المولد الكهربائي

أصل تقني

المولد الكهربائي

Electric Generator

آلة دوّارة تحوّل الطاقة الميكانيكية من التوربين إلى طاقة كهربائية بتيار متردد ثلاثي الأطوار متزامن مع تردد الشبكة.

نظرة عامة

المولد المتزامن في محطات التوليد الكبيرة جزءان رئيسيان: جزء دوّار (العضو الدوار) يحمل ملفات مجال يغذيها نظام الإثارة بتيار مستمر عبر الحلقات الانزلاقية والفرش فيصبح مغناطيسًا قويًا، وجزء ثابت (العضو الثابت) من قلب صفائح حديدية في مجاريه قضبان نحاسية للأطوار الثلاثة. يدير التوربين الدوار بسرعة ثابتة (3000 أو 3600 دورة في الدقيقة لمولد ثنائي الأقطاب)، فيقطع مجاله الدوّار ملفات الجزء الثابت ويولّد فيها جهدًا مترددًا وفق قانون فاراداي، بينما يعاكس تيار الحمل حركة الدوار وفق قانون لنز فيتحول العزم الميكانيكي إلى قدرة كهربائية. تُبرّد المولدات الكبيرة بالهيدروجين الذي تبرده مياه التبريد في مبردات فوق الهيكل، وتمنع أختام العمود بزيت الإحكام تسرب الغاز، وتحمل المحامل الدوار على غشاء من زيت التزييت تضخه مضخة من خزان الزيت عبر مبرد الزيت ثم يعود إليه. وقبل وصله بالشبكة يجب أن يتطابق جهده وتردده وطوره معها، ثم يبقى مستقرًا ما دامت زاوية الحمل ضمن حدود منحنى القدرة.

كيف يعمل المولد الكهربائي

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل المولد الكهربائي NNSS DC + − L1L2L3 NSδ الجزء الدوار (العضو الدوار) العضو الثابت غاز الهيدروجين مياه تبريد الهيدروجين مقطع: الدوار يدور داخل الثابت خزانة الإثارة (مقوّم) تيار مستمر (DC) للإثارة تيار متردد ثلاثي الأطوار زيت التزييت والتبريد للمحامل عودة الزيت زيت الإحكام خزان الزيت مضخة الزيت مبرد الزيت (مبادل حراري) التوربين البخاري دخول القدرة من التوربين خروج الكهرباء إلى محول الرفع e = N · dΦ/dtP = (E·V / Xs) · sin δf = p · n / 120الفيض المتغير يولد الجهد، وزاوية الحمل تحدد القدرة الدوار والإثارةالعضو الثابتزيت المحامل والأختامالتبريد بالهيدروجينالتزامن مع الشبكةزاوية الحمل
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. الدوار والإثارة

    يدير التوربين العضو الدوار، ويغذي نظام الإثارة ملفاته بتيار مستمر (+ و −) عبر الحلقات الانزلاقية والفرش فيصبح مغناطيسًا دوّارًا.

    الجزء الدوار للمولدنظام إثارة المولدالتحويل الكهروميكانيكي في المولد التزامني
  2. العضو الثابت

    يقطع المجال الدوّار قضبان العضو الثابت فيتولد فيها جهد متردد ثلاثي الأطوار L1/L2/L3 يخرج إلى محول الرفع، ويعاكس تيار الحمل حركة الدوار.

    الجزء الثابت للمولدقلب الجزء الثابتقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسيقانون لنز
  3. زيت المحامل والأختام

    يدير المحرك الكهربائي مضخة الزيت فتدفع زيت التزييت من الخزان عبر مبرد الزيت إلى المحامل ليحمل العمود على غشاء زيتي ويبرده ثم يعود إلى الخزان. ويمنع زيت الإحكام في أختام العمود تسرب الهيدروجين.

  4. التبريد بالهيدروجين

    تدفع المراوح على العمود الهيدروجين عبر الفجوة والقلب إلى المبردات، فيحمل المبادل الحراري الحرارة إلى مياه التبريد.

  5. التزامن مع الشبكة

    يُطابق جهد المولد وتردده وطوره مع الشبكة قبل إغلاق القاطع، ثم يبقى التردد مستقرًا بتوازن القدرة.

    استقرار الترددتزامن المولد مع الشبكة
  6. زاوية الحمل

    تزداد زاوية الحمل δ بين محور مجال الدوار ومجال الشبكة كلما زادت القدرة، ويجب أن تبقى ضمن منحنى القدرة وحدود الإثارة.

    استقرار زاوية الدوارمنحنى القدرة-الزاوية للمولدمنحنى قدرة المولد وحدود الإثارة
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

الجزء الثابت للمولدGenerator Stator
الجزء الدوار للمولدGenerator Rotor
قلب الجزء الثابتStator Core
محمل المولدGenerator Bearing
مانع تسرب العمود / الختمShaft Seal / Gland Seal
مبرد المولدGenerator Cooler
منفاخ / مروحة المولدGenerator Blower / Fan

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

محطة توليد بالغاز الطبيعي - دورة بسيطةNatural Gas Simple-Cycle Power Plant
محطة توليد بالغاز الطبيعي - دورة مركبةNatural Gas Combined-Cycle Power Plant
محطة توليد بالغاز الطبيعي - توربين بخاريNatural Gas Steam-Turbine Power Plant
محطة توليد بالفحمCoal-Fired Power Plant
محطة طاقة نوويةNuclear Power Plant
محطة توليد كهرومائية بخزانHydroelectric Storage Power Plant
محطة توليد كهرومائية جريان نهريRun-of-River Hydroelectric Power Plant
محطة طاقة رياحWind Power Plant
محطة طاقة شمسية حراريةSolar Thermal Power Plant
محطة طاقة حرارية أرضية - بخار جافGeothermal Dry-Steam Power Plant
محطة طاقة حرارية أرضية - بخار وميضيGeothermal Flash-Steam Power Plant
محطة طاقة حرارية أرضية - دورة ثنائيةGeothermal Binary-Cycle Power Plant
محطة توليد بالكتلة الحيويةBiomass Power Plant
محطة توليد بمحركات الاحتراق الداخليInternal-Combustion Engine Power Plant
محطة إنتاج المياه والكهرباء المتكاملةIntegrated Water & Power Plant (IWPP)
محطة بخارية تعمل بالوقود السائل (خام / زيت ثقيل)Liquid-Fuel (Crude / HFO) Fired Steam Power Plant
محطة تحويل النفايات إلى طاقةWaste-to-Energy (Mass-Burn) Plant
محطة التوليد المشترك للكهرباء والبخار الصناعيIndustrial Cogeneration (CHP) Plant
مزرعة رياح بحريةOffshore Wind Farm

الأنظمة المرتبطة

الأصول المرتبطة

المبادئ المرتبطة

قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسيFaraday's Law of Electromagnetic Induction
قانون لنزLenz's Law
التحويل الكهروميكانيكي في المولد التزامنيSynchronous Generator Electromechanical Conversion
منحنى القدرة-الزاوية للمولدGenerator Power–Angle Characteristic
منحنى قدرة المولد وحدود الإثارةGenerator Capability Curve & Excitation Limits
تزامن المولد مع الشبكةGenerator Synchronization to the Grid
استقرار زاوية الدوارRotor Angle Stability