Apa itu Penjana Elektrik dan Berfungsi

The penjana elektrik diciptakan sebelum hubungan antara elektrik dan magnet dijumpai. Penjana ini menggunakan prinsip elektrostatik untuk beroperasi dengan bantuan plat, tali pinggang bergerak yang dicas elektrik dan juga cakera untuk membawa cas ke arah elektrod yang berpotensi tinggi. Penjana menggunakan dua mekanisme untuk menghasilkan cas seperti kesan triboelektrik sebaliknya aruhan elektrostatik. Oleh itu, ia menghasilkan arus rendah dan voltan yang sangat tinggi kerana kerumitan mesin penebat serta ketidakcekapannya. Peringkat kuasa penjana Elektrostatik rendah sehingga tidak pernah digunakan untuk penjanaan tenaga elektrik. Aplikasi praktikal penjana ini adalah untuk membekalkan tenaga ke Tiub sinar-X dan juga pada pemecut zarah atom.

Apa itu Penjana Elektrik?

Nama alternatif penjana elektrik adalah dinamo untuk penghantaran serta pengagihan tenaga melalui talian kuasa ke aplikasi yang berbeza seperti domestik, perindustrian, komersial, dan lain-lain. Ini juga berlaku dalam pesawat, kereta, kereta api, kapal untuk menghasilkan tenaga elektrik . Untuk penjana elektrik, daya mekanikal dapat diperoleh melalui poros putar yang setara dengan tork poros yang didarabkan dengan menggunakan kecepatan sudut atau putaran.

Tenaga mekanikal dapat diperoleh melalui sumber yang berlainan seperti turbin hidraulik di turbin stim air terjun / empangan, turbin gas, dan turbin angin, di mana wap dapat dihasilkan melalui haba dari pencucuhan bahan bakar fosil selain pembelahan nuklear. Turbin gas dapat membakar gas secara langsung di dalam turbin sebaliknya mesin diesel & petrol. Pembinaan penjana serta kelajuannya mungkin berubah berdasarkan ciri penggerak perdana mekanikal.

Penjana adalah mesin yang menukar tenaga mekanikal menjadi tenaga elektrik. Ia berfungsi berdasarkan prinsip undang-undang faraday aruhan elektromagnetik. Undang-undang semasa menyatakan bahawa setiap kali konduktor ditempatkan di medan magnet yang berbeza-beza, EMF diinduksi dan EMF yang disebabkan ini sama dengan kadar perubahan hubungan fluks. EMF ini dapat dihasilkan apabila terdapat ruang relatif atau variasi masa relatif antara konduktor dan medan magnet. Jadi elemen penting penjana adalah:

• Medan magnet
• Gerakan konduktor dalam medan magnet

ciri-ciri

Yang utama ciri penjana elektrik sertakan perkara berikut.

Kuasa

Kapasiti output kuasa penjana elektrik adalah pelbagai. Dengan memilih penjana yang ideal, keperluan daya tinggi dan rendah dapat dipenuhi dengan mudah melalui daya output yang sama.

Bahan api

Beberapa pilihan bahan bakar seperti petrol, diesel, LPG, gas asli dapat diakses untuk penjana elektrik.

Kemudahalihan

Penjana elektrik mudah alih kerana mereka direka dengan pemegang dan roda. Jadi, mereka dapat dengan mudah dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain.

Bising

Beberapa generator merangkumi teknologi pengurangan kebisingan sehingga pencemaran bunyi dapat dikurangkan.

Pembinaan Penjana Elektrik

Pembinaan penjana elektrik boleh dilakukan dengan menggunakan bahagian yang berlainan seperti alternator, sistem bahan bakar, pengatur voltan, sistem penyejukan & ekzos, sistem pelinciran, pengecas bateri, panel kawalan, bingkai atau pemasangan utama.

Alternator

Penukaran tenaga yang berlaku pada generator dikenali sebagai alternator. Ini merangkumi kedua-dua bahagian pegun dan bergerak yang berfungsi bersama untuk menghasilkan medan elektromagnetik dan juga aliran elektron untuk menjana elektrik.

