المولد الكهربائي

انواع المولد الكهربائي

يتوفر نوعان أساسيان من المولدات الكهربائية: المولدات الاحتياطية والمولدات المحمولة/ المتنقلة. وتتوفر كذلك المحولات الكهربائية، والتي لا تعدّ نوعاَ من المولدات إلا أنها قد تلبي احتياجاتك. يتأثر خيارك لمصدر الطاقة الاحتياطية بالعديد من العوامل من ضمنها متطلبات الطاقة الخاصة بك.
مولدات الطاقة الاحتياطية:
تعمل هذه المولدات عادة على توفير ما يتراوح بين 7,000 إلى 20,000 واط لتأمين الطاقة الكهربائية على مدار 24/7 في حال الانقطاع التام للتيار الكهربائي، بحيث توفر هذه المولدات الطاقة بشكل تلقائي إلى منزلك حتى عودة التيار. ويتم تركيب مولدات الطاقة الاحتياطية بشكل احترافي يتيح سحب الوقود من خطوط إمدادات متوفرة من الغاز الطبيعي أو البروبين. وتتراوح تكلفة مولدات الطاقة الاحتياطية المنزلية ما بين 1,800 دولار و40,000 دولار، كما يحتاج تركيبها لمختصين احترافيين غالباً بعد الحصول على التصاريح اللازمة من الجهات المختصة.

يتم تحديد عدد الدوائر التي يمكن أن يوفرها مولد الطاقة الاحتياطية – وعدد الأجهزة التي يمكن تشغيلها على هذه الدوائر – من خلال القدرة الاستيعابية للمولد الكهربائي الاحتياطي.
عادة ما تكون المولدات الاحتياطية مغلقة بالكامل كما أنها تتفاوت في الحجم. يجب التحقق من أبعاد المولد بعناية ليناسب احتياجاتك. وقد تتراوح تكلفة مولد الطاقة الاحتياطي من 1,500 دولار إلى 15,000 دولار أو أكثر – حيث ترتفع تكلفة المولد الاحتياطي مع ارتفاع السعة.
احصل الآن على مولد كهربائي يناسب احتياجك
مولدات الطاقة المحمولة:
يمكن استخدام مولدات الطاقة المحمولة لتوفير الطاقة بشكل محدود خلال انقطاع التيار الكهربائي في حال العواصف مثلاً، أو لتوفيرها في مواقع العمل الخارجية، أو خلال الأنشطة الترفيهية مثل التخييم. وعند اختيار المولد الكهربائي المناسب لك، من الضروري الأخذ بعين الاعتبار القوة الكهربائية المرغوب في الحصول عليها بالإضافة إلى عدد ساعات التشغيل وحجم المولد وسهولة نقله. تتراوح سعة مولدات الطاقة المحمولة من 1,000 إلى 10,000 واط. أما تكلفته، فتتراوح بين 100 دولار إلى 3,000 دولار تبعاً للميزات الخاصة وقدرة القوة الكهربائية.
المحولات الكهربائية – مولدات الطاقة:

تعد المحولات الكهربائية مثالية للاستخدام خلال رحلات التخييم وركوب القوارب أو رياضة سيارات الدفع الرباعي، فهي ذات قدرة أصغر عادة ما تتراوح بين 800-3,000 واط. كما أن الطلب على هذه المحولات عالٍ بسبب الطاقة الذكية والنظيفة التي توفرها عوضاً عن صوتها الخافت والكفاءة العالية والحجم المثالي. وتتراوح تكلفة المحولات الكهربائية من 200 دولار إلى 3,000 دولار.

مولد كهربائي صغير

الأدوات اللازمة

• أسلاك نحاسية معزولة.
• قاعدة خشبية مستطيلة لتثبيت المكوّنات الأخرى عليها.
• مصابيح كهربائية صغيرة -حسب الرغبة-.
• غطاء قارورة بلاستيكي. قرصان مضغوطان (سي دي).
• بكرة صغيرة تصلح للف السلك النحاسي عليها.
• أربعة مغناطيسات دائرية الشكل.
• جهاز الثقب الكهربائي.
• برغي بطول مناسب.
• حلقتان معدنيتان.
• غراء للتثبيت.
• قلم تحديد.

