آلترناتور یا ژنراتور بخشی از یک دیزل ژنراتور، ژنراتور گازی و موتور جوش است که دقیقا مثل یک اینورتر عمل می کند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند تا بتوان از آن جریان برق گرفت.
برای کاهش هزینه و سادگی بیشتر اکثر آلترناتور ها از یک قسمت ثابت که استاتور نام دارد و از یک قسمت متحرک یا روتور استفاده می کنند.یعنی همانند شکل زیر یک سیم پیچ متحرک (روتور) در داخل یک سیم پیچ ثابت (استاتور) می چرخد و با ایجاد یک میدان مغناطیسی در خروجی آلترناتور دیزل ژنراتور برق تولید می کند.
ژنراتور هایی که از مغناطیس دائمی برای میدان مغناطیسی خود استفاده می کنند آلترناتور های مغناطیس دائم نامیده می شوند.یکی دیگر از انواع ژنراتور ها، ژنراتور هایی است که در نیروگاه ها استفاده می شوند با نام ترانسفوماتور شناخته می شوند.
ترانفسورماتورهایی که توسط توربین های بخار هدایت می شوند، توربو القایی نام دارند که این دستگاه ها برق های 50 تا 60 هرتز جهت شبکه های توزیع تولید می کنند.
دلایل ظهور دینام های الترناتور
یکی از معایب دینام های جریان مستقیم این است که این دینام ها در دورهای پائین موتور قادر به شارژ باطری نمی باشند امروزه مصرف کننده های برقی در خودرو زیاد شده است ترافیک شهرها باعث می شود که موتور یک اتومبیل مدتها در جا کار کند و در این حالت دور دینام پایین است با این شرایط دینام جریان مستقیم نمی تواند جوابگوی شارژ باطری باشد به همین خاطر امروزه دینام های جریان مستقیم از رده خارج شده و از دینامهای الترناتور استفاده می شود اساس کار دینامهای الترناتور مانند دینامهای جریان مستقیم است در دینامهای الترناتور نیز بر اثر قطع خطوط قوای مغناطیسی جریان القائی به وجود می اید ولی با این تفاوت که در دینامهای جریان مستقیم اهن رباها به بدنه دینام پیچ و ثابت شده بود و سیم پیچهای تولید جریان داخل حوزه مغناطیسی حرکت می کردند در دینامهای الترناتور اهن ربا دوار است و سیم پیچهای تولید جریان ثابت می باشند اهن ربای دوار را روتور و سیم پیچ ثابت را استاتور می گویند.
قطعات
- روتور:
روتور مجموعه ای است که وظیفه تولید حوزه مغناطیسی را در الترناتور به عهده دارد.روتور از یک محور تشکیل شده که جلوی ان دارای رزوه برای بستن مهره نگهدارنده پولی است درقسمت وسط روتور یک سیم پیچ روی محور به صورت پرس قرار گرفته است این سیم پیچ روی یک حلقه پلاستیکی پیچیده شده تا از اتصال ان با بدنه جلوگیری شود روی این سیم پیچ چنگکهای فلزی از دو طرف قرار می گیرد این چنگکها نیز روی محور قرار گرفته اند دو سر پیچ به دو حلقه مسی که در انتهای محور قرار دارد وصل می شوند (کلکتورها) انتهای محور و پشت کلکتورها یک بولبرینگ به صورت پرسی سوار شده که این بولبرینگ درون محل خود داخل پوسته عقب قرار می گیرد اگر به دو سر سیم پیچ روتور جریان برق متصل کنیم چنگکها اهن ربا می شوند چون لبه این چنگکها بر عکس یکدیگر نسبت به سیم پیچ قرار گرفته اند در نتیجه هر دو لبه کناری یکی در میان قطبهای N,S می شوند وبین انها میدان مغناطیسی ایجاد می شود در قسمت جلوی محور یک پولی توسط یک خار با ان درگیر می شود دور این پولی تسمه قرار می گیرد که نیروی میل لنگ توسط این تسمه به محور دینام منتقل شده و باعث گردش ان می شود.
