ژنراتور

اشتراک :

ژنراتور چیست؟ - انواع ژنراتور

ژنراتور دستگاهی است که نیروی الکتریسیته و برق تولید کرده و از قطع فعالیت های روزانه یا اختلال در عملیات کاری پیشگیری می کند. ژنراتورها به شکل های فیزیکی و الکتریکی برای کاربردهای مختلف در دسترس می باشند.

 

ژنراتور چگونه کار می کند؟

ژنراتور وسیله ای است که انرژی مکانیکی به دست آمده از منبع بیرونی را به انرژی الکتریکی به عنوان خروجی تبدیل می کند. باید بدانیم که ژنراتور انرژی الکتریکی تولید نمی کند. در عوض، با استفاده از انرژی مکانیکی عرضه شده و با ایجاد حرکت و تولید بار الکتریکی در سیم پیچ ها در مدار الکتریکی، برق را به عنوان خروجی سیستم تولید می کند. این جریان، شارژ الکتریکی جریان الکتریکی عرضه شده توسط ژنراتور است. مکانیسم ژنراتور را می توان با درک کار پمپ آب فهمید که باعث جریان آب می شود اما واقعا آبی ایجاد نمی کند و فقط آب جریان می یابد.

ژنراتورها از دو قسمت تشکيل شده اند: قسمت متحرک را رتور و قسمت ساکن آن را استاتور مي گويند. رتورها نيز از نظر ساختمان دو دسته اند: ماشين های قطب صاف و ماشين های قطب برجسته.

این دستگاه ها به طور قرار دادی بر اساس توان برق برحسب کیلووات آمپر (KVA) و یا کیلو وات (KW) تقسیم بندی می شوند. در واقع هم موتور باید توان تولید این نیرو را (که بر حسب اسب بخار نیز عنوان می شود) داشته باشد و هم ژنراتور باید بتواند با نیروی محرک هایی که موتور تولید می کند این خروجی را بدهد.

 

اجزای اصلی ژنراتور

اجزای اصلی ژنراتور الکتریکی به صورت زیر تقسیم بندی می شود.

اجزای ژنراتور

  1. موتور
  2. ژنراتور
  3. سیستم سوخت
  4. تنظیم کننده ولتاژ
  5. سیستم سرد سازی و اگزوز
  6. سیستم روغنکاری
  7. شارژ باطری
  8. پنل کنترل
  9. چارچوب اصلی

 

طبقه بندی موتور ژنراتور از لحاظ سوخت مصرفی

 

1. موتور

این قسمت حیاتی ترین بخش دیزل ژنراتور است و تمام توان مکانیکی که ژنراتور برای حرکت می خواهد تامین می کند.
موتور در دیزل ژنراتور باید بسیار دقیق انتخاب شود. زیرا توان مکانیکی که یک موتور تامین می کند، می تواند توان الکتریکی خروجی ژنراتور را مشخص کند و به این وسیله قدرت الکتریکی برای استفاده از دیزل ژنراتور بدست می آید. در انتخاب موتور دیزل ژنراتور موارد دیگری همانند میزان صدای تولیدی ژنراتور و میزان حجم محفظه سوخت نیز مهمند که باید به آن ها توجه نمود.
موتورهای دیزلی برای راه اندازی و تولید توان، نیاز به توان الکتریکی دارند. از این رو در اکثر موارد از منبع تغذیه که ولتاژ مستقیمی (DC) در حدود 12-24 ولت را تولید می کند، برای راه اندازی موتور استفاده می شود. این منبع تغذیه می تواند خود موتور الکتریکی یا تعداد باتری باشد که این میزان ولتاژ را تامین می کند.

 

2. ژنراتور

ژنراتور قلب تپنده تولید توان الکتریکی دیزل ژنراتور است که انرژی اولیه خود را از موتور گرفته و تولید برق می کند. نوع ژنراتور بر حسب نیاز ما تعیین می شود. برای مثال برای تولید توان بالا نیاز به ژنراتور القایی داریم.
ساختمان ژنراتور اعم ازنوع سیم پیچی روتور و استاتور و جریان تحریک آن، تعیین کننده نحوه عملکرد دیزل ژنراتور است.