طريقة الصنع

• تثبيت البرغي في ثقب صغير في منتصف اللوح الخشبي، ويحدد بنقطة تقاطع زوايا اللوح الخشبي مستطيل الشكل، وعمل الثقب باستخدام جهاز الثقب الكهربائي، ولا بدّ أن يكون الثقب رفيعاً ومناسباً للبرغي.
• تقسيم السي دي الأول إلى أربعة أقسام متساوية، والسي دي الثاني إلى خمسة أقسام متساوية الحجم باستخدام قلم التحديد.
• تثبيت السي دي المقسم إلى خمسة أجزاء على القاعدة الخشبية باستخدام الغراء، والانتباه إلى ضرورة أن يكون البرغي المثبت موجوداً في منتصف السي دي.
• تثبيت أقراص المغناطيس الأربعة على السي دي المقسم إلى أربعة أقسام باستخدام الغراء.
• تجهيز خمس ملفات من الأسلاك النحاسية، ويُراعى أن يكون قطر هذه الملفات مساوٍ لقطر المغناطيس الدائري، وأن تكون عدد لفات السلك في الملف الواحد حوالي مئة لفّة من السلك النحاسي.
• ربط طرفي كل ملف من الملفات الخمسة مع مصباح كهربائي صغير، بحيث يُصبح لدنيا خمس ملفات مربوطة بخمسة مصابيح كهربائية صغيرة.
• تثبيت الملفات الخمسة على السي دي المثبت على القاعدة الخشبية باستخدام الغراء.
• تثبيت البكرة أيضاً على منتصف السي دي المثبت على القاعدة الخشبية.
• تثبيت الحلقة المعدنية الأولى على السي دي المثبت عليه المغناطيسات من قبل، وتثبيت الغطاء البلاستيكي على الجهة الثانية منه.
• تثبيت السي دي الذي يحتوي على المغناطيسات على البرغي المثبت بالقاعدة، ويجب أن تقابل المغناطيسات الملفات المثبتة على السي دي المثبت على القاعدة الخشبية، وتشغيله من خلال لف السي دي المحتوي على المغناطيسات.

ملاحظة: يمكن استخدام هذا المولد في المدارس كوسيلة تعليمية حول مبدأ عمل المولد.

المولد الكهربائي

المولد الكهربائي يعرف أيضاً باسم الدينامو، وهو ذلك الجهاز الذي يعتمد على عاكس التيار لإنتاج تيار مستمر، ويعتمد هذا الجهاز الميكانيكيّ على مبدأ الحث الكهرومغناطيسيّ لتحويل الطاقة الحركية لطاقة كهربائية بوجود مجال مغناطيسي معتمد عليه في توليد التيار الحثي، ويشار إلى أنّ صناعة المولدات الكهربائية قد شهدت تطوراً كبيراً من حيث توليد التيار الحثي المطوّر إلى درجات عالية جداً. يبدأ المولد الكهربائي بتسيير التيار الكهربائيّ وتوجيهه ليتدفّق عبر دائرة كهربائيّة خارجية بالاعتماد على عدد من مصادر توليد الكهرباء كالمحرّكات المتردّدة ومنها التوربينات ومحرّكات الاحتراق الداخلية وغيرها الكثير. ويقوم المولد الكهربائي بالتحويل العكسي في حال استخدام المحرّك الكهربائي من طاقة كهربائية إلى ميكانيكية، ويشار إلى أنّ المحرّكات الكهربائية تتشابه مع بعضها البعض في أوجه كثيرة.

مكوّنات المولّد الكهربائي

يتألف المولد الكهربائي من جزأين رئيسييّن وهما:

 الجزء الميكانيكي: ويشمل كلّ:

العضو الثابت: وهو الجزء المثبّت في الآلة الكهربائية.

العضو الدوار: وهو ذلك الجزء الذي يدور في الآلة الكهربائيةّ.

الجزء الكهربائي: ويدخل في مكوناته كلّ من:

الإطار الحامل: وهو الجزء الموّلد للطاقة في الآلة الكهربائية، إذ تقوم الملفات الموجودة على الإطار الحامل بتوليد الطاقة الكهربائية، ومن الممكن له أن يكون مثبتاً على العضو الثابت أو فوق العضو الدوار داخل الجزء الميكانيكيّ.

ملفات المجال: وهو ذلك الجزء الذي تقع على عاتقه مسؤولية توليد المجال المغناطيسيّ في الآلة الكهربائيّة.

حلقات الانزلاق: وهي ذلك الجزء المحرك للتيار الكهربائي داخل ملفات المجال، ويتطلب ذلك لإتمام وجود مبادل كهربائي يتمركز فوق محور الجزء المتحرك.

