چگونه فرکانس ژنراتور را تغییر دهیم ؟

تغییر فرکانس ژنراتور

فرکانس به معنای تکرار یک رخداد در واحد زمان است پس فرکانس خروجی یک ژنراتور، یکی از پارامترهایی است که مقدار مجاز تولید چرخه را تعیین می‌کند.

خروجی الکتریکی ژنراتور گازی باید در یک فرکانس ثابت، 50 یا 60 هرتز، حفظ شود تا با خروجی شبکه‌ی برق استاندارد یا فرکانس مجاز دستگاه‌های شما مطابقت داسته باشد.

 این فرکانس معمولا در آمریکا 60 هرتز و در اروپا و ایران 50 هرتز است.

همچنین، ممکن است شما با بخش های مجزا شده‌ی مختلفی از شبکه‌ی مشابه که در فرکانس‌های مختلف عمل می‌کند، مواجه شوید.

 سپس در صورتی که ژنراتور 60 هرتز دارید، و نیاز به اتصال آن به لوازم برقی ایرانی با فرکانس 50 هرتز دارید.

این مسئله پیش می‌آید که باید فرکانس خروجی ژنراتور 60 هرتز را تغییر دهید تا با دستگاه‌های که ژنراتور شما به آن متصل است، مطابقت داشته باشد.

الف – تغییر سرعت موتور به منظور تغییر فرکانس خروجی

ژنراتورهای امروزی شامل یک موتور هستند که بطور مستقیم متصل به یک آلترناتور (ژنراتور جریان متناوب)  است تا الکتریسیته تولید کند.

یکی از معمول ترین روش‌های تغییر فرکانس خروجی یک مولد این است تا سرعت چرخش موتور را تغییر دهیم.

همانطور که در فرمول پیش رو می‌بینید، دو عامل در این امر مرتبط‌اند

فرکانس مولد (f) = تعداد چرخش ها در دقیقه (N) * تعداد قطب های مغناطیسی (P) تقسیم بر 120

متقابلا، P = 120 * f/N

طبق فرمول بالا، یک مولد دو قطبی که یک فرکانس خروجی 60 هرتزی تولید میکند، سرعت موتور آن، 3,600 دور دقیقه است.

برای تغییر فرکانس خروجی به 50 هرتز برای ساختار ژنراتور یکسان، سرعت موتور را باید به 3,000 دور در دقیقه کاهش داد.

 بطور مشابه، برای یک مولد 4 قطبی، سرعت موتور 1,800 دور در دقیقه، خروجی 60 هرتزی تولید می‌کند که کاهش سرعت موتور به 1,500 دور در دقیقه، خروجی 50 هرتزی تولید می‌کند.

در مورد ژنراتور گازی خانگی یا کوچک، شما می‌توانید تنظیمات سرعت موتور را با چندین تغییر در صفحه‌ی کنترل پنل دستگاه، تغییر دهید.

برای تغییر فرکانس مولد خود از 60 هرتز به 50 هرتز از مراحل داده شده ی زیر پیروی کنید:

(الف) موتور ژنراتور خود را به حرکت در بیاورید و فرکانس سنج روی کنترل پنل را تنظیم کنید تا 50 هرتز را بخواند.

(ب) ولت سنج یا پتانسیومتر AC را چک کنید چون که ممکن است به ایرادی برسید و ولتاژ خروجی مولد را بخوانید.

همانطور که شما فرکانس را کاهش دهید، ولتاژ خروجی کاهش می‌یابد و ممکن است از مقدار مطلوب کمتر باشد.

(پ) پتانسیومتر یا ولت سنج AC بر روی کنترل پنل را تا زمانیکه به ولتاژ خروجی مطلوب 50 هرتز برسید، تغییر دهید.

(ت) با ایجاد تغییراتی مشابه بر روی صفحه کنترل، شما می‌توانید فرکانس را از 50 هرتز به 60 هرتز افزایش دهید.