Sistem bahan api

Sistem bahan bakar dalam generator digunakan untuk menghasilkan tenaga yang diperlukan. Sistem ini terdiri dari pam bahan bakar, tangki bahan bakar, pipa kembali, dan pipa yang digunakan untuk menghubungkan mesin dan tangki. Penapis bahan bakar digunakan untuk menghilangkan serpihan sebelum sampai ke mesin & penyuntik membuat bahan bakar mengalir ke ruang pembakaran.

Enjin

Fungsi utama mesin adalah untuk membekalkan tenaga elektrik ke generator. Julat kuasa yang dihasilkan oleh generator dapat ditentukan melalui kekuatan enjin.

Pengatur Voltan

Komponen ini digunakan untuk mengawal voltan elektrik yang dihasilkan. Ia juga menukar elektrik AC ke DC jika diperlukan.

Sistem Penyejukan & Ekzos

Secara amnya, penjana menghasilkan banyak haba sehingga mengurangkan panas dari terlalu panas mesin, sistem penyejukan digunakan. Sistem ekzos digunakan untuk menghilangkan asap semasa beroperasi.

Sistem pelinciran

Di dalam generator, terdapat beberapa bahagian kecil dan juga bergerak yang diperlukan untuk melumasi mereka dengan cukup menggunakan minyak enjin sehingga operasi yang lancar dapat diperoleh serta melindungi dari kelebihan pakai. Tahap pelincir harus kerap diperiksa untuk setiap 8 jam proses.

Pengecas bateri

Bateri digunakan terutamanya untuk memberi kuasa kepada penjana. Ini adalah komponen automatik lengkap yang digunakan untuk memastikan bateri siap untuk digunakan apabila perlu dengan membekalkannya menggunakan voltan tahap rendah yang stabil.

Panel kawalan

Panel kawalan digunakan untuk mengawal setiap ciri penjana semasa beroperasi dari awal hingga akhir. Unit moden mampu merasakan apabila penjana hidup / mati secara automatik.

Perangkaan / Perhimpunan Utama

Rangka adalah badan penjana & ia adalah bahagian di mana struktur menahan semuanya di tempatnya.

Kerja Penjana Elektrik

Penjana pada asasnya adalah gegelung konduktor elektrik, biasanya wayar tembaga, yang dililitkan dengan ketat pada teras logam dan dipasang untuk berpusing di dalam pameran magnet besar. Konduktor elektrik bergerak melalui medan magnet, kemagnetan akan bersambung dengan elektron di konduktor untuk mendorong aliran arus elektrik di dalamnya.

Penjana Elektrik

Gegelung konduktor dan intinya disebut armature, menghubungkan armature ke poros sumber kuasa mekanikal, misalnya, motor, konduktor tembaga dapat berpusing dengan kelajuan yang sangat meningkat di medan magnet.

Titik ketika angker penjana mula-mula berpusing, maka terdapat medan magnet yang lemah di kasut tiang besi. Apabila angker berpusing, ia mula menaikkan voltan. Sebilangan voltan ini dibuat pada belitan medan melalui pengatur generator. Voltan yang mengagumkan ini membina arus belitan yang lebih kuat, meningkatkan kekuatan medan magnet.

Medan yang diperluas menghasilkan lebih banyak voltan di angker. Ini seterusnya menjadikan arus lebih berliku di lapangan, dengan voltan angker yang lebih tinggi. Pada masa ini tanda-tanda kasut bergantung pada arah aliran arus di belitan lapangan. Tanda-tanda yang bertentangan akan memberi arus mengalir ke arah yang salah.

Bagaimana Penjana Elektrik Membuat Tenaga Elektrik?

Sebenarnya, penjana elektrik tidak membuat elektrik sebaliknya membuat mereka menukar tenaga dari mekanikal ke elektrik atau kimia ke elektrik. Penukaran tenaga ini dapat dilakukan dengan menangkap daya gerakan & mengubahnya menjadi bentuk elektrik melalui menolak elektron dari sumber luar menggunakan litar elektrik. Penjana elektrik pada dasarnya berfungsi secara terbalik ke motor.

