برای ماینر از چه ژنراتوری استفاده کنیم؟
برای ژنراتور ماینر استفاده از ژنراتورهای گازی، مقرون به صرفه تر است، به این دلیل که دسترسی به سوخت آن آسان است. ژنراتور ماینینگ ارز دیجیتال همانند ماینرها باید به صورت 24 ساعته روشن بمانند و در نتیجه مصرف سوختش چنانچه گازوئیلی باشد بسیار پر دردسر می شود و رسیدگی به سوخت دستگاه مقوله ای بسیار پر مخاطره خواهد بود که به ناچار باید از ژنراتور گازسوز استفاده نمود. عمر و دوام این دو دستگاه نسبت به یکدیگر تفاوت بسیار زیادی ندارند اما از نظر اقتصادی سرویس ژنراتور گازوئیلی به صرفه تر است. ژنراتور گازی توانسته با مزیت سهولت در تامین سوخت بر دیزل ژنراتور پیشی بگیرد. با این حال اگر قرار باشد دستگاه را از نظر استهلاک و عمر مفید رتبه بندی کنیم باید بگوییم ژنراتور دیزلی عمر بالاتر و استهلاک پایین تری دارد.
مقایسه ژنراتورهای گاز سوز و دیزل برای ماینرها
مزایای ژنراتور های گازی
سوختی پاک
دسترسی آسان
هزینه ارزان سوخت
عدم نیاز به ذخیره سوخت
نداشتن بوی تند نسبت به سایر سوخت ها
معایب ژنراتور های گازی
چنانچه بلایای طبیعی رخ دهد دسترسی به گاز کاهش میابد.
چنانچه انفجاری در خط لوله رخ دهد، دستگاه تهدیدی جدی به شمار می آید.
گاز طبیعی یک منبع تجدید ناپذیر است.
قیمت خود دستگاه بسیار زیاد است.
مقایسه ژنراتورهای گاز سوز و دیزل
مولد های AC یا آلترناتورها
مولد های AC یا آلترناتور ها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطیس کار می کنند و شامل یک سیم پیچ آرمیچر و یک میدان مغناطیسی هستند. اما یک اختلاف مهم بین این دو وجود دارد. در ژنراتورهای DC آرمیچر چرخیده می شود و سیستم میدان ثابت است اما در آلترناتورها آرایش بر عکس وجود دارد.
آلترناتور یک ژنراتور ساده بدون کموتاتور است جریان الکتریکی متناوب تولید می کند. چنین جریان متناوبی برای انتقال توان الکتریکی مزیت زیادی دارد و از این رو بیشتر ژنراتورهای الکتریکی بزرگ از نوع AC هستند. ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق می کند. پایانه های سیم پیچ آرمیچرش بیرون هستند. برای حلقه های لغزان جزئی شده جامد روی شفت (میله) ژنراتور به جای کموتاتور و سیم پیچ های میدان توسط یک منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شود تا اینکه توسط خود ژنراتور این کار انجام شود.
ژنراتور های AC سرعت پایینی دارند و با تعداد زیادی قطب در حدود 100 قطب ساخته می شوند، هم برای بهبود بازه و هم برای دست یافتن به فرکانس دلخواه به آسانی. آلترناتورها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند. فرکانس جریان گرفته شده توسط ژنراتور AC مساوی است با نیمی از تعداد قطب ها و تعداد چرخش آرمیچر در ثانیه.
بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبک ها و حلقه های لغزان و خطر شکست های مکانیکی ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به یک سیم پیچ ساکن که به دور یک روتور می چرخد ساخته می شوند. این روتور شامل تعدادی آهنربای مغناطیسی میدان هستند. اصل عملکرد آنها نیز دقیقا مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصیف شده اند.
ژنراتور با ولتاژ بالا
ژنراتور های با ولتاژ بالا بدون نیاز به ترانسفورماتور افزاینده بطور مستقیم به شبکه قدرت متصل می گردد. ایده جدید بکار گرفته شده در این طرح استفاده از کابل به عنوان سیم پیچ استاتور می باشد. ژنراتور ولتاژ بالا برای هر کاربرد در نیروگاه های حرارتی و آبی مناسب می باشد. راندمان بالا، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری، تلفات کمتر، تاثیرات منفی کمتر بر محیط زیست (با توجه به مواد بکار رفته) از مزایای این نوع ژنراتور می باشد. ژنراتور ولتاژ بالا در مقایسه با ژنراتورهای معمولی در ولتاژ بالا و جریان پائین کار می کند. ماکزیمم ولتاژ خروجی این ژنراتور با تکنولوژی کابل محدود می گردد که در حال حاضر با توجه به تکنولوژی بالای ساخت کابل ها می توان ولتاژ آن را تا سطح 400 کیلو ولت طراحی نمود.
هادی استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار می باشد در حالیکه در ژنراتورهای معمولی این هادی مثلثی است. در نتیجه میدان الکتریکی در ژنراتورهای ولتاژ بالا یکنواخت تر می باشد. ابعاد سیم پیچ بر اساس ولتاژ سیستم و ماکزیمم قدرت ژنراتور تعیین می گردد. در ژنراتورهای ولتاژ بالا لایه خارجی کابل در تمام طول کابل زمین می گردد، این امر موجب می شود که میدان الکتریکی در طول کابل محدود گردد و دیگر مانند ژنراتورهای معمولی نیاز به کنترل میدان در ناحیه انتهایی سیم پیچ نباشد.
