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सिंक्रोनस जेनरेटर क्या होता है? | Alternator kya hai?

एक ए.सी जनरेटर, जिसे आमतौर पर सिंक्रोनस जनरेटर या अल्टरनेटर (alternator) के रूप में जाना जाता है, यांत्रिक शक्ति को ए.सी शक्ति में परिवर्तित करता है। अल्टरनेटर शब्द का प्रयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि शक्ति ए.सी उत्पन्न हो रही है।

इसे सिंक्रोनस जनरेटर कहा जाता है क्योंकि इसे एसी उत्पन्न करने के लिए सिंक्रोनस स्पीड Ns (= 120f/p) पर चलाया जाना चाहिए। वांछित आवृत्ति f की शक्ति। इस प्रकार एक 4-पोल (अर्थात P, 50 Hz शक्ति उत्पन्न करने के लिए, इसकी घूर्णन गति 1500 r.p.m. (N = 120 × 50/4 = 4) अल्टरनेटर r.p.m.) होनी चाहिए।

तुल्यकालिक जनित क्या है | Alternator

एक तुल्यकालिक जनरेटर या तो एकल-चरण या एक पॉलीफ़ेज़ जनरेटर हो सकता है। 1500 के कई तकनीकी और आर्थिक लाभों के कारण, हम हमेशा 3-चरण बिजली का उत्पादन करते हैं और इसलिए 3-फेज अल्टरनेटर (या 3-फेज तुल्यकालिक जनरेटर) की आवश्यकता होती है।

3-फेज अल्टरनेटर | 3 – phase alternator

3-फेज अल्टरनेटर (alternator) एक सिंक्रोनस मशीन है जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की प्रक्रिया के माध्यम से यांत्रिक शक्ति को 3-चरण ओवर में परिवर्तित करती है। एक 3-फेज अल्टरनेटर (alternator) विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के एक ही मौलिक सिद्धांत पर डीसी के रूप में काम करता है। जनरेटर यानी जब कंडक्टर को जोड़ने वाला फ्लक्स बदलता है, तो एक emf कंडक्टर में प्रेरित होता है।

3 - phase alternator
3-phase alternator

एक डी.सी. की तरह जनरेटर, एक 3-चरण अल्टरनेटर (alternator) में एक आर्मेचर वाइंडिंग और एक फील्ड वाइंडिंग भी होती है। स्मरण करो कि ई.एम.एफ. डीसी की आर्मेचर वाइंडिंग में प्रेरित जनरेटर वैकल्पिक वोल्टेज है और जनरेटर के शाफ्ट पर लगे कम्यूटेटर द्वारा प्रत्यक्ष वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है।

हालांकि, ए.सी. जनरेटर या अल्टरनेटर, कम्यूटेटर को स्लिप रिंग के एक सेट से बदला जा सकता है और आर्मेचर वाइंडिंग में अल्टरनेटिंग वोल्टेज को स्लिप रिंग के माध्यम से बाहरी लोड पर लगाया जा सकता है।

3-फेज अल्टरनेटर का निर्माण | Construction of 3 – phase alternator

एक 3-फेज अल्टरनेटर (alternator) में स्टेटर पर 3-फेज वाइंडिंग और एक डी.सी. रोटर I. स्टेटर पर फील्ड वाइंडिंग।

स्टेटर

यह मशीन का स्थिर हिस्सा है और इसकी आंतरिक परिधि पर स्लॉट वाले शीट-स्टील के टुकड़े टुकड़े से बना है। इन स्लॉट्स में 3-फेज वाइंडिंग लगाई जाती है और अल्टरनेटर की आर्मेचर वाइंडिंग का काम करती है। आर्मेचर वाइंडिंग हमेशा तारे से जुड़ी होती है और न्यूट्रल जमीन से जुड़ी होती है।

रोटर

रोटर एक फील्ड वाइंडिंग को वहन करता है जिसे एक अलग डीसी द्वारा दो स्लिप रिंगों के माध्यम से प्रत्यक्ष धारा के साथ आपूर्ति की जाती है। स्रोत। यह डी.सी. स्रोत (एक्साइटर कहा जाता है) आम तौर पर एक छोटा डी.सी. अल्टरनेटर के शाफ्ट पर लगा हुआ शंट या कंपाउंड जनरेटर। रोटर निर्माण दो प्रकार का होता है, अर्थात्;

  • मुख्य (या प्रक्षेपित) ध्रुव प्रकार
  • गैर-मुख्य (या बेलनाकार) ध्रुव प्रकार

मुख्य ध्रुव प्रकार

इस प्रकार में, मुख्य या प्रक्षेपित डंडे एक बड़े गोलाकार स्टील फ्रेम पर लगे होते हैं जो कि अल्टरनेटर के शाफ्ट से जुड़ा होता है जैसा कि चित्र 22.2 में दिखाया गया है। अलग-अलग फील्ड पोल वाइंडिंग को श्रृंखला में इस तरह से जोड़ा जाता है कि जब फील्ड वाइंडिंग को डीसी द्वारा सक्रिय किया जाता है। उत्तेजक, आसन्न ध्रुवों में विपरीत ध्रुवताएँ होती हैं।

Diagram for Alternator
Diagram for Alternator

धीमी और मध्यम गति वाले अल्टरनेटर (120-400 rpm) जैसे कि डीजल इंजन या पानी के टर्बाइन द्वारा संचालित निम्नलिखित कारणों से मुख्य पोल प्रकार के रोटार होते हैं: –