Sebilangan penjana yang digunakan di Hoover Dam akan memberikan sejumlah besar tenaga melalui penghantaran tenaga yang dihasilkan oleh turbin. Penjana yang digunakan dalam komersial, dan juga kediaman, berukuran sangat kecil tetapi mereka bergantung pada sumber bahan api yang berbeza seperti gas, diesel dan propana untuk menghasilkan tenaga mekanikal.

Kuasa ini dapat digunakan dalam litar untuk mendorong arus.
Setelah arus ini dibuat maka ia diarahkan dengan menggunakan wayar tembaga untuk menghidupkan peranti luaran, mesin sebaliknya sistem elektrik keseluruhan.

Penjana yang ada menggunakan prinsip induksi elektromagnetik Michael Faraday kerana dia mendapati bahawa setelah konduktor berputar dalam medan magnet, maka cas elektrik dapat dibentuk untuk membuat aliran arus. Penjana elektrik berkaitan dengan bagaimana pam air memaksa air menggunakan paip.

Jenis Penjana Elektrik

Penjana dikelaskan kepada jenis.

• Penjana AC
• Penjana DC

Penjana AC

Ini juga dipanggil alternator. Ini adalah kaedah terpenting untuk menghasilkan tenaga elektrik di banyak tempat kerana sekarang ini semua pengguna menggunakan AC. Ia berfungsi berdasarkan prinsip aruhan elektromagnetik. Ini adalah dua jenis satu adalah penjana induksi dan satu lagi adalah penjana segerak.

Penjana aruhan tidak memerlukan pengujaan DC, kawalan pengatur, kawalan frekuensi, atau gabenor. Konsep ini berlaku apabila gegelung konduktor menghidupkan medan magnet yang menggerakkan arus dan voltan. Penjana harus berjalan pada kelajuan yang konsisten untuk menyampaikan voltan AC yang stabil, walaupun tanpa beban dapat diakses.

Penjana AC

Penjana segerak adalah penjana bersaiz besar yang digunakan terutamanya di loji janakuasa. Ini mungkin jenis medan berputar atau jenis angker berputar. Dalam jenis angker berputar, angker berada di rotor dan medan berada di stator. Arus angker rotor diambil melalui gelang slip dan berus. Ini terhad kerana kehilangan angin yang tinggi. Ini digunakan untuk aplikasi output kuasa rendah. Alternator jenis medan berputar banyak digunakan kerana keupayaan penjanaan kuasa yang tinggi dan ketiadaan gelincir dan berus.

Ia boleh menjadi penjana 3 fasa atau dua fasa. Alternator dua fasa menghasilkan dua voltan yang sama sekali terpisah. Setiap voltan boleh dianggap sebagai voltan fasa tunggal. Masing-masing dijana voltan yang sepenuhnya bebas dari yang lain. Alternator tiga fasa mempunyai tiga fasa tunggal belitan jarak sedemikian sehingga voltan yang disebabkan dalam satu fasa dipindahkan oleh 120º dari dua yang lain.

Ini boleh dihubungkan sama ada sambungan delta atau wye. Dalam Sambungan Delta setiap hujung gegelung dihubungkan bersama untuk membentuk gelung tertutup. Sambungan Delta muncul seperti Delta Huruf Yunani (Δ). Dalam Sambungan Wye satu hujung setiap gegelung dihubungkan bersama dan hujung yang lain setiap gegelung dibiarkan terbuka untuk sambungan luaran. Sambungan Wye muncul sebagai huruf Y.

Penjana ini dikemas dengan mesin atau turbin untuk digunakan sebagai set penjana motor dan digunakan dalam aplikasi seperti angkatan laut, pengekstrakan minyak dan gas, jentera perlombongan, loji tenaga angin, dll.

Kelebihan

Kelebihan penjana AC merangkumi yang berikut.