 

3. سیستم سوخت

تانک سوخت معمولا ظرفیت کافی برای حفظ کارکرد 6 تا 8 ساعت را بطور متوسط دارد. در مورد واحدهای کوچک موتور ژنراتور، تانک سوخت قسمتی از پایه ژنراتور شده است. برای کاربردهای تجاری، ممکن است لازم باشد تا بطور مستقیم باشد و روی تانک سوخت خارجی نصب شده باشد.

 

قسمت های معمول سیستم سوخت

  • ارتباط لوله از مخزن سوخت به موتور
  • عرضه مستقیم سوخت از تانک به موتور و برگشت مستقیم از موتور به تانک
  • ارتباط سرریز از تانک سوخت به لوله زهکش
  • پمپ سوخت
  • سوخت را از تانک ذخیره اصلی به تانک روز منتقل می کند. پمپ سوخت نوعا بطورالکتریکی کار می کند.
  • جداکننده آب و سوخت، آب و ماده خارجی را از سوخت مایع برای پشتیبانی ازاجزای دیگر ژنراتور در مقابل خوردگی و آلودگی جدا می کند.
  • انژکتور سوخت، سوخت مایع را اتمیزه کرده و در مورد نیاز سوخت در اتاقک احتراق موتور اسپری می شود.

 

4. رگولاتور ولتاژ

رگولاتور ولتاژ وظیفه تنظیم ولتاژ خروجی ژنراتور را دارد که این کار با عملکرد اجزایی مانند رگولاتور، سیم پیچی تحریک کننده و روتور یکسو کننده انجام می پذیرد.

 

5. سیستم خنک کننده

در دیزل ژنراتورها خنک کردن اجزای ولتاژ بسیار مهم است چراکه داغ شدن زیاد و طولانی مدت آن باعث خراب شدن قطعات می شود که به عملکرد کار ضربه می زند. در برخی از دیزل ژنراتورها از مایع و در برخی دیگر از گاز هیدروژن برای خنک سازی استفاده می شود.

 

6. سیستم روغنکاری

در دیزل ژنراتور اجزای مکانیکی بسیاری وجود دارد که دائما در حال کار و حرکت می باشند. لذا برای کارایی بهتر نیاز است که اجزا روغن کاری شوند. معمولا هر 10 ساعت کار با دیزل ژنراتور باید سطح روغن آن را کنترل کرد و در هر 500 ساعت روغن باید تعویض شود.

 

7. شارژر باتری

شروع عملکرد ژنراتور باطری محور است. این قسمت علاوه بر شارژ باتری، میزان شارژ را نشان می دهد، توان این شارژ با توان خروجی ژنراتور متناسب است.

 

8. کنترل پنل

این قسمت وظیفه کنترل الکتریکی کل سیستم را دارد. قسمت هایی که لازم است کنترل شوند به شرح ذیل است:

  • کنترل ژنراتور، شامل کنترل تمامی پارامترهای دخیل در ژنراتور است که شامل ولتاژ، جریان و فرکانس است.
  • کنترل موتور، در قسمت کنترل موتور باید پارامترهای سرعت، میزان روشن بودن، فشار روغن، میزان حرارت سیال خنک کننده و غیره اندازه گیری شود.
  • پنل خاموش و روشن، سیستم روشن و خاموش کردن اتوماتیک که در بعضی از دیزل ژنراتورها وجود دارد.

 

9. چارچوب/شاسی موتور ژنراتور

دیزل ژنراتور قابل حمل یا ثابت می باشد، در حالت کلی تمامی تجهیزات بالا بر روی سکو یا همان شاسی قرار می گیرد.

 

سیستم دود خروجی ژنراتور

در دیزل ژنراتورها به علت تولید دود سمی خروجی نیاز است که سیستمی برای کنترل این دود و جداسازی این قسمت از سایر قسمت ها موجود باشد. به همین منظور در قسمت خروجی موتور این سیستم قرار دارد.
دیزل ژنراتورها، بسته به نیاز، دارای تجهیزات جانبی هستند که می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • برد کنترل با قابلیت استارت اتوماتیک به هنگام قطع برق شهر
  • سیستم پیش گرمکن آب (jacket water heater)
  • رادیاتور Tropical (مخصوص مناطق گرمسیری)
  • باتری و باتری شارژر اتوماتیک
  • ضربه گیرهای elastic بین موتور و شاسی و نیز ژنراتور و شاسی
  • کانوپی (اتاقک) صداگیر و عایق waterproof

 

انواع مولد

برحسب کاربرد، کارخانجات سازنده چهار نوع را پیشنهاد می دهند.

