وقتی میخواهید بهترین نوع ژنراتور را برای محیط مورد نظرتان انتخاب کنید، باید مطمئن شوید که از پیکربندی الکتریکی درستی استفاده میکنید.
یک پیکربندی الکتریکی معمولاً تشکیل شده است از فاز ، ولتاژ ، کیلووات و میزان هرتز مناسب برای کاربرد شما. برای اینکه نحوه کار فازها و ولتاژ را توضیح دهیم، ابتدا باید بدانید که ژنراتور، از چه چیزهایی تشکیل شده است.
یک دستگاه ژنراتور (که با عنوان genset نیز شناخته میشود) از دو مؤلفه اصلی تشکیل شده است – یک موتور صنعتی (معمولاً دیزل ، گاز طبیعی یا پروپان) و یک سر ژنراتور. وظیفه موتور، تولید اسب بخار و RPM است و سر ژنراتور، آن را به برق تبدیل مینماید.
تفسیر فازها
ژنراتورهای تک فاز : کاربرد این نوع ژنراتورها، در بارهای تک فاز کوچکتر است و معمولاً از ۴۰ کیلووات فراتر نمیروند. آنها معمولاً در محیطهای مسكونی مورد استفاده قرار میگیرند و ضریب توان آنها ۱٫۰ است.
ژنراتورهای ۳ فاز : این ژنراتورها عمدتاً برای تولید برق صنعتی بکار میروند، و هم میتوانند برق تک فاز تولید کنند و هم برای راه اندازی موتورهای صنعتی که اسب بخار آنها بالاتر است، برق ۳ فاز فراهم نمایند.
برق را برای خطوط جداگانه تامین کنند، و به طور کلی انعطاف پذیرتر هستند. این ژنراتورها معمولاً در محیط های تجاری مورد استفاده قرار میگیرند و ضریب توان آنها ۰٫۸ است.
افزایش نرخ توان خروجی : شما میتوانید برق تک فاز را به ۳ فاز تبدیل کنید و گاهی تقریبا ۲۰-۳۰٪ کیلووات نرخ توان خروجی بدست آورید، اما سر ژنراتور باید قابلیت اتصال مجدد داشته باشد و شما هم باید تعادل بار و چند متغیر دیگر را نیز در نظر بگیرید.
کاهش نرخ توان (تبدیل ۳ فاز به تک فاز) : با این کار، معمولاً نرخ خروجی کیلووات، حدود ۳۰٪ کاهش مییابد. مثلاً، یک ژنراتور ۳ فاز ۱۰۰ کیلووات وقتی به تک فاز تبدیل شود، به حدود ۷۰ کیلووات کاهش مییابد.
- برای محاسبه دقیق توان تنظیم شدهای که پس از کاهش نرخ بدست میآورید، همیشه باید به جای kW، از kVA نرخ را کاهش دهید. فرمول آن برابر است با kVA3/2 (مثلاً، نرخ توان یک ژنراتور تک فاز kVA150، به kVA 100 کاهش مییابد) و در صورت لزوم از آنجا به کیلووات تبدیل میشود.
- به منظور کاهش نرخ توان ژنراتور، ژنراتور موردنظر معمولاً باید ۱۲ یا ۱۰ سیم داشته باشد که دوباره بتواند متصل شود. باری که روی خود موتور قرار دارد، تحت تأثیر قرار نمیگیرد. چون در حقیقت این ژنراتور است که اووردرایو میشود. اگر ژنراتور، قابلیت اتصال مجدد نداشته باشد (یا فقط برای ولتاژ بالا / پایین قابل اتصال باشد)، باز هم میتوانید از بارهای تک فاز در آن استفاده کنید، اما تا زمانی که از میزان آمپر نامی روی یک خط، فراتر نروید.
- محدودیت دستگاه ژنراتور، بواسطه ی ظرفیت الکتریکی سر ژنراتور است، و واقعاً ارتباط چندانی با موتور ندارد.