(ث) اگر کنترل پنل فرکانس را نشان نداد، شما در ابتدا به وصل کردن یک فرکانس متر، که هنگام تغییر در دستگاه، فرکانس را اندازه گیری و سپس سرعت موتور را تغییر دهد، نیاز دارید.

واحد‌های کنترل کننده‌ی ژنراتور، عهده دار نمایش و نظارت بر دستگاه شما هستند.

سیستم‌های حفاظتی بطور خودکار در مواردی همچون سرعت اضافی موتور یا فرکانس خروجی بسیار کم، مولد برق شما را خاموش می‌کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد کارایی یک ژنراتور، لطفا مقاله‌ی پیش رو را بخوانید ، ژنراتور گازی چیست و چگونه کار می‌کند.

ب – مبدل‌های فرکانس

 اگر از یک ژنراتور با سرعت ثابت استفاده کنید، می‌توانید یک مبدل فرکانس به دستگاه‌تان متصل کنید.

 یک مبدل فرکانس، ترکیبی از یک یکسو ساز و یک معکوس کننده است. یکسو ساز از خروجی جریان متناوب (AC) مولد استفاده می‌کند تا جریان مستقیم (DC) تولید کند.

 سپس معکوس کننده از این جریان استفاده می‌کند تا خروجی AC با فرکانس مطلوب تولید کند.

هر تغییری همراه با تغییر ولتاژ، منطبق با هدف آن دستگاه است و همچنین به کاربردی که برای کدام مبدل فرکانس استفاده شده است نیز بستگی دارد.

بطور مرسوم، مبدل های فرکانس، همانند مبدل‌های چرخان ، ژنراتور های برق و دستگاه های موتور جوش از اجزای الکترو مکانیکی ساخته شده اند.

با ظهور الکترونیک‌های سیلیکونی شکل، اکنون به عنوان واحدهای الکترونیک ساخته شده اند.

علاوه بر تغییر فرکانس خروجی، همچنین از این دستگاه ها برای کنترل گشتاور و سرعت موتورهای AC استفاده می‌کنند.

همچنین، مبدل‌های فرکانس، کاربرد جدیدی در صنعت هوافضا یافتنه اند که برای تبدیل فرکانس های 50 و 60 هرتزی به یک خروجی 400 هرتزی که در واحد قدرت زمینی هواپیما ها استفاده می‌شود.

همچنین، از این سیستم‌ها برای کنترل سرعت پروانه‌ها، پمپ‌ها و سایر بارهای گشتاور متغیر بر اساس سرعت متغیر استفاده می‌شود.

ج – مولدهای سرعت متغیر الکترونیک

یک دسته خاصی از ژنراتورها وجود دارند که عنوان مولدهای سرعت متغیر الکترونیک شناخته شده اند که تفاوت در سرعت موتور، سرعت مولد جریان متناوب (آلترناتور) را تغییر می‌دهند تا بطور خودکار یک خروجی از فرکانس متغیر را تولید کند.

 وارونگر فرکانس سپس برای یکسو سازی خروجی مولدهای متفاوت، به منظور مطابقت با فرکانس خروجی مورد نیاز، 50 یا 60 هرتز، استفاده می‌شود.

استفاده از این دستگاه، نیاز به تحریک سرعت متغیر و ترانسفورماتور را از بین می‌برد.

 اشکال این تکنولوژی این است که قسمت الکترونیکی، مازاد بر گران قیمت بودن آن، جهت استفاده در محیط‌های نا آرام مناسب نیست تا دستگاه بتواند بخوبی کار کند.

مهم است تا توجه کنیم که این‌ها از مولدهای سرعت متغیر که ترانسفورماتور ولتاژ خازنی (CVT)  دارند، متفاوتند که تغییر سرعت موتور را ممکن می‌سازند ، اما آلترناتور را در سرعت ثابت حفظ می‌کنند.

این امر فرکانس خروجی را تغییر نمی‌دهد اما مولد را قادر به تغییر توان خروجی مولد می‌سازد تا بارهای متغیر مورد نیاز را مشخص کند.