تخلیه جزیی (Partial Discharge)
در هیچ ناحیه ای از سیم پیچ وجود ندارد و ایمنی افراد بهره بردار و یا تعمیرکار افزایش می یابد. سربندی ها و اتصالات معمولا در فضای خالی در دسترس در محل انجام می گیرد، بنابراین محل این اتصالات در یک نیروگاه نسبت به نیروگاه دیگر متفاوت می باشد. اما در هر حال این اتصالات خارج از هسته استاتور هستند. برای مثال اتصالات و سربندی ها ممکن است زیر ژنراتور و یا خارج از قاب استاتور (Stator Frame) انجام گیرد. بدین ترتیب اتصالات و سربندی ها، مشکلات ناشی از ارتعاشات و لرزش های بوجود آمده در ماشین های معمولی را نخواهند داشت.
در طرح کنونی ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سیستم خنک کنندگی وجود دارد. روتور و سیم پیچ های انتهایی توسط هوا خنک می گردند در حالی که استاتور توسط آب خنک می گردد. سیستم خنک کنندگی آب شامل لوله های XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور می شود. آب از این لوله ها جریان می یابد و هسته استاتور را خنک نگه می دارد.
مقایسه جریان اتصال کوتاه در نیروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نیروگاه مجهز به ژنراتور معمولی نشان می دهد که چون در نیروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راکتانس ترانسفورماتور حذف می گردد جریان های خطا کوچکتر هستند.
ژنراتور القایی
ژنراتور القایی نوعی ژنراتور الکتریکی است که به لحاظ مکانیکی و الکتریکی شبیه به موتور القایی است. ژنراتورهای القایی هنگامی که شافتشان از فرکانس سنکرون موتور القایی معادل سریع تر بچرخد، توان الکتریکی تولید می کنند. ژنراتورهای القایی غالبا در توربین های باد و برخی سازه های آبی میکرو استفاده می شوند. نسبت به ژنراتورهای نوع دیگر، ساده تر هستند. این ژنراتورها نیرومند بوده و نیاز به شانه و جا به جاگر ندارند.
ژنراتورهای القایی خودالقا کننده نیستند، این به معنی این است که نیاز به یک منبع خارجی برای تولید شار دوار مغناطیسی است و به توان مورد استفاده برای این کار، جریان باز فعال (Reactive) گفته می‌شود. منبع خارجی می تواند از شبکه الکتریکی یا از خود ژنراتور تأمین شود. شار مغناطیسی دوار استاتور، باعث القای جریان در روتور و تولید میدان مغناطیسی می شود. اگر روتور با سرعتی کمتر از نرخ شار دوار بچرخد، ماشین مانند یک موتور القایی کار می کند. در صورتی که موتور تندتر بچرخد، مانند ژنراتور کار می کند و در فرکانس سنکرون، توان تولید می کند. مشکل رایج این ژنراتورهای القایی در توربین باد، دنده است. معمولاً موتورهای القایی برای کار کردن در سرعت های بیشتر از 1500 دور بر دقیقه برای همگام شدن، نیاز به دنده دارند.
جایگزین های مغناطیس دائم
جایگزین های مغناطیس دائم (PMA) از یک مجموعه آهنرباهای الکتریکی و یک مجموعه آهنرباهای دائم تشکیل شده است. معمولا آهنرباهای دائم بر روی روتور و آهنرباهای الکتریکی بر روی استاتور سوار می شوند. موتورهای آهنربایی دائم و تکنولوژی ژنراتور در چند سال اخیر پیشرفت بسیار زیادی کرده است و آهنربا های زمینی کمیابی ساخته شده اند. معمولا کویل ها در سه فاز استاندارد Why یا Delta سیم پیچی می شوند.
جایگزین های مغناطیس دائم می توانند بسیار پربازده و در محدوده بین 60-95 درصد باشد. ژنراتور برخلاف موتور نیاز به کنترل سه فازی ندارد. به راحتی می توان توان آنها را یکسو کرده و بانک باتری را شارژ کرد.
موتور Brushed DC
موتورهای Brushed DC معمولا برای ساخت توربین های بادی خانگی استفاده می شوند. در موتور Brushed DC، آهنرباهای الکتریکی روی روتور با توان ورودی جابجاگر (Commutator) می چرخند. این عمل باعث ایجاد توان خروجی یکسو شده می شود. یک موتور Brushed DC می تواند راندمان خوبی تا 700% داشته باشد.
مزایایی بسیاری در استفاده از موتور Brushed DC وجود دارد. یکی از این مزایا، عدم نیاز به دنده و شارژ باتری حتی در باد کم است. همچنین این موتورها به راحتی یافت می شوند.
شرکت مهندسی برق روان پاسارگاد بهترین شرکت مهندسی برق اصفهان
جهت ارتباط و تماس با شرکت به بخش تماس با ما سایت مراجعه نمایید.
بیشتر بخوانید :
ژنراتور گازی چیست و چگونه کار می‌کند ؟