ولتاژهای رایج بر روی ژنراتورهای تجاری
تک فاز
- ۱۲۰
- ۲۴۰
- ۱۲۰/۲۴۰
۳-فاز
- ۲۰۸
- ۱۲۰/۲۰۸
- ۲۴۰
- ۴۸۰ (متداول ترین ولتاژ برای ژنراتورهای صنعتی)
- ۲۷۷/۴۸۰
- ۶۰۰ (عمدتا برای مناطق در کانادا)
- ۴۱۶۰ ولت
خصوصیات ولتاژ در انواع تجهیزات مختلف، میتواند بسیار متفاوت باشد (مثلاً سایر گزینههای ولتاژ عبارتند از: ۲۲۰ ، ۴۴۰ ، ۲،۴۰۰ ، ۳،۳۰۰ ، ۶،۹۰۰ ، ۱۱،۵۰۰ و ۱۳،۵۰۰)
نحوه تعیین ولتاژ مورد نیاز دیزل ژنراتور
برای اطمینان از اینکه تنظیمات ولتاژ، دقیقاً به همان صورتی است که نیاز دارید، همیشه باید با یک برقکار یا پیمانکار برق مشورت کنید.
آنها میتوانند محیط شما را ارزیابی کنند و میزان باری که در تجهیزات یا کار شما نیاز است را تعیین کنند.
و همچنین میتوانند متغیرهای دیگری مانند ولتاژ ورودی به داخل ساختمان، حداکثر آمپر، خروجی اسب بخار موتور الکتریکی و موارد دیگر را نیز مد نظر قرار دهند.
به منظور تعیین ولتاژ صحیح برای ژنراتور، مواردی را که در زیر ذکر شده است، در نظر بگیرید:
- ولتاژ مورد نیازی که وارد وسایل شما میشود یا برق ورودی از ترانسفورماتور اصلی که در ساختمان تغذیه میشود.
- حداکثر توانی که برای راه اندازی تجهیزات خاصتان نیاز دارید. اگر این اطلاعات را نمیدانید، معمولاً میتوانید از آمپرهای آلترناتور (برای آلترناتورهای ۳ فاز) به همراه یک نمودار برای تعیین اندازهی مدار شکنی که ژنراتور شما به آن نیاز خواهد داشت، استفاده کنید.
- همچنین میزان آمپر راه اندازی موتورهای صنعتی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. بسیاری از موتورها در یک میزان کیلووات خاص کار میکنند، اما میزان کیلووات استارت آنها بسیار بالاتر است. مثلا شاید در زمان راه اندازی به kW 200 و میزان آمپر بالا احتیاج داشته باشید، حتی اگر متوسط توان در حالت عادی فقط kW 90 کیلووات باشد. الزامات اسب بخار موتور الکتریکی نیز بهتر است ارزیابی شوند. برخی موتورهای خاص، دارای استارتر نرم هستند که با اعمال ولتاژ میتوان شتاب آنها را کنترل کرد. برخی از موتورهای صنعتی، تمام این اطلاعات را روی برچسب اطلاعاتشان دارند.
- فرکانس نیز نقش مهمی ایفا میکند – اکثر مناطق آمریکا و بخشهایی از آسیا، ۶۰ هرتز هستند در حالی که بقیه جهان عمدتاً ۵۰ هرتز میباشند. اکثر کشتیها و هواپیماهای بزرگ از فرکانس مخصوص ۴۰۰ هرتز استفاده میکنند. برای تغییر فرکانس برق، گاهی اوقات از یک مبدل فرکانس استفاده میشود اما فاکتورهای دیگری هم باید در نظر گرفت. اکثر ژنراتورها میتوانند کار تبدیل را انجام دهند، اما برخی از ژنراتورها این کار را به درستی انجام نمیدهند یا ممکن است به قطعات اضافی و اصلاح نیاز داشته باشند. برای اطلاعات بیشتر در مورد این نوع وضعیت، با تولیدکننده ژنراتور مشورت کنید.
تنظیم ولتاژ یک دیزل ژنراتور
تنظیم ولتاژ ژنراتورها، کاری است که تکنسینهای متخصص ما هر چند روز یکبار انجام میدهند تا بتوانند تمام ترکیبات مختلف و الزامات الکتریکی خاص مشتریان را محقق کنند.
