المولد الكهربائي Electric Generator
بقلم / علي
العيسي
الركيزة
الاساسية لمنظومات القوى الكهربائية هي المحطات الكهربائية ، ومكان إنتاج التيار
الكهربائي (الكهرباء) ، وبدون محطات لإنتاج الكهرباء ، فلا داعي لذكر ما بعد
منظومة التوليد الكهربائي.
وحجر الاساس في
هذه المحطات - أقصد محطات التوليد- هو المولد الكهربائي (electric generator).
الذي بدوره يتم عبره توليد التيار
الكهربائي ، تمهيداً لنقله (عبر منظومة النقل الكهربائي) ثم توزيعه (عبر منظومة
التوزيع الكهربائي ).
يتكون المولد الكهربائي من جزأين
أساسيين في تركبيه : الجزء الاول هو العضو الثابت (Stator) والجزء الثاني هو العضو
المتحرك (Rotor) .ويندرج تحت هذين المكونين بقية المكونات
التابعة للمولد الكهربائي مثل الملفات الكهربائية (سواء داخل العضو الثابت أو
المتحرك) ، والمساعدات التي تتبع المولد الكهربائي.
نُفصّل بشكل أكبر في كيفية التوليد أو
مبدأ فرداي للتوليد (Faraday
law).
أوضّح لقارئي العزيز المبدأ العام ،؟
ثم آتي على المولد وآليته في التوليد.
القانون ينص على ( أي ناقل كهربائي
يوضع داخل مجال مغناطيسي ، ويُزوّد بحركة - أقصد الناقل- يتكون على أطراف الناقل
جهد كهربائي وبالتالي ينتج لنا تيار كهربائي). والمولدات تتبع هذا القانون تماماً
ويعمل على المنهج التالي ، وهو عندما يتحرك العضو الدوّار ( المتحرك) ، وبداخله
ملفات (نواقل كهربائية) بداخل العضو الثابت
الذي يتواجد بداخله هو الاخر ملفات (نواقل كهربائية ) ، ويتم تزويد العضو الدوّار
بتيار حث ( الفيض المغناطيسي) ، فحركة العضو المتحرك ذو الفيض المغناطيسي داخل
للعضو الثابت ، ينتج عنه تقاطع بين الفيض المغناطيسي والملفات التي بداخل العضو
الثابت ، مما ينتج لنا تيار كهربائي على أطراف الجزء الثابت أو العضو الثابت (Stator).
الاستفهام الاتي؟ كيف ننتج فيضاً
مغناطيسياً – أي ننتج تيار حث- ؟!!
تيار الحث ينتج من المولد الاساسي بعد
إنتاج للتيار الكهربائي المتردد ، ولكن المولد لم ينتج لنا كهرباء بعد ؟!!
نستعيض بذلك عبر المولد آخر أصغر
لإنتاج التيار الكهربائي ، الذي بدوره تيار الحث له يأتي من مصدر خارجي (DC source “Battery”) وحينما نبدأ بتشغيل المولد الاساسي يؤخذ تيار
الحث منه ، ويفصل المولد الاصغر والبطاريات ، ويسمى داخل المحطات المحث –Exciter – وهو المزوّد لتيار الفيض
المغناطيسي للمولد الاساس.
حركة المولد أو العضو الدوّار يكتسبها
من التربينة أو العنفة (Turbine
) باختلاف نوعها سواء كانت
تربينة بخارية ، غازية ، مائية ، حسب نوع المحطة.
وتنتقل الحركة من التربينة إلى المولد
عبر ناقل حركة ، ويجب أن تتناسب حركة المولد والتربينة و كمية
الغاز أو البخار التي تحرك التربينة مع تردد الشبكة ، فلو كان التردد 60hz أي (3600rpm ) عند قطبين داخل المولد (poles) أو 50hz أي (3000rpm) عند نفس عدد الاقطاب.
ويوضح
القانون الاتي نقطة السرعات السابقة :
N=120*f/p حيث p عدد الأقطاب، وf التردد.
الإبتساماتإخفاء