كيفية عمل المولد الكهربائي

يبدأ عمل المولد الكهربائي بالتزامن مع دوران الملف حول المجال المغناطيسي فتنتج الطاقة الكهربائية نتيجة حدوث الحث الكهرومغناطيسيّ، ويشار إلى أنّ دوران الملف يتم بواسطة الدراجة التي تعتمد على قوّة تدوير العجلة لتوليد الطاقة الكهربائية فينتهي الأمر بإضاءة المصباح الخاصّ بالدراجة، أمّا في حال استخدامها في محطّات توليد الكهرباء فيتمّ الاعتماد على الطاقات المتجدّدة من الماء والرياح لتحويل قوّة جريان الماء إلى كهرباء لعمل التوربينات.

فيزيائياً، فإنّه عند تحريك الجزء الدوّار باستخدام عمود دوران موصول بالمحرّك الأساسي يتمّ توليد مجال كهرومغناطيسي بالاعتماد على ملفّات الجزء الدوّار، فينتقل هذا المجال الكهرومغناطيسيّ إلى ملفّات الجزء الثابت ويقوم الأخير بدوره باستقبال المجال الكهرومغناطيسي ليتم تحويله إلى تيار كهربائي ضمن ملفّات موزّعة إلى ثلاثة أوجه، وتكون الزاوية بين الوجهين هي 120 درجة لينتج إثر ذلك تيار كهربائي منتظم يتخذ شكل الموجات الجيبية.

مولد كهربائي للمنزل

يمكن استخدام المولّد الكهربائي في المنزل بإحدى الطرق التالية:

استخدام محرّك الديزل: وهي الطريقة الأكثر شيوعاً في المناطق النائية، ومن ميّزاته أنّه يمكن نقله من مكان لآخر، وسهولة تركيبه.

مراوح تتصل بمولّد كهربائي: هذه طريقة قليلة الاستعمال نظراً لتكلفتها المرتفعة عند التركيب، على الرغم من أنّ تكلفتها التشغيلية تؤول إلى الصفر بسبب اعتمادها على طاقة الرياح الحركية، ومن عيوبها أيضاً عدم الاستقرار بسبب تغيّر موجات الرياح في اليوم الواحد.

مولّد كهربائي يعمل بحركة بخار الماء: يصعب استخدام هذه الطريقة في المنازل لصعوبة تركيبها، فهي أولاً بحاجة إلى عمل دراسة من حيث اختيار الزاوية المقابلة للشمس، وتركيب نظام كامل يعمل على تسخين الماء لدرجة الغليان، وعندما يتعادل ضغط البخار مع الضغط الجوي ويتحوّل الماء من الحالة السائلة إلى الغازية يرتفع البخار محرّكاً توربينات خاصّة، فنحصل على الطاقة الحركيّة المطلوبة.

مولد التيار المستمر

المولد الكهربي : هو آلة كهربية تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية .

نظرية المولد الكهربي : بنيت على قانون فاراداي للمولد الكهربي والذي ينص على أنه ((إذا قطع موصل ساحة مغناطيسية فإنه يتولد قوة دافعة كهربيةF.E.M. بالاستنتاج تكون قيمتها أكبر ما يمكن عندما تكون زاوية القطع 90 كهربية )) .

وشكل التالي يبين تركيب ونظرية عمل مولد التيار المستمر . حيث يتركب من أربعة أجزاء رئيسية سبق أن تكلمنا عنها وهي :

الأقطاب المغناطيسية (عضو التنبيه ) : ينتج المجال المغناطيسي
لفات السلك (المنتج) : يتولد به التيار الكهربي المتغير
عضو التوحيد : يوحد التيار الكهربي المتولد بالمنتج
الفرش : تجميع التيار من على عضو التوحيد وتوصله إلى الدائرة الكهربية

تركيب ونظرية عمل مولد التيار المستمر

نظرية عمل المولد : الشكل السابق يوضح مولد تيار مستمر بسيط ذو قطبين مغناطيسيين دائمين يتحرك بينهما ملف مستطيل الشكل ( المنتج) متصل طرفيه بنصفي أسطوانة نحاسية تمثل عضو التوحيد ويجمع التيار من عضو التوحيد بواسطة فرشتين .

عند دوران الملف بواسطة محرك خارجي – يقطع خطوط المجال المغناطيسي ويستنتج به قوة دافعة كهربية E.m.f. تسبب مرور تيار من الجانب الواقع تحت القطب الجنوبي إلى نصف الاسطوانة النحاسية ( عضو التوحيد ) إلى فرشة وبذلك تصبح هذه الفرشة موجبة والفرشة الأخرى سالبة .

