
- સ્ટેટર એ એક નિશ્ચિત તત્વ છે જે લોખંડની ચાદરથી બનેલું છે. તેની અંદર ગ્રુવ્સ છે જેની અંદર વાયર વિન્ડિંગ સ્થિત છે.
વધુ ચુંબકીય ઇન્ડક્શન મેળવવા માટે, આ તત્વો વચ્ચે થોડું અંતર હોવું જોઈએ. તેમની ડિઝાઇન અનુસાર, જનરેટર છે:
- જંગમ આર્મેચર અને સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે.
- નિશ્ચિત આર્મેચર અને ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે.
હાલમાં, ફરતા ચુંબકીય ક્ષેત્રો સાથેના સાધનો વધુ સામાન્ય છે, કારણ કે. રોટર કરતાં સ્ટેટરમાંથી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દૂર કરવું વધુ અનુકૂળ છે. જનરેટર ઉપકરણમાં ઇલેક્ટ્રિક મોટરની ડિઝાઇન સાથે ઘણી સમાનતાઓ છે.
વૈકલ્પિક સર્કિટ
ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરના સંચાલનનો સિદ્ધાંત: આ ક્ષણે જ્યારે વિન્ડિંગનો અડધો ભાગ એક ધ્રુવ પર હોય છે, અને બીજો તેની વિરુદ્ધ હોય છે, ત્યારે વર્તમાન સર્કિટ દ્વારા લઘુત્તમથી મહત્તમ મૂલ્ય સુધી જાય છે અને ઊલટું.
વર્ગીકરણ અને જનરેટરના પ્રકારો
બધા ઇલેક્ટ્રિક જનરેટર કામના માપદંડ અને ઇંધણના પ્રકાર અનુસાર વિતરિત કરી શકાય છે જેમાંથી વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. બધા જનરેટર્સ સિંગલ-ફેઝ (વોલ્ટેજ આઉટપુટ 220 વોલ્ટ, આવર્તન 50 હર્ટ્ઝ) અને ત્રણ-તબક્કા (50 હર્ટ્ઝની આવર્તન સાથે 380 વોલ્ટ), તેમજ કામગીરીના સિદ્ધાંત અને વીજળીમાં રૂપાંતરિત થતા બળતણના પ્રકારમાં વહેંચાયેલા છે. . જનરેટરનો પણ વિવિધ વિસ્તારોમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે, જે તેમની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરે છે.
કામના સિદ્ધાંત અનુસાર
અસુમેળ અને સિંક્રનસ વૈકલ્પિકોને અલગ કરો.
અસુમેળ
અસુમેળ જનરેટર્સનો ચોક્કસ સંબંધ નથી EMF રોટર સ્પીડ પર, પરંતુ "સ્લિપ એસ" શબ્દ અહીં કામ કરે છે. તે આ તફાવતને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. સ્લિપ મૂલ્યની ગણતરી કરવામાં આવે છે, તેથી ઇન્ડક્શન મોટરની ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ પ્રક્રિયામાં જનરેટર તત્વોનો થોડો પ્રભાવ હજુ પણ છે.
સિંક્રનસ
આવા જનરેટરની વીજળીની જનરેટેડ ફ્રીક્વન્સીમાં રોટરની રોટેશનલ હિલચાલ પર ભૌતિક અવલંબન હોય છે. આવા ઉપકરણમાં, રોટર એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ છે જેમાં કોરો, વિન્ડિંગ્સ અને ધ્રુવોનો સમાવેશ થાય છે. સ્ટેટર એ કોઇલ છે જે તારાના સિદ્ધાંત અનુસાર જોડાયેલા છે, અને સામાન્ય બિંદુ ધરાવે છે - શૂન્ય. તેમાંથી જ વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે.
રોટર ગતિશીલ તત્વો (ટર્બાઇન્સ) ના બાહ્ય બળ દ્વારા ગતિમાં સેટ છે જે સુમેળમાં આગળ વધે છે. આવા અલ્ટરનેટરની ઉત્તેજના સંપર્ક અને બિન-સંપર્ક બંને હોઈ શકે છે.
એન્જિન ઇંધણના પ્રકાર દ્વારા
જનરેટરના આગમન સાથે મેઇન્સમાંથી દૂરસ્થતા હવે વિદ્યુત ઉપકરણોના ઉપયોગ માટે અવરોધ બની નથી.
ગેસ જનરેટર
ગેસનો ઉપયોગ બળતણ તરીકે થાય છે, જેમાંથી દહન દરમિયાન યાંત્રિક ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે, જે પછી ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. ગેસ જનરેટરનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા:
- પર્યાવરણ માટે સલામતી, કારણ કે દહન દરમિયાન ગેસ હાનિકારક તત્ત્વો, સૂટ અને ઝેરી વિઘટન ઉત્પાદનોનું ઉત્સર્જન કરતું નથી;
- આર્થિક રીતે, સસ્તો ગેસ બાળવા માટે તે ખૂબ નફાકારક છે. ગેસોલિનની તુલનામાં, તેની કિંમત ઘણી ઓછી હશે;
- બળતણ પુરવઠો આપમેળે હાથ ધરવામાં આવે છે. ગેસોલિન અને ડીઝલ ઇંધણને જરૂરિયાત મુજબ ઉમેરવાની જરૂર છે, અને ગેસ જનરેટર સામાન્ય રીતે ગેસ સપ્લાય સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલ છે;
- ઓટોમેશન માટે આભાર, ઉપકરણ સ્વતંત્ર રીતે કાર્યમાં આવે છે, પરંતુ આ માટે તે ગરમ રૂમમાં સ્થિત હોવું આવશ્યક છે.
