జనరేటర్లు

జనరేటర్లు అంటే ఇతర రకాల శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే పరికరాలు. 1832 లో, ఫ్రెంచ్ వ్యక్తి బిక్సీ జనరేటర్‌ను కనుగొన్నాడు.

ఒక జనరేటర్ ఒక రోటర్ మరియు ఒక స్టేటర్‌తో రూపొందించబడింది. రోటర్ స్టేటర్ యొక్క మధ్య కుహరంలో ఉంది. ఇది అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి రోటర్‌పై అయస్కాంత ధ్రువాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రైమ్ మూవర్ రోటర్‌ను తిప్పడానికి డ్రైవ్ చేస్తున్నప్పుడు, యాంత్రిక శక్తి బదిలీ చేయబడుతుంది. రోటర్ యొక్క అయస్కాంత ధ్రువాలు రోటర్‌తో పాటు అధిక వేగంతో తిరుగుతాయి, దీనివల్ల అయస్కాంత క్షేత్రం స్టేటర్ వైండింగ్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది. ఈ పరస్పర చర్య అయస్కాంత క్షేత్రం స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క కండక్టర్లను కత్తిరించడానికి కారణమవుతుంది, ప్రేరేపిత ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు తద్వారా యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది. జనరేటర్లను DC జనరేటర్లు మరియు AC జనరేటర్లుగా విభజించారు, ఇవి పారిశ్రామిక మరియు వ్యవసాయ ఉత్పత్తి, జాతీయ రక్షణ, సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ మరియు రోజువారీ జీవితంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

నిర్మాణ పారామితులు

జనరేటర్లు సాధారణంగా స్టేటర్, రోటర్, ఎండ్ క్యాప్స్ మరియు బేరింగ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

స్టేటర్‌లో స్టేటర్ కోర్, వైర్ వైండింగ్‌లు, ఫ్రేమ్ మరియు ఈ భాగాలను పరిష్కరించే ఇతర నిర్మాణ భాగాలు ఉంటాయి.

రోటర్‌లో రోటర్ కోర్ (లేదా అయస్కాంత ధ్రువం, అయస్కాంత చౌక్) వైండింగ్, గార్డ్ రింగ్, సెంటర్ రింగ్, స్లిప్ రింగ్, ఫ్యాన్ మరియు రోటర్ షాఫ్ట్ మరియు ఇతర భాగాలు ఉంటాయి.

జనరేటర్ యొక్క స్టేటర్ మరియు రోటర్ బేరింగ్లు మరియు ఎండ్ క్యాప్స్ ద్వారా అనుసంధానించబడి, సమీకరించబడతాయి, తద్వారా రోటర్ స్టేటర్‌లో తిరుగుతూ అయస్కాంత శక్తి రేఖలను కత్తిరించే కదలికను చేయగలదు, తద్వారా ప్రేరేపిత విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది టెర్మినల్స్ ద్వారా బయటకు తీసుకువెళ్ళబడి సర్క్యూట్‌కు కనెక్ట్ చేయబడుతుంది, ఆపై విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ఫంక్షనల్ ఫీచర్లు

సింక్రోనస్ జనరేటర్ పనితీరు ప్రధానంగా నో-లోడ్ మరియు లోడ్ ఆపరేషన్ లక్షణాల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఈ లక్షణాలు వినియోగదారులకు జనరేటర్లను ఎంచుకోవడానికి ముఖ్యమైన ఆధారాలు.

లోడ్ లేని లక్షణం:ఒక జనరేటర్ లోడ్ లేకుండా పనిచేసేటప్పుడు, ఆర్మేచర్ కరెంట్ సున్నాగా ఉంటుంది, ఈ స్థితిని ఓపెన్-సర్క్యూట్ ఆపరేషన్ అంటారు. ఈ సమయంలో, మోటారు స్టేటర్ యొక్క మూడు-దశల వైండింగ్ ఉత్తేజిత కరెంట్ If ద్వారా ప్రేరేపించబడిన నో-లోడ్ ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ E0 (మూడు-దశల సమరూపత) మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని పరిమాణం If పెరుగుదలతో పెరుగుతుంది. అయితే, మోటారు మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ కోర్ సంతృప్తమై ఉన్నందున ఈ రెండూ అనులోమానుపాతంలో ఉండవు. నో-లోడ్ ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ E0 మరియు ఉత్తేజిత కరెంట్ If మధ్య సంబంధాన్ని ప్రతిబింబించే వక్రరేఖను సింక్రోనస్ జనరేటర్ యొక్క నో-లోడ్ లక్షణం అంటారు.

ఆర్మేచర్ ప్రతిచర్య:ఒక జనరేటర్‌ను సిమెట్రిక్ లోడ్‌కు అనుసంధానించినప్పుడు, ఆర్మేచర్ వైండింగ్‌లోని మూడు-దశల కరెంట్ మరొక భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనిని ఆర్మేచర్ రియాక్షన్ ఫీల్డ్ అంటారు. దీని వేగం రోటర్ వేగంతో సమానంగా ఉంటుంది మరియు రెండూ సమకాలికంగా తిరుగుతాయి.