وبدوران الملف يقع هذا الجانب تحت القطب الشمالي ومعه نصف الاسطوانة النحاسية لعضو التوحيد بينما الجانب الآخر يقع تحت القطب الجنوبي حيث يخرج التيار منه إلى الفرشة الموجبة ومن ذلك يتضح أن الفرشة الموجبة موجبة باستمرار والسالبة سالبة بإستمرار ونحصل بذلك على تيار مستمر مقوم أي موحد الاتجاه ولكن قيمته غير ثابتة ، وللحصول على تيار مستمر موحد القيمة يجب زيادة عدد الملفات وكذلك عدد قطاعات عضو التوحيد .

الفرق بين المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي

يعتمد كل من المحرك والمولد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي الفيزيائي، ويتضمن مبدأ الحث الكهرومغناطيسي وصفًا للسلوك الذي يتعلق بالموصلات الكهربائية التي تُعرض لمجال مغناطيسي منتظم، لكن ما يُميز المولد المهربائي أنه ينقسم إلى نوعين:

مولد كهربائي يُنتج تيارًا كهربائيًا مستمرًا والآخر يُنتج تيارًا كهربائيًا مترددًا ويُعرف اسمهما العلمي بـ AC أو DC. ويمكن التفريق بين المحرك والمولد عن طريق ما يأتي:

المولد الكهربائي المولد:

الكهربائي يولّد الطاقة الكهربائية من خلال تحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي التي تولد طاقة حركية في ملف يوضع داخل مجال مغناطيسي، أو قد يكون ذلك بطريقة ميكانيكية بحتة عن طريق استغلال حركة الرياح والمياة الجارية والاستفادة من الطاقة الميكانيكة التي تتولد عن ذلك، لتتحول إلى طاقة كهربائية فيما بعد، أما عن تفاصيل الاختلاف، فإن المولد الكهربائي يتبع طريقة فليمنج بقاعدة اليد اليسرى في الحركة، والتيار الكهربائي يُولّد من خلال أسلاك حديدة مُلتفة، والعمود المسؤول عن الحركة يُحركه المُحرك بقوة ميكانيكية ليُنتج قوة أو طاقة كهربائية.

 المحرك الكهربائي

يحوّل المحول الكهربائي الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكة نتيجة ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، وذلك بتمرير تيار كهربائي في المحول الكهربائي للتأثير على الملف، فيتحرك، ويولد طاقة ميكانيكية خاصة، يمكن استغلالها في العديد من المجالات والأجهزة المنزلية المختلفة. ويختلف المُحرك الكهربائي عن المولد الكهربائي بأنه يتبع طريقة فليمنج بقاعدة اليد اليُمنى عكس المُولد واللفائف الحديدية هي التي تُزود العمود المُتحرك بالتيار الكهربائي، أما عن آلية عمل عمود المُحرك الرئيسي، فتكون بفعل الحقل المغناطيسي المُوّلد بين المُحرك والمغناطيس، ويكمن الفرق الأساسي بين المولد والمُحرك بأن الأخير يستهلك الطاقة الكهربائية غير أن الأول يُنتجها.

مواصفات المولدات الكهربائية

من أهم مواصفات المولدات الكهربائية التي يجب أن تتوفر في المولدات هي:

تصميم المولد ليتم استخدامه في البيئات الزراعية. تم تصميم المعدات لتناسب احتياجات مقاول بناء للمشاريع الاستثمارية الكبيرة

يستخدم المولد لتوفير الطاقة لمحركات المضخات الغاطسة.

تم تصميم المولد ليتم استخدامه في البيئات الصناعية.

المولد يستخدم بشكل رئيسي في عمليات التعدين.

يستخدم المولد لتزويد الطاقة

يستخدم المولد كنظام طاقة احتياطي.

مواصفات المولد الكهربائي لها العديد من الجوانب. و المواصفات تعتمد على طلب العميل. بعض المواصفات مدرجة هنا ومنها:

عندما تخطط للمولد ، فأنت بحاجة إلى معرفة نوع مولد الوقود الذي تريده. هناك عدد من المولدات نوع الوقود مثل مولد الديزل ، مولد البنزين ، البنزين ، الغاز الطبيعي.

قابلية: هناك خياران أثناء شراء المولدات المحمولة للمولدات والمولد الدائم وهو قابلية المولد للصيانة.

المرحلة: لا ينبغي تشغيل المولد أبدًا بأقصى طاقة لأكثر من 30 دقيقة أو لفترات زمنية تتجاوز توصية الشركة الصانعة. لديك خيارات طاقة AC أحادية الطور وأخرى AC ثلاثية الطور.