• Generator ini umumnya bebas penyelenggaraan, kerana tidak ada berus.
• Melangkah dengan mudah dan turun melalui transformer .
• Ukuran pautan penghantaran mungkin lebih tipis kerana ciri peningkatan
• Saiz penjana relatif lebih kecil daripada mesin DC
• Kerugian relatif lebih sedikit daripada mesin DC
• Pemutus Generator ini agak lebih kecil daripada pemutus DC

Penjana DC

Penjana DC biasanya terdapat dalam aplikasi luar grid. Penjana ini memberikan bekalan kuasa yang lancar terus ke peranti simpanan elektrik dan grid kuasa DC tanpa peralatan baru. Kuasa yang disimpan dibawa ke muatan melalui penukar dc-ac. Penjana DC dapat dikendalikan kembali ke kelajuan yang tidak bergerak kerana bateri cenderung merangsang untuk mendapatkan bahan bakar yang jauh lebih banyak.

Penjana DC

Pengelasan Penjana DC

Penjana D.C dikelaskan mengikut cara medan magnetnya dikembangkan di stator mesin.

• penjana DC magnet kekal
• Penjana DC secara berasingan dan
• Penjana DC yang teruja.

Penjana DC magnet kekal tidak memerlukan pengujaan medan luaran kerana mempunyai magnet kekal untuk menghasilkan fluks. Ini digunakan untuk aplikasi kuasa rendah seperti dinamos. Penjana DC secara berasingan memerlukan pengujaan medan luaran untuk menghasilkan fluks magnet. Kita juga dapat mengubah eksitasi untuk mendapatkan daya output yang berubah-ubah.

Ini digunakan dalam aplikasi penyaduran dan penyaduran elektrik. Oleh kerana sisa daya tarikan terdapat di kutub stator, penjana DC yang bersemangat sendiri dapat menghasilkan medan magnet mereka sendiri setelah ia dimulakan. Ini ringkas dan tidak perlu mempunyai litar luaran untuk mengubah eksitasi medan. Sekali lagi penjana DC yang bersemangat diri ini dikelaskan kepada penjana shunt, siri, dan kompaun.

Ini digunakan dalam aplikasi seperti pengecasan bateri, pengelasan, aplikasi pencahayaan biasa, dll.

Kelebihan

Kelebihan penjana dc merangkumi yang berikut.

• Terutama mesin DC mempunyai pelbagai ciri operasi yang dapat diperoleh dengan memilih kaedah pengujaan belitan lapangan.
• Voltan keluaran dapat dilancarkan dengan mengatur gegelung secara berkala di sekitar angker. Ini menyebabkan turun naik lebih sedikit yang diinginkan untuk beberapa aplikasi keadaan tetap.
• Tidak memerlukan pelindung untuk radiasi sehingga kos kabel akan lebih rendah dibandingkan dengan AC.

Jenis Penjana Elektrik Lain

Penjana dikelaskan kepada pelbagai jenis seperti mudah alih, siap sedia, dan penyongsang.

Penjana Mudah Alih

Ini sangat digunakan dalam aplikasi yang berbeza dan ini tersedia dalam konfigurasi yang berbeza dengan menukar kuasa. Ini berguna dalam bencana biasa apabila kerosakan elektrik di grid. Mereka digunakan di tempat kediaman, komersial yang lebih ringan seperti kedai, kedai runcit, di bidang pembinaan untuk memberi tenaga kepada alat yang lebih kecil, perkahwinan luar rumah, perkhemahan, acara luar & untuk menyediakan bekalan ke alat pertanian seperti sumur bore atau sistem pengairan yang menetes.

