مولدات التيار المتردد هي آلات كهربائية ميكانيكية تستخدم دوران دوار في مجال مغناطيسي لتوليد تيار كهربائي متناوب. يمكنك استخدام إخراج مولد التيار المتردد عند تشغيل ضوء أو بدء تشغيل السيارة. المولدات الكهربائية الخاصة بشركة الطاقة التي تقوم بتزويد منزلك بالطاقة تكون في نهاية نطاق الحجم الكبير. المولد في سيارتك هو في النهاية الصغيرة.
التاريخ
في عام 1831 اكتشف مايكل فاراداي أنه من خلال تدوير حلقة من الأسلاك النحاسية بين قطبي مغناطيس دائم ، يمكنه إنتاج تيار كهربائي متناوب (المراجع 1). أدى اكتشاف Faradayâ؟ الحث الكهرومغناطيسي إلى التطورات والتحسينات للمولدات AC الحالية.
عملية
مولدات التيار المتردد تولد الكهرباء عن طريق دوران المحرك في مجال كهرومغناطيسي. يتم إنتاج المجال المغناطيسي عن طريق مغناطيس دائم أو دارة تيار مباشر في ملفات الجزء الثابت. يتم التحكم في الجهد ، التيار المتدفق والتردد للتيار من خلال قوة المجال المغناطيسي ، اللفات في الدوار ، القطبين في الجزء الثابت وسرعة دوران العمود (المراجع 2). على سبيل المثال ، قد ينتج مولد صغير احتياطي 30 أمبير عند 120 فولت تيار متردد و 60 دورة في الثانية (هيرتز). Sixty Hertz هو التردد القياسي في الولايات المتحدة. المسافرون إلى أوروبا يجدون ترددات أخرى.
الطاقة الميكانيكية
يتم تشغيل المولد الموجود في سيارتك بواسطة المحرك. يتم إنشاء الطاقة لمنزلك في معظم الحالات عن طريق التوربينات البخارية أو الماء أو الغاز. يتم إنتاج البخار عن طريق حرق الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي ، أو من الحرارة المتولدة من الاضمحلال الإشعاعي في حالة الطاقة النووية. يتم توليد الطاقة الكهرمائية عن طريق طاقة المياه الموجودة في السد. تستخدم التوربينات الغازية منتجات الغاز الطبيعي أو احتراق النفط مباشرة لتحويل توربين. rnrn يتم استخدام طاقة الرياح لمولدات الطاقة كما هي محركات الاحتراق الداخلي. هذه المحركات تستخدم البنزين ، وقود الديزل ، البروبان أو الغاز الطبيعي كوقود. يتم تشغيل بعض مولدات التيار المتردد بمحركات DC (تيار مباشر) في شكل واحد من مجموعة مولدات المحركات (المراجع 3).
تطبيقات صغيرة
تستخدم مولدات التيار المتردد بأحجام تتراوح بين ثلاثة إلى ألفي كيلوواط وتعمل بمحركات تعمل على الوقود الهيدروكربوني للمولدات المحمولة لمشاريع البناء ، كوحدات احتياطية لحماية المباني من انقطاع التيار الكهربائي ، كمصدر وحيد للطاقة في المواقع النائية ، وللحد من الطاقة الاستخدام في أنظمة المرافق التي تفرض رسومًا إضافية للاستخدام أعلى من كمية معينة (المراجع 4).
تطبيقات كبيرة
تستخدم مولدات التيار المتردد الأكبر للأغراض نفسها كالأصغر حجما ولكن لها أيضا تطبيقات أخرى كما في استخراج النفط والغاز وآلات التعدين والسكك الحديدية والنقل البحري. غالباً ما يتم تعبئة هذه المولدات بمحرك أو توربيني لاستخدامها كمجموعة مولدات حركية. تتطلب هذه التطبيقات من 200 كيلو واط إلى 18 ميجاوات. ويمكنها توفير نسبة كبيرة من الطاقة الكهربائية للمبنى عند استخدامها لتحل محل جزء كبير من طاقة المرافق في جهاز الكمبيوتر أو مرفق الاتصالات (المراجع 5).