సింక్రోనస్ జనరేటర్ల ఆర్మేచర్ రియాక్టివ్ ఫీల్డ్ మరియు రోటర్ ఎక్సైటేషన్ ఫీల్డ్ రెండింటినీ సైనూసోయిడల్ చట్టం ప్రకారం పంపిణీ చేయబడినట్లుగా అంచనా వేయవచ్చు. వాటి ప్రాదేశిక దశ వ్యత్యాసం నో-లోడ్ ఎలక్ట్రోమోటివ్ ఫోర్స్ E0 మరియు ఆర్మేచర్ కరెంట్ I మధ్య సమయ దశ వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అదనంగా, ఆర్మేచర్ రియాక్షన్ ఫీల్డ్ కూడా లోడ్ పరిస్థితులకు సంబంధించినది. జనరేటర్ లోడ్ ఇండక్టివ్‌గా ఉన్నప్పుడు, ఆర్మేచర్ రియాక్షన్ ఫీల్డ్ డీమాగ్నెటైజింగ్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది జనరేటర్ వోల్టేజ్‌లో తగ్గుదలకు దారితీస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, లోడ్ కెపాసిటివ్‌గా ఉన్నప్పుడు, ఆర్మేచర్ రియాక్షన్ ఫీల్డ్ అయస్కాంతీకరణ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది జనరేటర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్‌ను పెంచుతుంది.

లోడ్ ఆపరేషన్ లక్షణాలు:ఇది ప్రధానంగా బాహ్య లక్షణాలు మరియు సర్దుబాటు లక్షణాలను సూచిస్తుంది. బాహ్య లక్షణం జనరేటర్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ U మరియు లోడ్ కరెంట్ I మధ్య సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది, స్థిరమైన రేటెడ్ వేగం, ఉత్తేజిత కరెంట్ మరియు లోడ్ పవర్ ఫ్యాక్టర్ ఇవ్వబడుతుంది. సర్దుబాటు లక్షణం ఉత్తేజిత కరెంట్ If మరియు లోడ్ కరెంట్ I మధ్య సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది, స్థిరమైన రేటెడ్ వేగం, టెర్మినల్ వోల్టేజ్ మరియు లోడ్ పవర్ ఫ్యాక్టర్ ఇవ్వబడుతుంది.

సింక్రోనస్ జనరేటర్ల వోల్టేజ్ వైవిధ్య రేటు సుమారు 20-40%. సాధారణ పారిశ్రామిక మరియు గృహ లోడ్లకు సాపేక్షంగా స్థిరమైన వోల్టేజ్ అవసరం. అందువల్ల, లోడ్ కరెంట్ పెరిగేకొద్దీ ఉత్తేజిత ప్రవాహాన్ని తదనుగుణంగా సర్దుబాటు చేయాలి. నియంత్రణ లక్షణం యొక్క మారుతున్న ధోరణి బాహ్య లక్షణానికి విరుద్ధంగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది ప్రేరక మరియు పూర్తిగా నిరోధక లోడ్లకు పెరుగుతుంది, అయితే ఇది సాధారణంగా కెపాసిటివ్ లోడ్లకు తగ్గుతుంది.

పని సూత్రం

డీజిల్ జనరేటర్

డీజిల్ ఇంజిన్ ఒక జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది, డీజిల్ ఇంధనం నుండి శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది. డీజిల్ ఇంజిన్ యొక్క సిలిండర్ లోపల, ఎయిర్ ఫిల్టర్ ద్వారా ఫిల్టర్ చేయబడిన స్వచ్ఛమైన గాలి, ఇంధన ఇంజెక్టర్ ద్వారా ఇంజెక్ట్ చేయబడిన అధిక పీడన అటామైజ్డ్ డీజిల్ ఇంధనంతో పూర్తిగా కలుపుతుంది. పిస్టన్ పైకి కదులుతూ, మిశ్రమాన్ని కుదించేటప్పుడు, దాని వాల్యూమ్ తగ్గుతుంది మరియు డీజిల్ ఇంధనం యొక్క జ్వలన స్థానానికి చేరుకునే వరకు ఉష్ణోగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది. ఇది డీజిల్ ఇంధనాన్ని మండిస్తుంది, దీనివల్ల మిశ్రమం తీవ్రంగా దహనమవుతుంది. వాయువుల వేగవంతమైన విస్తరణ పిస్టన్‌ను క్రిందికి బలవంతం చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియను 'పని' అని పిలుస్తారు.

గ్యాసోలిన్ జనరేటర్

గ్యాసోలిన్ ఇంజిన్ ఒక జనరేటర్‌ను నడుపుతుంది, గ్యాసోలిన్ యొక్క రసాయన శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తుంది. గ్యాసోలిన్ ఇంజిన్ యొక్క సిలిండర్ లోపల, ఇంధనం మరియు గాలి మిశ్రమం వేగంగా దహనం చెందుతుంది, ఫలితంగా వాల్యూమ్‌లో వేగవంతమైన విస్తరణ జరుగుతుంది, ఇది పిస్టన్‌ను క్రిందికి బలవంతం చేస్తుంది, పని చేస్తుంది.

డీజిల్ మరియు గ్యాసోలిన్ జనరేటర్లలో, ప్రతి సిలిండర్ ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో వరుసగా పనిచేస్తుంది. పిస్టన్ పై ప్రయోగించే శక్తి కనెక్టింగ్ రాడ్ ద్వారా భ్రమణ శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుంది, ఇది క్రాంక్ షాఫ్ట్ ను నడుపుతుంది. పవర్ ఇంజిన్ యొక్క క్రాంక్ షాఫ్ట్ తో కోయాక్సియల్ గా అమర్చబడిన బ్రష్ లెస్ సింక్రోనస్ AC జనరేటర్, ఇంజిన్ యొక్క భ్రమణాన్ని జనరేటర్ యొక్క రోటర్ ను నడపడానికి అనుమతిస్తుంది. విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రం ఆధారంగా, జనరేటర్ ప్రేరేపిత ఎలక్ట్రోమోటివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, క్లోజ్డ్ లోడ్ సర్క్యూట్ ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.