ડીઝલ જનરેટર
આ કેટેગરીમાં મુખ્યત્વે 5 kW ની શક્તિવાળા સિંગલ-ફેઝ એકમોનો સમાવેશ થાય છે. 220 વોલ્ટ અને 50 હર્ટ્ઝની આવર્તન ઘરગથ્થુ ઉપકરણો માટે પ્રમાણભૂત છે, તેથી ડીઝલ મશીન પ્રમાણભૂત લોડ સાથે સારી રીતે સામનો કરે છે. જેમ તમે અનુમાન કરી શકો છો, તેના ઓપરેશન માટે ડીઝલ ઇંધણ જરૂરી છે. ડીઝલ જનરેટર શા માટે પસંદ કરો?
- બળતણની સંબંધિત સસ્તીતા;
- ઓટોમેશન જે તમને પાવર સપ્લાયમાં વિક્ષેપ આવે ત્યારે જનરેટરને આપમેળે શરૂ કરવાની મંજૂરી આપે છે;
- આગ સલામતીનું ઉચ્ચ સ્તર;
- લાંબા સમય સુધી, ડીઝલ એકમ નિષ્ફળતા વિના કામ કરવા સક્ષમ છે;
- પ્રભાવશાળી ટકાઉપણું - કેટલાક મોડેલો કુલ 4 વર્ષ સતત કામગીરી માટે કામ કરવા સક્ષમ છે.
પેટ્રોલ જનરેટર
આવા ઉપકરણો ઘરગથ્થુ સાધનો તરીકે ખૂબ માંગમાં છે. ગેસ અને ડીઝલ કરતાં ગેસોલિન વધુ મોંઘું હોવા છતાં, આવા જનરેટરમાં ઘણી શક્તિઓ છે:
- ઉચ્ચ શક્તિ સાથે નાના પરિમાણો;
- ઓપરેટ કરવા માટે સરળ: મોટા ભાગના મોડલ મેન્યુઅલી શરૂ કરી શકાય છે, અને મોટા જનરેટર્સ સ્ટાર્ટરથી સજ્જ છે. વિશિષ્ટ સ્ક્રુનો ઉપયોગ કરીને ચોક્કસ લોડ હેઠળ વોલ્ટેજનું નિયમન કરવામાં આવે છે;
- જનરેટરના ઓવરલોડની ઘટનામાં, રક્ષણ આપમેળે સક્રિય થાય છે;
- જાળવણી અને સમારકામ માટે સરળ;
- ઓપરેશન દરમિયાન ઘણો અવાજ ન કરો;
- તેનો ઉપયોગ ઘરની અંદર અને બહાર બંને રીતે થઈ શકે છે, પરંતુ તેને ભેજથી સુરક્ષિત રાખવો જોઈએ.
મુખ્ય એપ્લિકેશનો
જનરેટરનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે તેના આધારે, તેની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવામાં આવે છે. મુખ્યત્વે, એપ્લિકેશનના ક્ષેત્રમાં ચોક્કસ કેટેગરીમાં જનરેટરનો ગુણોત્તર તેની શક્તિ નક્કી કરે છે. નીચેના પ્રકારનાં સાધનોને કામગીરીના ક્ષેત્રો દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવે છે:
- ઘરગથ્થુ. તેમની પાસે 0.7 થી 25 કેડબલ્યુ સુધીની શક્તિ છે. સામાન્ય રીતે, આ કેટેગરીમાં ગેસોલિન અને ડીઝલ જનરેટરનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ ઘરગથ્થુ વિદ્યુત ઉપકરણો અને ઓછી શક્તિના સાધનોને પાવર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, ઘણી વાર બાંધકામ સાઇટ્સ પર. જ્યારે બહાર ગ્રામ્ય વિસ્તારોમાં જતા હોય ત્યારે વીજળીના પોર્ટેબલ સ્ત્રોત તરીકે યોગ્ય;
- વ્યવસાયિક. તેનો ઉપયોગ મ્યુનિસિપલ સંસ્થાઓ અને નાના ઉત્પાદન સાહસોમાં વીજળીના કાયમી સ્ત્રોત તરીકે થઈ શકે છે. તેની શક્તિ 100 kW કરતાં વધી નથી;
- ઔદ્યોગિક.તેઓનો ઉપયોગ મોટી ફેક્ટરીઓ અને પ્લાન્ટ્સમાં થઈ શકે છે જ્યાં ઉચ્ચ-પાવર સાધનોની જરૂર હોય છે. આવા ઉપકરણોમાં 100 કેડબલ્યુથી વધુની શક્તિ હોય છે, તેમાં નોંધપાત્ર પરિમાણો હોય છે અને તૈયારી વિનાના વ્યક્તિ માટે તેનું જાળવણી મુશ્કેલ હોય છે.