  1. اضطراری (Standby)
  2. پایه (Prime)
  3. دائم (Continuous)
  4. چندمنظوره

 

مولد اضطراری (Standby)

در حالت قطع برق شهری به صورت خودکار اقدام به تامین برق مشترکین می کند. یک مدل از ژنراتور بصورت استندبای ممکن است لازم باشد تا چند ساعت در ماه عمل کند، اما مدل های دیگری از ژنراتورهای پرایم (prime) هستند که باید پیوسته کار کنند. زمانی که یک ژنراتور جایگزین راه می افتد، ممکن است با شرایط بخصوص عمل کند مانند 10% بار اضافه (over load).
موارد کاربرد، تامین برق اضطراری بیمارستان، کارخانجات، ادارات و غیره بدون اتصال به شبکه

 

مولد پایه (Prime)

معمولا در اماکنی که موقتا برق نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. مانند اردوگاه ها، نمایشگاه ها، اکتشاف معادن و کمپ ها و نباید در کاربردهای ساخت نیروگاه استفاده شود. خروجی با بارهای مختلف در زمان های نامحدود قابل تامین می باشد. این ژنراتورها عموما قادر به تامین پیک تقاضای 100% ظرفیت اولیه ekW بوده و با 10% ظرفیت اضافه بار برای مدت زمان محدود نیز در دسترس می باشند. (توان اولیه مطابق با ISO8528 و توان اضافی مطابق با and BS5514، DIN6271، ISO3046، AS2789)
این دسته بندی (rating) برای تمامی مدل های ژنراتور قابل استفاده نیست.
کاربردهای عمومی آن که فقط ژنراتور مرجع توان باشد، برای ارتباط راه دور با معادن، سایت های ساختمانی، زمین برگزاری نمایشگاه و فستیوال و غیره است.

 

مولد دائم (Continuous)

برای امور نیروگاهی یا برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرد. و قابلیت فراهم سازی توان پیوسته برای یک بار ثابت تا ظرفیت نامی خروجی برای زمان های نامحدود را دارد. و امکان جانشین شدن اضافه بار برای این رتبه در دسترس نیست. برای انتخاب صحیح rating با توزیع کننده های مجاز مشورت فرمایید (مطابق با ISO8528 BS5514، DIN6271، ISO3046، AS2789)
این رتبه بندی برای تمامی مدل های ژنراتورها قابل استفاده نمی باشد. کاربردهای عمومی برای ژنراتورهایی که بار یکسان پیوسته را تامین می کنند و یا به صورت موازی با فیدر توان اصلی و دائم شبکه برای ماکزیمم سطح مجاز 8760 ساعت در سال. همچنین ممکن است برای پشتیبانی / پیک شبکه (حتی از طریق اعمال برای 200 ساعت در سال) مورد استفاده قرار گیرد.

 

کوپله دیزل ژنراتور

کار اتصال موتور دیزل و ژنراتور به هم و نصب آن بر روی شاسی فلزی و قراردادن یک تابلو و کنترل را در کنار آن اصطلاحا کوپله کردن (Coupling) گویند.

 

ساختمان و اساس کار ژنراتور سنکرون

در يک ژنراتور سنکرون يک جريان DC به سيم پيچ رتور اعمال می گردد تا يک ميدان مغناطیسی رتور توليد شود. سپس رتور مربوط به ژنراتور به وسيله محرک اصلی چرخانده می شود، تا يک ميدان مغناطيسي دوار در ماشين بوجود آيد. اين ميدان مغناطیسی، يک ولتاژ سه فاز را در سيم پيچ های استاتور ژنراتور القاء می نمايد.
در يک ماشين دو عبارت در توصيف سيم پيچ ها بسيار مورد استفاده است یکی سيم پيچ های ميدان و ديگری سيم پيچ های آرميچر.

 

ساختمان ژنراتور سنکرون

 

سيم پيچ های ميدان به سيم پيچ هایی گفته می شود که ميدان مغناطیسی اصلی را در ماشين توليد می نمايد. سيم پيچ های آرميچر به سيم پيچ هایی اتلاق می شود که ولتاژ اصلی در آن القاء می شود. برای ماشين های سنکرون، سيم پيچ های ميدان در رتور است.