- استاتور:
استاتور مجموعه سیم پیچی می باشد که در اثر برخورد حوزه با ان جریان الکتریسته به وجود می اورد این سیم پیچها باید دور روتور قرار گیرند تا داخل حوزه مغناطیسی باشند و با چرخش حوزه دوار الکترونها در این سیم پیچها حرکت کنند استاتور دارای یک بدنه فلزی می باشند که داخل این بدنه فلزی شیارهای وجود دارد سیم پیچها داخل این شیارها پیچیده می شود چون در اثر کار کردن و گرمای حاصل از موتور بدنه ان داغ می شود بدنه استاتور از ورقهای نازک که به یکدیگر پرس شده اند ساخته می شود داخل شیارهای استاتور ورقه های عایق قرار گرفته است تا از اتصالی سیم پیچ با بدنه استاتور جلوگیری شود اگر یک سیم را داخل شیارهای استاتور بپیچیم و دو سر ان را خارج کنیم فقط یک سر جریان تولید می کند به این استاتور اصطلاحا استاتور تک فاز می گویند در ضی از دینامها برای تولید جریان بالاتر از سه سیم استفاده می کنند در این حالت سه سیم با زاویه معینی نسبت به یکدیگ داخل بدنه استاتور پیچیده می‌شوند اصطلاحا به این نوع استاتور سه فاز گفته می شود در استاتور سه فاز سه سر خروجی خواهیم داشت در نتیجه بازدهی دینام بالا می رود.
- دیود ها:
الترناتور مولد جریان متناوب می باشد جریان متناوب به جریانی گفته می شود که مسیر حرکت الکترونها در هادی دائما تغییر می کند اگر چنین حالتی باشد دیگر قطب منفی و مثبت در این هادی مفهومی نخواهد داشت.
- پوسته دینام های الترناتور:
الترناتور از دو پوسته جدا از هم تشکیل شده است که معمولا از جنس الومینیوم می باشند بدنه فلزی استاتور مابین این دو پوسته قرار می گیرد و توسط چند پیچ دوپوسته روی یکدیگر محکم می گردد دو عدد بولبرینگ برای گردش محور روتور درون این دو پوسته وجود دارد یک بولبرینگ در پوسته جلوئی وجود دارد و یک بولبرینگ روی محور روتور که در پوسته عقب ان قرار می گیرد.
- پولی و پنکه:
مانند دینامهای جریان مستقیم قسمتی از محور روتور از پوسته جلوئی الترناتور بیرون است روی این قسمت یک پولی و پنکه قرار دارد که هر دو انها توسط یک خار به محور روتور متصل می شوند جلوی انها یک مهره بسته می شود و تسمه روی این پولی قرار گرفته که با گردش تسمه پولی گردش کرده و باعث حرکت روتور می شود همراه پولی پنکه هم گردش کرده و هوا را از جلو وارد الترناتور و از عقب ان خارج می کند تا باعث خنک شدن قطعات الترناتور گردد در بعضی از الترناتور ها پنکه در قسمت داخل الترناتور و پشت روتور قرار دارد.
- جازغالی و زغال ها:
در دینامهای جریان مستقیم برق خروجی دینامها از زغالها عبور می کرد چون جریان زیادی از انها عبور می کرد معمولا زغال انها بزرگ بود ولی در الترناتور جریان زیادی از زغالها نمی گذرد و به همین خاطر زغالها زیاد بزرگ نیستند این زغالها در یک جا زغالی پلاستیکی قرار می گیرند.
- تعداد فازها
راه دیگر برای طبقه بدنی ژنراتور ها تعداد فاز خروجی آن هاست.خروجی تک فاز معمولا برای توان های پایین تر و خروجی های چند فاز برای توان های بالاتر است که البته سه فاز از همه رایج تر است.اما خروجی شش فاز و… نیز وجود دارد که کاربرد های خاص خود را دارد.
