كيف يعمل المولد الكهربائي واهم استخداماته
كيف يعمل المولد الكهربائي؟ نظرًا لضرورة استخدام مولدات الكهرباء في إنتاج الكهرباء اللازمة بوسائل النقل المختلفة، والكثير من التطبيقات الأخرى، فنحن بحاجة لمعرفة كيف يعمل ذلك المولد؟ وما هو؟ وأنواعه، وكيفية حساب قدرته؛ لذلك سوف نقوم بتوضيح ذلك في مقالنا التالي بالتفصيل.
كيف يعمل المولد الكهربائي؟
كيف يعمل المولد الكهربائي؟ تُنتج طاقة كهربائية عند تدوير ملف حول مجال مغناطيسي ويُعرف ذلك بالحث الكهرومغناطيسي،
ويتم استخدام طاقة ميكانيكية في دوران ملف أو مغناطيس، على سبيل المثال يستخدم مولد الدراجة قوة تدوير العجلة من أجل إنتاج طاقة كهربائية تقوم بإشعال مصباح الدراجة.
ما هو المولد الكهربائي؟
يستخدم المولد الكهربائي في توليد الكهرباء، حيث يُحول الطاقة الحركية لطاقة كهربائية، ويعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي الذي يعتبر المصدر الرئيسي في توليد التيار الحثي،
بالإضافة إلى تعدد مصادره كما في المحرك المتردد المتواجد في التوربينات والتي تستخدم في عملها ما يلي: –
- المحركات البخارية.
- الطاقة المائية.
- الهواء المضغوط.
- توربينات الرياح.
- محركات الاحتراق الداخلية.
- أو أي مصدر من مصادر الطاقة الميكانيكية الأخرى.
شرح مفصل عن مولدات الديزل
تمثل مولدات الديزل إحدى التطبيقات العملية لعلم الديناميكا الحرارية، والذي يرتكز على تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود لطاقة ميكانيكية كحركة المكبس داخل السلندرات.
تحويل الطاقة الحركية بعد ذلك لطاقة كهربائية بواسطة المولد الكهربائي، والذي يعتبر العنصر الرئيسي بوحدات التوليد العاملة بماكينات الديزل، والتي يتم استخدامها كمولدات احتياطية في العديد من المنشآت، وتتميز بما يلي: –
- سهولة الاستعمال.
- سرعة التركيب.
- بها أغطية خارجية تقيها من العوامل الجوية.
حساب قدرة المولد الكهربائي
تختلف احتياجات كل جهاز كهربائي عن غيره في القدرة الكهربائية الخاصة به، على سبيل المثال، تحتاج الثلاجة إلى 600 وات، واللمبة 35 أو 100 وات.
نقوم بوضع قائمة خاصة بالأشياء التي نحتاجها أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وجمع هذه القدرات، وشراء المولد الذي يملك قدرة أكبر من مجموع القدرات،
كما يجب مراعاة عدم تشغيل المولد بطاقة كبيرة لفترة طويلة، وأن تزيد 500 وات عن مجموع احتياجاتك.
أجزاء المولد الكهربائي
يعتبر المولد الكهربائي آلة تُستخدم في تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهربية في وجود مصدر للطاقة مثل البنزين، أو النفط، أو المياه الجارية، أو الرياح،
وتعتمد طريقة عمله على الحث الكهرومغناطيسي الذي يعمل على توليد التيار الكهربائي، ويقوم المولد بتوليد التيار المتردد أو المباشر أو كليهما، ويتكون من تسعة أجزاء أساسية كما يلي:
- مولد التيار المتناوب.
- منظم الجهد.
- المحرك.
- نظام خزان الوقود.
- شاحن البطارية.
- أنظمة العادم وأنظمة التبريد.
- نظام التشحيم.
- لوحة التحكم.
- الإطار الخارجي.
شاهد أيضًا: أهمية المحافظة على الكهرباء
استخدامات المولد الكهربائي
يستخدم المولد الكهربائي في تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء حيث تقوم المولدات بإنتاج تيارًا كهربائيًا مباشرًا تعرف بالدينامو،
أو تقوم بإنتاج تيارًا كهربائيًا مترددًا والذي يعتبر الأكثر كفاءة، والأرخص في التوليد، وتشمل مصادر الطاقة الميكانيكية المستخدمة في توليد الكهرباء ما يلي:
- التوربينات الغازية: كحرق بعض أنواع الغازات الطبيعية.