با اینکه در بیشتر ژنراتورها، ولتاژ را میتوان تنظیم کرد، اما نیازهای خاص شما همیشه محدود به سر ژنراتوری است که با آن کار میکنید.
فرآیند تغییر ولتاژ، به خودی خود یک روش الکتریکی نسبتاً فنی است که در درجه اول شامل تنظیم سیمها در ژنراتور است.
در اکثر ژنراتورهای ۳ فاز، ما معمولا از ۱۰ یا ۱۲ سیم در ژنراتور استفاده میکنیم و نحوه چیدمان و اتصال آنها را پیکربندی میکنیم، و – بسته به کاری میخواهیم انجام دهیم – مسیر آنها به صفحه کنترل و چند مکان دیگر را تنظیم مینماییم.
سیمها را به خوبی عایق بندی میکنیم، در صورت لزوم سیمهای حسگر را تنظیم میکنیم، و در صورت لزوم تغییرات اضافی را اعمال مینماییم.
در اینجاست که از اصطلاحاتی مانند پیکربندی dogleg و double delta (یا zig zag) ، پیکربندی Y و سایر طرحهای مختلف سیم کشی اغلب استفاده میشود.
برای اطلاعات بیشتر در مورد این اصطلاحات، به مقاله ما در مورد تبدیل فاز مراجعه کنید. در ژنراتورهای سه فاز میتوانیم با استفاده از تمام ولتاژهای موجود، مثلاً ۲۰۸ ولت را به ۴۸۰ ولت، یا ۴۸۰ ولت را به ۲۴۰ ولت، یا تقریباً هر عدد و فاز دیگری را تغییر دهیم (تا زمانی که سر ژنراتور، قابلیت اتصال مجدد داشته باشد).
سر ژنراتور، جزء اصلی است که نحوه واکنش ژنراتور را به هنگام تغییر فاز و یا ولتاژ تعیین میکند. پس از اینکه تغییر ولتاژ بصورت صحیح به اتمام رسید، نباید در هیچ ظرفیتی، به ژنراتور صدمه یا زور وارد کند.
بسیاری از مشتریان نیاز دارند که ژنراتور آنها، دو یا چند ولتاژ برای سیستمها تامین کند. این سیستمها میتواند شامل موتورهای الکتریکی که در ۴۸۰ ولت کار میکنند، لوازم و تجهیزات تولیدی که از ۲۰۸ ولت استفاده میکنند، و بارهای کوچکتر و ابزار برقی که در ۲۴۰ ولت کار میکنند، باشد.
شما میتوانید با استفاده از یک کلید تبدیل و یا با استفاده از یک ژنراتور دو ولتاژی که از قبل برای این منظور ساخته شده باشد، به یک ژنراتور ۳ فاز برای این کار برسید.
با این حال ، به خاطر داشته باشید که شما نمیتوانید از یک ژنراتور، همزمان چندین ولتاژ بگیرید، و لازم است که خروجی را بصورت دستی به روی ولتاژهای مختلف سوئیچ کنید یا برای انجام این کار، از یک ترانسفورماتور استفاده کنید.
محدودیتهایی نیز وجود دارد که هنگام تغییر ولتاژ باید از آنها آگاه باشید. تغییر ژنراتورهای مخصوص یا ولتاژ بالا (مثلا ۴۱۶۰ یا ۱۳٫۵۰۰ ولت)، خیلی عملی نیست.
شما میتوانید ۶۰۰ ولت را به ۴۸۰ ولت تغییر دهید، اما برعکس آن امکانپذیر نیست. همچنین، در بسیاری از ژنراتورهای ۳ فاز، دسترسی و کار با بعضی از المانهای خاص، بعضی اوقات میتواند سخت باشد.
مثلاً ممکن است این ژنراتورها دارای یک لوله انعطاف پذیر باشند که پنهان باشد، درهای پانلی که در مکانهای عجیب و غریب قرار داشته باشند، یا محفظههایی که به تکنسینهای ما امکان دسترسی آسان را نمیدهند.