رتورژنراتور سنکرون در اصل يک آهنربای الکتریکی بزرگ است. قطب های مغناطیسی در روتور می تواند از نوع برجسته يا غير برجسته باشد. قطب برجسته، يک قطب مغناطیسی خارج شده از سطح رتور مي باشد. ازطرف ديگر، يک قطب برجسته يک قطب مغناطيسي هم سطح با سطح رتور است. يک رتور غير برجسته يا صاف معمولا براي موارد 2 يا 4 قطبی بکار می روند. در حلی که رتورهای برجسته برای 4 قطب يا بيشتر مورد استفاده هستند. چون در رتور ميدان مغناطیسی متغير است براي کاهش تلفات، آن را از لايه های نازک می سازند. به مدار ميدان در رتور بايد جريان ثابتي اعمال شود، چون رتور مي چرخد، نياز به آرايش خاصی برای رساندن توان DC به سيم پيچ هاي ميدانش دارد برای انجام اين کار دو روش موجود است:

  1. تهيه توان DC از يک منبع بيروني به رتور با رينگ هاي لغزان و جاروبک
  2. فراهم نمودن توان DC از يک منبع توان DC که مستقيما روی شفت ژنراتورهای سنکرون نصب می شود.

 

رينگ های لغزان بطور کامل شفت ماشين را احاطه می کنند ولی از آن جدا هستند. يک انتهای سيم پيچ DC به هر يک از دو انتهای رينگ لغزان در شفت موتور سنکرون متصل است و يک جاروبک ثابت روی هر رينگ لغزان سر مي خورد. جاروبک ها بلوکی از ترکيبات گرافيک مانند هستند که الکتريسيته را به راحتی هدايت می کنند ولی اصطکاک خیلی کمی دارند و لذا روی رينگ ها خوردگی بوجود نمی آورد. اگر سمت مثبت منبع ولتاژ DC به يک جاروبک و سر منفی به جاروبک ديگر وصل می شود. آنگاه ولتاژ ثابتی به سيم پيچ، جدا از مکان و سرعت زاويه ای آن، ميدان در تمام مدت اعمال می شود. رينگ های لغزان و جاروبک ها به هنگام اعمال ولتاژ DC چند مشکل براي سيم پيچ های ميدان ماشين سنکرون توليد مي کنند آنها نگهداري را در ماشين افزايش مي دهند، زيرا جاروبک بايد به طور مرتب و به لحاظ سائیدگی چک شود. علاوه بر آن، افت ولتاژ جاروبک ممکن است تلفات قابل توجه توان را همراه با جريان های ميدان به دنبال داشته باشد. عليرغم اين مشکلات رينگ های لغزان روی همه ماشين های سنکرون کوچک تر بکار می رود. زيرا راه اقتصادی تر برای اعمال جريان ميدان موجود نيست.

در موتور ها و ژنراتورهاي بزرگ تر، از محرک هاي بي جاروبک استفاده مي شود تا جريان ميدان DC را به ماشين برسانند يک محرک بی جاروبک، يک ژنراتور AC کوچکی است که مدار ميدان آن روی استاتور و مدار آرميچر آن روي رتور نصب است خروجي سه فاز ژنراتور محرک يکسو شده و جريان مستقيم توسط يک مدار يکسو ساز سه فاز که روی شفت ژنراتور نصب است حاصل مي شود که بطور مستقيم به مدار ميدان DC اصلي اعمال ميگردد. با کنترل جريان ميدان DC کوچکی از ژنراتور محرک (که روی استاتور نصب می شود) مي توان جريان ميدان را روي ماشين اصلي و بدون استفاده از رينگ هاي لغزان و جاروبک ها تنظيم کرد. چون اتصال مکانیکی هرگز بين رتور و استاتور بوجود نمی آيد، يک محرک جاروبک نسبت به نوع حلقه های لغزان و جاروبک ها، به نگهداري کمتري نياز دارد. برای اينکه تحريک ژنراتور بطور کامل مستقل از منابع تحريک بيروني باشد، يک محرک پيلوت کوچکي اغلب در سيستم لحاظ مي گردد. محرک پيلوت، يک ژنراتور AC کوچک با مگنت های (آهن ربا) دائمي نصب شده بر روی شفت رتور و يک سيم پيچ روی استاتور است. اين محرک انرژی را برای مدار ميدان محرک بوجود می آورد که اين به نوبه خود مدار ميدان ماشين اصلي را کنترل مي نمايد. اگر يک محرک پيلوتروی شفت ژنراتور نصب شود آن گاه هيچ توان الکتریکی خارجی برای راندمان ژنراتور لازم نيست.