- التوربينات البخارية: من خلال البخار المضغوط، ودرجة حرارة مرتفعة.
- محركات الاحتراق الداخلي: كبعض أنواع الوقود.
- التوربينات المائية: عن طريق ضغط المياه عند الشلالات العالية، أو السدود.
لا يفوتك معرفة: أخطار الكهرباء وكيفية الوقاية منها
طريقة صنع مولد كهرباء ذاتي
قام العالم الفيزيائي مايكل فاراداي باختراع أول مولد كهربائي سنة 1831م، ولكن تختلف طريقة تزويد المولدات الكهربائية بالطاقة الميكانيكية في عصرنا الحالي،
حيث أن منها من يعمل بالبخار، والأخرى بالوقود النفطي كالبنزين والديزل، كما أن هناك مولدات صديقة للبيئة التي تعمل على طاقة الرياح، أو طاقة المياه الجارية، ويتم صناعة ذلك المولد كما يلي: –
- نقوم برسم خطًا من كل زاوية على اللوح الخشبي يصل إلى الزاوية المُعاكسة لها، وتشكيل حرف X بين الزوايا.
- حفر ثقب بالمثقاب على نقطة تقاطع الخطين، وتثبيت البرغي بذلك الثقب.
- تقسيم السي دي الأول لأربعة أجزاء متساوية بقلم التخطيط، وتقسيم السي دي الآخر لخمسة أجزاء متساوية.
- لصق المغناطيسات الأربعة على السي دي الأول.
- لصق السي دي الثاني على اللوح الخشبي.
- تجهيز خمس ملفات نحاسية ذات قطر متساو، وكل منهما مكون من مئة لفة، وتوصيل كل قضبين من هذه الملفات بلمبة من لمبات LED
- لصق الملفات على السي دي الذي تم تقسيمه لخمسة أجزاء.
- لصق الفكرة الخاصة بماكينة الخياطة على السي دي المتواجد بالقاعدة.
- تثبيت حلقة معدنية بمنتصف السي دي الأول، ومن خلال نفس الجهة المثبت عليها المغناطيسات.
- وضع غطاء أنبوب معجون أسنان على الجهة الأخرى لنفس السي دي.
- لصق السي دي الخاص بالمغناطيسات على البرغي؛ لتكون مقابلة للملفات النحاسية.
- تدوير قرص المغناطيسات، وسنلاحظ إضاءة لمبات LED.
ننصحك بقراءة: طريقة تخفيض فاتورة الكهرباء
قدرة المولد الكهربائي
يعتبر اختيار نوع المولد الكهربائي والهدف منه أمر مهم للغاية حسب احتياجك له، والمناسب لك، وتتميز بصوتها الهادئ نسبيًا، وآمنة،
ويمكن استخدامها على العديد من الأجهزة الإلكترونية المختلفة، بالإضافة إلى أن قدرة معظم المحولات تصل إلى حوالي 3000 واط من الطاقة.
مبدأ عمل المولد الكهربائي
يعتمد مبدأ عمل المولد الكهربائي على تحويل الطاقة الحركية إلى كهربية في وجود مجال مغناطيسي، ويعمل ذلك المولد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي الذي يعتبر المصدر الرئيسي في توليد التيار الحثي، وتقوم بتغذية كافة الشبكات الكهربائية تقريبًا.
قد يهمك أيضًا: أهمية الكهرباء للعديد من المجالات
أنواع المولد الكهربائي
نظرًا لارتباط أنواع المولد الكهربائي المختلفة بشكل معقد بتطبيقاتها؛ فهناك العديد من أنواع المولد الكهربائي التي تقوم بتحويل الطاقة إلى كهرباء وإعطاء إضاءة، ولفت الانتباه كما يلي: –
- مولدات الاستقراء.
- مولدات العاكس.
- المولدات المحمولة.
- المولدات الصناعية.
- المولدات الكهربائية الاحتياطية.
تعرف على: أنواع الكهرباء المنزلية والمتحركة
وهنا نكون قد تعرفنا على كيف يعمل المولد الكهربائي، وكيفية حساب قدرته، واستخداماته، وأنواعه، وطريقة صنعه، وكيف يقوم بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، بتوزيعها عبر خطوط الكهرباء.