  • मुख्य क्षेत्र के खंभे उच्च पर संचालित होने पर अत्यधिक विंडेज नुकसान का कारण बनेंगे। गति और शोर पैदा करने की प्रवृत्ति होगी।
  • मुख्य-ध्रुव निर्माण को यांत्रिक तनावों का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं बनाया जा सकता है जिसके लिए उन्हें उच्च गति के अधीन किया जा सकता है। चूंकि 50 हर्ट्ज की आवृत्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए हमें धीमी गति वाले अल्टरनेटर के रोटर पर बड़ी संख्या में पोल का उपयोग करना चाहिए। डंडे के लिए आवश्यक स्थान प्रदान करने के लिए कम गति वाले रोटार में हमेशा एक बड़ा व्यास होता है। नतीजतन, मुख्य-ध्रुव प्रकार के रोटार में बड़े व्यास और छोटी अक्षीय लंबाई होती है।

गैर-मुख्य ध्रुव प्रकार

इस प्रकार में, रोटर चिकने ठोस जाली-स्टील रेडियल एलिन्डर से बना होता है जिसमें बाहरी परिधि के साथ कई स्लॉट होते हैं। फील्ड वाइंडिंग ईएसई स्लॉट्स में एम्बेडेड होते हैं और श्रृंखला में स्लिप रिंग से जुड़े होते हैं जिसके माध्यम से वे डीसी द्वारा सक्रिय होते हैं। उत्तेजक।

ध्रुवों को बनाने वाले क्षेत्रों को आमतौर पर बिना खांचे के छोड़ दिया जाता है जैसा कि चित्र 22.3 में दिखाया गया है। यह स्पष्ट है कि ध्रुवों का प्रारूप गैर प्रमुख i. ई, वे रोटर की सतह से बाहर नहीं निकलते हैं। हाई-स्पीड अल्टरनेटर (1500 या 3000 rpm) स्टीम टर्बाइन द्वारा संचालित होते हैं और निम्नलिखित कारणों से गैर-मुख्य गति वाले रोटर्स का उपयोग करते हैं:

  • इस प्रकार के निर्माण में यांत्रिक मजबूती होती है और उच्च गति पर नीरव संचालन देता है।
  • परिधि के चारों ओर प्रवाह वितरण लगभग एक साइन लहर है और इसलिए एक बेहतर emf मुख्य-ध्रुव प्रकार के मामले की तुलना में तरंग प्राप्त की जाती है। चूंकि स्टीम टर्बाइन उच्च गति से चलते हैं और 50 हर्ट्ज की आवृत्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए हमें उच्च गति वाले अल्टरनेटर (जिसे टर्बोअल्टरनेटर भी कहा जाता है) के रोटर पर कम संख्या में ध्रुवों की आवश्यकता होती है। हम कम से कम 2 डंडे का उपयोग कर सकते हैं और यह उच्चतम संभव गति को ठीक करता है। 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए, यह 3000 rpm है। अगली निचली गति 1500 rpm है। 4-पोल मशीन के लिए टर्बोअल्टरनेटर 2 या 4 पोल और छोटे व्यास और बहुत लंबी अक्षीय लंबाई होती है।

3-फेज अल्टरनेटर का कार्य | Working of 3 – phase alternator

3-फेज अल्टरनेटर का कार्य रोटर वाइंडिंग डीसी से सक्रिय है। रोटर पर एक्साइटर और वैकल्पिक एन और एस पोल विकसित किए गए हैं। जब रोटर को प्राइम मूवर द्वारा वामावर्त दिशा में घुमाया जाता है, तो स्टेटर या आर्मेचर कंडक्टर रोटर पोल के चुंबकीय प्रवाह से कट जाते हैं।

परिणामस्वरूप, आर्मेचर कंडक्टरों में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कारण प्रेरित होता है। प्रेरित ई.एम.एफ. बारी-बारी से चल रहा है क्योंकि रोटर के N और S ध्रुव बारी-बारी से आर्मेचर कंडक्टरों को पास करते हैं। प्रेरित ई.एम.एफ. की दिशा फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम से ज्ञात किया जा सकता है और आवृत्ति किसके द्वारा दी जाती है;

रोटेशन की उच्च गति मजबूत केन्द्रापसारक बल उत्पन्न करती है जो व्यास पर एक ऊपरी सीमा लगाती है। दूसरी ओर, शक्तिशाली अल्टरनेटर बनाने के लिए, हमें बड़े पैमाने पर रोटार का उपयोग करना होगा। इसलिए, हाई-पावर और स्पीड रोटार बहुत लंबे होने चाहिए।

Star and delta connection
Star and delta connection

22.4 (i) स्टार-कनेक्टेड आर्मेचर वाइंडिंग और डी.सी. घुमावदार क्षेत्र दिखाया गया है। जब आरओ घुमाया जाता है, तो आर्मेचर वाइंडिंग में 3-फेज वोल्टेज प्रेरित होता है। प्रेरित ईएमई का परिमाण घूर्णन की गति और d.c. पर निर्भर करता है। ई.एम.एफ. का परिमाण आर्मेचर वाइंडिंग के प्रत्येक चरण में समान होता है। हालाँकि, वे चरण में 120 ° विद्युत से भिन्न होते हैं जैसा कि चित्र 22.4 (ii) में चरण आरेख में दिखाया गया है।

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