بسياری از ژنراتور های سنکرون که دارای محرک های بی جاروبک هستند، دارای رينگ های لغزان و جاروبک نيز هستند بنابراين يک منبع اضافی جريان ميدان DC در موارد اضطراری در اختيار است. استاتور ژنراتور های سنکرون معمولا" در دو لايه ساخته می شوند: خود سيم پيچ توزيع شده و گام های کوچک دارد تا مولفه های هارمونيک ولتاژها و جريان های خروجی را کاهش دهد.

چون رتور با سرعتی برابر با سرعت ميدان مغناطیسی می چرخد، توان الکتریکی با فرکانس 50 يا 60 هرتز توليد می شود و از ژنراتور بسته به تعداد قطب ها بايد با سرعت ثابتی بچرخد مثلا برای توليد توان 60 هرتز در يک ماشين دو قطب رتور بايد با سرعت 3600 دور در دقيقه بچرخد. برای توليد توان 50 هرتز در يک ماشين 4 قطب، رتور بايد با سرعت 1500 دور در دقيقه دوران کند.
ولتاژ القايی در استاتور به شار در ماشين، فرکانس يا سرعت چرخش، و ساختمان ماشين بستگی دارد. ولتاژ توليدی داخلی مستقيما متناسب با شار و سرعت است ولی خود شار به جريان جاری در مدار ميدان رتور بستگی دارد. ولتاژ درونی برابر ولتاژ خروجی نيست و چندين فاکتور، عامل اختلاف بين اين دو هست:

  • اعوجاج موجود درميدان مغناطيسی فاصله هوا به علت جريان جاری در استاتور که به آن عکس العمل آرميچر می گويند.
  • خود القایی بوبين های آرميچر
  • مقاومت بوبين های آرميچر
  • تاثير شکل قطب های برجسته رتور

 

مولد های AC يا آلترناتورها

مولد های AC يا آلترناتورها درست مثل مولدهای DC براساس القاء الکترومغناطيس کار مي کنند، آنها نيز شامل يک سيم پيچ آرميچر و يک ميدان مغناطيسي هستند اما يک اختلاف مهم بين اين دو وجود دارد، در حالي که در ژنراتورهای DC آرميچر چرخيده مي شود و سيستم ميدان ثابت است در آلترناتورها آرايش عکس وجود دارد.

آلترناتورها يک ژنراتور ساده بدون کموتاتور، يک جريان الکتريکي متناوب توليد مي کنند، چنين جريان متناوبي مزيت زيادي دارد براي انتقال توان الکتريکی و ازاين رو بيشترژنراتورهای الکتريکی بزرگ از نوع AC هستند. ژنراتور AC در دو حالت خاص با ژنراتور DC فرق مي کند. پايانه هاي سيم پيچ آرميچرش بيرون هستند. براي حلقه هاي لغزان جزئي شده جامد روي شفت (ميله) ژنراتور به جاي کموتاتور و سيم پيچ هاي ميدان توسط يک منبع DC خارجي تغذيه انرژي مي شود تااينکه توسط خود ژنراتور اين کار انجام شود. ژنراتور های AC سرعت پاييني با تعداد زيادي قطب در حدود 100 قطب ساخته مي شوند. هم براي بهبود بازه شان و هم براي دست يافتن به فرکانس دلخواه به آساني. آلترناتورها با توربين هاي سرعت بالا راهاندازی می شوند. فرکانس جريان گرفته شده توسط ژنراتور AC مساوی است با نيمی از تعداد قطب ها و تعداد چرخش آرميچر در ثانيه.

