طرز کار ژنراتور القایی
ژنراتور القایی (Induction Generator) برای تولید برق از منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و آب استفاده می شود. در مقابل ژنراتورهای القایی سنکرون که برای تولید برق با استفاده از منابع انرژی مکانیکی مانند گاز و دیزل استفاده می گردند، ژنراتورهای القایی برق را از منابع انرژی تجدیدپذیر به دست می آورند. در این مقاله درباره طرز کار ژنراتور القایی صحبت میکنیم.
ژنراتور القایی از یک موتور القایی به عنوان منبع حرکتی استفاده می‌کند که عمدتا از نوع القایی آسنکرون (Induction Motor) است. این نوع موتور القایی به عنوان یک ژنراتور القایی عمل می نماید و برق را تولید می کند. ژنراتور القایی برای تولید برق از منابع انرژی تجدید پذیر بسیار مفید است. به عنوان مثال، در نیروگاه های بادی، پروانه های بادی در حال چرخش می باشند و انرژی مکانیکی را به موتور القایی منتقل می کنند. موتور القایی آن را به برق تبدیل کرده و به شبکه برق متصل می نماید.
آلترناتور یکی از اجزای دیزل ژنراتور
طرز کار ژنراتور القایی
طرز کار ژنراتور القایی بر اساس اصل القای فشار استوانه ای است. در این نوع ژنراتور، یک موتور القایی به عنوان منبع حرکتی استفاده می گردد. زمانی که موتور القایی به یک منبع انرژی مکانیکی مانند باد یا آب متصل می شود و در حالت تولید برق قرار می گیرد، به عنوان یک ژنراتور القایی عمل می‌کند. زمانی که منبع انرژی مکانیکی (مانند پروانه بادی یا توربین آبی) باعث چرخش موتور القایی می شود، اتصال القایی بین پروانه بادی و موتور القایی به وجود می آید. این برقراری اتصال از طریق یک سیستم القایی است که جریان القایی را در موتور ایجاد می کند.
در طرز کار ژنراتور القایی زمانی که موتور القایی در حالت ژنراتوری قرار می گیرد، جریان القایی در موتور القایی ایجاد می شود. جریان القایی باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی در داخل موتور می گردد. این میدان مغناطیسی باعث تولید برق القایی در پیچ ها می شود. برق القایی تولید شده در پیچ ها به یک ترانسفورماتور متصل می گردد. ترانسفورماتور وظیفه تنظیم ولتاژ برق تولیدی را دارد. سپس برق تولید شده توسط ژنراتور القایی به شبکه برق متصل می شود. در این مرحله، ژنراتور القایی برق تولیدی را با فرکانس و ولتاژ شبکه هماهنگ می کند.
یکی از ویژگی های مهم طرز کار ژنراتور القایی این است که آن ها به طور خودکار به شبکه برق متصل می شوند و برق تولیدی را با فرکانس و ولتاژ شبکه هماهنگ می کنند. این ویژگی باعث استفاده آسان از ژنراتورهای القایی در سیستم های تولید برق تجدید پذیر می شود. به طور خلاصه، زمانی که ژنراتور القایی به یک منبع انرژی مکانیکی متصل می شود و در حالت تولید برق قرار می‌گیرد، موتور القایی آن به عنوان یک ژنراتور القایی عمل کرده و برق القایی را تولید می کند.
کاربرد ژنراتور القایی
ژنراتورهای القایی کاربردهای گسترده ای در صنعت برق و تولید انرژی، به ویژه در سیستم های تولید برق تجدید پذیر مانند نیروگاه های بادی و آبی دارند. در زیر به برخی از کاربردهای اصلی ژنراتورهای القایی اشاره می کنیم:
- نیروگاه های بادی: ژنراتورهای القایی در نیروگاه های بادی برای تبدیل انرژی باد به برق استفاده می شوند. پروانه های بادی در حال چرخش می باشند و این حرکت انرژی مکانیکی را به موتور القایی منتقل می‌کند. موتور القایی به عنوان ژنراتور القایی عمل کرده و برق القایی را تولید می کند.
- نیروگاه های آبی: در نیروگاه های آبی، ژنراتورهای القایی برای تولید برق از انرژی جریان آب استفاده می شوند. توربین آبی به عنوان منبع حرکتی به کار می رود و انرژی مکانیکی را به موتور القایی منتقل می کند.
- سیستم های تولید توان خورشیدی: در سیستم های تولید توان خورشیدی، ژنراتورهای القایی برای تبدیل انرژی خورشید به برق استفاده می شوند. پنل های خورشیدی نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و این انرژی توسط ژنراتور القایی به برق قابل استفاده تبدیل می شود.
- سیستم های تولید توان دریایی: در سیستم های تولید توان دریایی، ژنراتورهای القایی برای بهره برداری از انرژی موج ها و جریان های دریایی استفاده می شوند. این ژنراتورها قادر به تولید برق از انرژی موج ها و شتاب های دریایی هستند.
- سیستم های تولید توان تجدید پذیر زمینی: علاوه بر سیستم های تولید توان تجدید پذیر بر اساس منابع طبیعی مانند باد و آب، ژنراتورهای القایی می توانند در سیستم های تولید توان تجدید پذیر زمینی نیز استفاده شوند.