با اینکه تقریباً همیشه راهی برای دسترسی به مخزن و سیم کشی در ژنراتور ۳ فاز وجود دارد، اما گاهی اوقات این دسترسی میتواند مشکل باشد. نکتهای که باید در نظر داشته باشید اینست که برخی از ژنراتورها، قابلیت اتصال مجدد ندارند، بنابراین امکانات سیم کشی و طرحهای موجود در آن نوع ژنراتورها بسیار محدود هستند.
یکی دیگر از کارهایی که هنگام تغییر ولتاژ انجام میدهیم، بروزرسانی اجزاء و بررسی سایر ملاحظات احتمالی تجهیزات در سیستمتان است، از جمله موارد زیر:
- جایگزینی اندازهگیرها (گِیجها): هر زمان که ولتاژ روی یک ژنراتور قدیمی را تغییر میدهیم، اغلب باید تعدادی از دستگاههای اندازهگیر را هم تعویض کنیم تا بتوانیم سطوح خروجی جدید را بخوانیم.
- یکی از مزیتهای خوب پنلهای کنترل دیجیتالی جدیدتر، این است که این پنلها معمولاً قابل برنامهریزی مجدد هستند.
- قطع کننده‌ها (مدارشکنها) : ما مدارشکن(ها) را بطور منظم تغییر می دهیم تا واحدها را با میزان آمپر مصرفی مشتریان تطبیق دهیم.
- مدارشکن، معمولاً به سر ژنراتور متصل است و یک جزء مهم محسوب میشود که با جلوگیری از تجاوز میزان آمپر به بالاتر از مقدار نامی، از ژنراتور محافظت میکند.
- بسته به اینکه آیا مشتری بخواهد همه کارها را با یک مدارشکن انجام دهد، یا بخواهد به هر دلیلی مدارشکنها از هم مجزا باشند، ممکن است پیکربندی دستگاه را به چیز دیگری تغییر دهیم (مثلاً یک قطع کنندهی ۱۲۰۰ آمپری یا دو قطع کنندهی ۶۰۰ آمپری).
- رگولاتور ولتاژ : در اکثر ژنراتورها هنگام اتصال سیمها به یک ولتاژ دیگر، باید سیمهای حسگری را که رگولاتور و / یا کنترل پنل را راه میاندازند، تنظیم کنید.
- اگر این کار به درستی انجام نشود، ممکن است نهایتاً بُرد بسوزد یا خسارت دیگری وارد شود. در حال حاضر، در بیشتر ژنراتورهای تجاری مدرن، رگولاتور ولتاژ در پنل کنترل قرار دارد که میتوانید تنظیمات ولتاژ را از آنجا انجام دهید، و به انجام همه تنظیمات کمک میکند.
- این در درجه اول پیشرفت خوبی است، اما به دلیل قابلیتی که افزوده شده است، جایگزینی برد را بسیار پرهزینه تر میکند.
- ژنراتورهای قدیمی، اغلب دارای یک قطعه جداگانهای هستند که آن کارها را انجام نمیدهد. تمام این رگولاتورها برای حفظ یک ولتاژ ثابت، به صورت خودکار کار میکنند تا اطمینان حاصل شود که وسیله شما، یک خروجی ثابت تولید میکند.
- ترانسفورماتور : اگر یک ترانسفورماتور در سیستم شما وجود دارد، شاید لازم باشد که برخی از سیم کشیها مجدداً تنظیم شوند تا با ولتاژ جدید تطبیق یابند.
- سوئیچ انتقال خودکار (ATS): تعیین میزان آمپر برای این نوع سوئیچ نیز مهم است، زیرا ATS یک بخش اصلی است که به شما این اطمینان را میدهد که در زمان قطع برق، ژنراتور به صورت خودکار شروع به کار میکند و همچنین پس از اتصال مجدد برق، خاموش خواهد شد.
به طور خلاصه ، گزینه های زیادی در مورد ترکیب پیکربندی و تبدیل فاز و ولتاژ وجود دارد. این فرآیند میتواند یک فرآیند پیچیده باشد، بنابراین بهتر است از یک متخصص برق یا تکنسین ژنراتور با تجربه درخواست کمک کنید.