اصل کار و وضعیت عملیاتی ژنراتور آهنربای دائمی
ژنراتور آهنربای دائم به دستگاه تولید برق اشاره دارد که انرژی مکانیکی را از انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. ژنراتورهای آهنربای دائم مزایای اندازه کوچک، تلفات کم و راندمان بالا را دارند. با توجه به تأکید روزافزون بر صرفهجویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست در ژنراتورهای آهنربای دائم، انجام تحقیقات در مورد آنها ضروری است. فناوری بدون جاروبک میتواند در بسیاری از موقعیتها پیادهسازی شود، بنابراین اغلب برای موتورهای کوچک و میکرو استفاده میشود. هنگام استفاده از منبع تغذیه فرکانس متغیر، موتورهای آهنربای دائم میتوانند در سیستمهای انتقال کنترل سرعت نیز استفاده شوند. با بهبود مستمر و بهبود عملکرد مواد آهنربای دائم، موتورهای آهنربای دائم به طور گسترده در زمینههای مختلفی مانند لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی، خودرو، هوانوردی و دفاع ملی مورد استفاده قرار گرفتهاند.
اصل کار ژنراتور آهنربای دائمی:
ژنراتور دو روتور و یک استاتور دارد. روتور در دو طرف استاتور قرار دارد. روتور از یک دایره آهنرباهای دائمی تشکیل شده است. توان و ولتاژ ژنراتور به اندازه آهنربای دائمی، قطر سیم پیچ و تعداد دور آن بستگی دارد.
موتور وسیله نقلیه الکتریکی یک موتور دیسکی با هسته آهنی است که میتواند بدون تغییر، برق تولید کند. وقتی در حین تولید برق بار وجود داشته باشد، فرو میرود. آهنرباهای قدرتمند برای ساخت ژنراتورهای آهنربای دائمی بسیار گران هستند. اگر میخواهید بازی کنید، میتوانید یک آهنربای کوچک بسازید. آهنرباهای کوچک و قوی در موتور وسایل نقلیه الکتریکی اسقاطی وجود دارد که میتوان با آنها بازی کرد.
ساختار استاتور و اصول کار ژنراتورهای آهنربای دائم مشابه موتورهای آسنکرون AC است، که عمدتاً به شکل چهار قطب میباشند. سیمپیچ سه فاز در یک پیکربندی چهار قطبی قرار گرفته و هنگام اعمال ولتاژ، یک میدان مغناطیسی دوار چهار قطبی تولید میکند.
تفاوت بین موتور سنکرون آهنربای دائم و موتور آسنکرون معمولی در ساختار روتور است. قطب مغناطیسی دائم روی روتور و قطب مغناطیسی دائم روی سطح محیطی هسته روتور نصب شده است. قطبیت قطب مغناطیسی و شار مغناطیسی در سمت راست هستند. این یک روتور ۴ قطبی است. طبق اصل مقاومت مغناطیسی کم، شار مغناطیسی همیشه در امتداد مسیری با مقاومت مغناطیسی کم بسته میشود و روتور توسط جاذبه مغناطیسی به چرخش کشیده میشود. بنابراین، روتور آهنربای دائم همزمان با میدان مغناطیسی دوار تولید شده توسط استاتور میچرخد.
ژنراتور آهنربای دائم محصولی با صرفهجویی در مصرف انرژی است. ساختار روتور آهنربای دائم، توان تحریک مورد نیاز برای تولید میدان مغناطیسی روتور و تلفات مکانیکی ناشی از اصطکاک بین جاروبک کربنی و حلقه لغزشی را حذف میکند و راندمان ژنراتور آهنربای دائم را تا حد زیادی بهبود میبخشد. ژنراتورهای تحریک معمولی در محدوده سرعت ۱۵۰۰ دور در دقیقه تا ۶۰۰۰ دور در دقیقه، راندمان متوسط تنها ۴۵ تا ۵۵ درصد دارند، در حالی که راندمان متوسط ژنراتورهای آهنربای دائم میتواند به ۷۵ تا ۸۰ درصد برسد.
با استفاده از یک رگولاتور ولتاژ خودراهانداز، هیچ منبع تغذیه تحریک خارجی مورد نیاز نیست. یک ژنراتور میتواند تا زمانی که میچرخد، برق تولید کند. وقتی باتری آسیب ببیند، تا زمانی که موتور روشن است، سیستم شارژ خودرو همچنان میتواند به طور عادی کار کند. اگر خودرو باتری نداشته باشد، میتوان با تکان دادن دسته فرمان یا سر دادن خودرو، احتراق را نیز انجام داد.