بخاطر احتمال جرقه زني بين جاروبک ها و حلقه هاي لغزان و خطر شکستهاي مکانيکي که ممکن است سبب اتصال کوتاه شود. آلترناتورها به يک سيم پيچ ساکن که بدور يک رتور می چرخد و اين رتور شامل تعدادی آهنربای مغناطيسی ميدان هستند ساخته می شوند. اصل عملکرد آنها نيز دقيقا مشابه عملکرد ژنراتورهای AC توصيف شده اند.

 

آلترناتور

 

ژنراتور با ولتاژ بالا

ژنراتور های با ولتاژ بالا بدون نياز به ترانسفورماتور افزاينده بطور مستقيم به شبكه قدرت متصل می گردد. ايده جديد بكار گرفته شده در اين طرح استفاده از كابل به عنوان سيم پيچ استاتور می باشد. ژنراتور ولتاژ بالا براي هر كاربرد در نيروگاه هاي حرارتی و آبی مناسب مي باشد. راندمان بالا، كاهش هزينه هاي تعمير و نگهداری، تلفات كمتر، تاثيرات منفي كمتر بر محيط زيست (با توجه به مواد بكار رفته) از مزاياي اين نوع ژنراتور مي باشد. ژنراتور ولتاژ بالا در مقايسه باژنراتورهای معمولی در ولتاژ بالا و جريان پائين كار مي كند. ماكزيمم ولتاژ خروجي اين ژنراتور با تكنولوژي كابل محدود مي گردد كه در حال حاضر با توجه به تكنولوژي بالای ساخت كابل ها مي توان ولتاژ آنرا تا سطح 400 كيلو ولت طراحي نمود. هادي استفاده شده در ژنراتور ولتاژ بالا بصورت دوار می باشد در حاليكه در ژنراتورهاي معمولی اين هادي بصورت مثلثي مي باشد در نتيجه ميدان الكتريكي در ژنراتورهاي ولتاژ بالا يكنواخت تر مي باشد. ابعاد سيم پيچ بر اساس ولتاژ سيستم و ماكزيمم قدرت ژنراتور تعيين مي گردد. در ژنراتورهاي ولتاژ بالا لايه خارجي كابل در تمام طول كابل زمين می گردد، اين امر موجب مي شود كه ميدان الكتريكی در طول كابل محدود گردد و ديگر مانند ژنراتورهای معمولی نياز به كنترل ميدان در ناحيه انتهايی سيم پيچ نباشد.

جزیی (Partial discharge) در هيچ ناحيه ای از سيم پيچ وجود ندارد و همچنين ايمنی افراد بهره بردار و يا تعميركار افزايش مي يابد. سربنديها و اتصالات معمولا در فضاي خالي مورد دسترس در محل انجام مي گيرد، بنابراين محل اين اتصالات در يك نيروگاه نسبت به نيروگاه ديگر متفاوت مي باشد، اما در هر حال اين اتصالات در خارج از هسته استاتور مي باشد، براي مثال اتصالات و سربندی ها ممكن است زير ژنراتور و يا خارج از قاب استاتور (Stator frame) انجام گيرد. بدين ترتيب اتصالات و سربندی ها، مشكلات ناشی از ارتعاشات و لرزش هاي بوجود آمده در ماشين های معمولی را نخواهند داشت.

در طرح كنونی ژنراتور ولتاژ بالا دو نوع سيستم خنك كنندگي وجود دارد، روتور و سيم پيچ هاي انتهايي توسط هوا خنك مي گردند در حاليكه استاتور توسط آب خنک می گردد. سيستم خنك كنندگي آب شامل لوله هاي XLPE قرار گرفته شده در هسته استاتور مي باشد كه آب از اين لوله ها جريان مي يابد و هسته استاتور را خنك نگه می دارد.

مقايسه جريان اتصال كوتاه در نيروگاه مجهز به ژنراتور ولتاژ بالا با نيروگاه مجهز به ژنراتور معمولی نشان می دهد كه به دليل اينكه در نيروگاه با ژنراتور ولتاژ بالا راكتانس ترانسفورماتور حذف مي گردد جريان های خطا كوچكتر می باشد.

 

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 RPM برای ارضای همگام بودن، نیاز به دنده ‌دارند.

 

ژنراتور القایی

 

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 آهنرباهای 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. بر روی موتور Brushed DC، آهنرباهای الکتریکی بر روی روتور با توان ورودی جابه‌جاگر (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 یافته می شوند.