Penjana jenis ini digerakkan melalui bahan bakar diesel sebaliknya gas untuk memberikan tenaga elektrik jangka pendek. Ciri utama penjana mudah alih adalah

• Ia mengalirkan elektrik dengan menggunakan mesin pembakaran.
• Ini boleh dipasang ke alat yang berbeza jika tidak, peralatan melalui soketnya.
• Ia boleh dihubungkan menjadi subpanel.
• Ia digunakan di kawasan terpencil.
• Ia menggunakan lebih sedikit kuasa untuk mengoperasikan peti sejuk, TV, dan peti sejuk.
• Kelajuan mesin mestilah pada 3600 rpm untuk menjadikan arus biasa dengan frekuensi 60hz arus.
• Kelajuan enjin dapat dikawal melalui pengendali
• Ia memberi kuasa kepada lampu dan juga alat

Penjana Inverter

Penjana jenis ini menggunakan enjin dengan menghubungkannya menjadi alternator untuk menghasilkan kuasa AC, dan juga menggunakan penerus untuk menukar kuasa AC ke DC. Ini digunakan dalam peti sejuk, penyaman udara, kereta perahu yang memerlukan nilai frekuensi tertentu dan juga voltan. Ini boleh didapati dalam keadaan kurang berat & padat. Ciri-ciri penjana ini merangkumi yang berikut.

• Ia bergantung pada magnet moden.
• Ia menggunakan litar elektronik yang lebih tinggi.
• Ia menggunakan 3 fasa untuk menjana elektrik.
• Ia mengekalkan bekalan arus yang stabil ke peranti.
• Ia menjimatkan tenaga kerana kelajuan enjin akan menyesuaikan dirinya berdasarkan kuasa yang diperlukan.
• Apabila ia digunakan dengan peranti yang betul maka arus ulang-aliknya dapat dipasang pada voltan dan frekuensi apa pun.
• Ini ringan dan digunakan di dalam kereta, kapal, dll.

Penjana Sedia

Ini adalah salah satu jenis sistem elektrik, yang digunakan untuk beroperasi melalui suis pemindahan automatik yang memberi isyarat untuk menghidupkan peranti dalam kehilangan kuasa. Ciri terbaik penjana siap sedia termasuk yang berikut.

• Operasi ini dapat dilakukan secara automatik
• Ia digunakan dalam sistem keselamatan untuk pencahayaan siap sedia, lif, peralatan sokongan nyawa, sistem perubatan & perlindungan kebakaran.
• Ia memberikan perlindungan kuasa yang stabil
• Ia memantau kuasa utiliti secara berterusan
• Ia menjalankan ujian kendiri secara automatik setiap minggu untuk memastikan ia bertindak balas dengan betul atau tidak kerana kehilangan kuasa.
• Ia merangkumi dua komponen seperti suis pemindahan automatik & penjana siap sedia
• Ia mengesan kehilangan kuasa dalam beberapa saat & meningkatkan elektrik
• Ia beroperasi dengan menggunakan gas asli atau propana cair.
• Ia menggunakan enjin pembakaran secara dalaman.

Penjana Industri

Penjana industri adalah sesuatu yang berbeza jika dibandingkan dengan aplikasi kediaman komersial atau sebaliknya. Ini kuat dan lasak yang berkinerja dalam keadaan yang teruk. Ciri-ciri bekalan kuasa yang disediakan berkisar antara 20 kW-2500 kW, 120-48 volt & 1-fasa hingga 3-fasa bekalan.

Biasanya, ini lebih disesuaikan jika dibandingkan dengan jenis lain. Pengelasan penjana ini dapat dilakukan berdasarkan bahan bakar yang digunakan untuk membuat mesin berjalan sehingga tenaga elektrik dapat dihasilkan. Bahan bakarnya adalah gas asli, diesel, petrol, propana, dan minyak tanah,

Penjana Induksi

Penjana ini adalah dua jenis seperti bersemangat dan bersemangat luaran. Kegembiraan diri digunakan di kincir angin di mana angin digunakan seperti sumber tenaga bukan tradisional yang bertukar menjadi tenaga elektrik. Teruja luaran digunakan dalam aplikasi aplikasi brek regeneratif seperti kren, pengangkat, lokomotif elektrik, dan lif.

Penyelenggaraan Penjana Elektrik

Penyelenggaraan penjana elektrik hampir sama dengan semua jenis enjin. Untuk setiap pembuatan, sangat penting untuk mengetahui penyelenggaraannya untuk semua penjana. Penyelenggaraan biasa adalah pemeriksaan umum seperti pemeriksaan kebocoran, tahap penyejuk, melihat selang & tali pinggang, memeriksa kabel & terminal bateri. Penting untuk memeriksa minyak untuk menukarnya dengan kerap. Kekerapan pertukaran minyak bergantung pada pembuatnya, seberapa sering ia digunakan. Sekiranya penjana menggunakan diesel maka perlu menukar minyak selama 100 jam aktiviti.

Sekali setahun, penyaringan dan pembersihan bahan bakar akan menurunkan bahan bakar diesel dengan cepat. Setelah beberapa hari beroperasi, bahan bakar ini dapat merosot melalui pencemaran air & mikroba yang mengakibatkan saluran bahan bakar tersekat dan juga penapis. Pembersihan bahan bakar menggunakan biocides setahun dalam semua jenis generator selain dari generator siap sedia, di mana ia akan menarik kelembapan.

Sistem penyejukan harus dijaga kerana perlu memeriksa tahap penyejuk pada selang waktu yang dapat diakses semasa waktu tutup.

Daya bateri perlu diperiksa kerana masalah dalam bateri boleh menyebabkan kegagalan. Ujian berkala diperlukan untuk memberitahu status bateri semasa. Ia melibatkan pengesahan tahap elektrolit dan juga graviti bateri elektrik yang tepat.

Ia juga sangat penting untuk menghilangkan generator selama 30 minit setiap minggu di bawah beban. Keluarkan lebihan kelembapan, griskan mesin & tapis bahan bakar serta foil. Sebaik sahaja barang-barang bergerak yang dijumpai di mana-mana penjana mesti berada di tempat yang stabil.

Untuk pemeriksaan lebih lanjut, seseorang harus menyimpan rekodnya untuk mengetahui status penjana anda.

Permohonan

The aplikasi penjana elektrik sertakan perkara berikut.

• Di seberang bandar yang berlainan, penjana menyediakan bekalan ke kebanyakan rangkaian kuasa
• Ini digunakan dalam pengangkutan
• Penjana berskala kecil memberikan cadangan yang sangat baik untuk keperluan kuasa isi rumah sebaliknya perniagaan kecil
• Ini digunakan untuk menggerakkan motor elektrik
• Ini digunakan sebelum kuasa dipasang di bidang pembinaan.
• Ini digunakan di makmal untuk memberi julat voltan
• Penggunaan tenaga seperti penggunaan bahan api dapat dikurangkan dengan ketara

Kekurangan

Kelemahan utamanya ialah mereka tidak dapat menghentikan turun naik voltan utama, kerana alasan ini, penjana jenis konvensional tidak sesuai untuk mengendalikan pengguna yang sensitif terhadap voltan seperti PC. komputer riba, set TV sebaliknya sistem muzik kerana boleh merosakkannya dalam keadaan buruk.

Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan penjana elektrik. Penjana elektrik berfungsi berdasarkan prinsip aruhan elektromagnetik. Prinsip ini ditemui melalui Michael Faraday. Pada asasnya, penjana adalah gegelung konduktor elektrik atau biasanya wayar tembaga. Kawat ini dililit dengan ketat di atas teras logam & diletakkan untuk berputar lebih kurang dalam pameran magnet besar.

Konduktor elektrik berputar di medan magnet dan daya tarikan akan menyambung melalui elektron di dalam konduktor untuk memprovokasi aliran arus di dalamnya. Di sini, gegelung konduktor dan intinya dinamakan sebagai angker. Ini disambungkan ke batang sumber kuasa. Sekarang anda telah memahami dengan jelas cara kerja dan jenis penjana. Selanjutnya, ada pertanyaan lebih lanjut mengenai topik ini atau elektrik dan projek elektronik tinggalkan komen di bawah.

Sumber Imej Penjana Elektrik: topalternatif