ژنراتورها وموتورهای الكتریكی

موتور های AC:
دو نوع اساسی موتور ها طراحی شده اند برای عمل كردن بر روی جریان متناوب پولی فاز موتور های سنكرون و موتور های القایی موتور های سنكرون اساسآ یك تناوب گر(آلترناتور) سه فاز است كه بصورت معكوس كار می كند. آهنربا های میدان روی رتور پیچیده شده اند توسط جریان مستقیم تحریك شده اند و سیم پیچ آرمیچر به سه قسمت تقسیم می شود و با جریان متناوب سه فاز تغذیه می شوند . تغییر موج های سه فاز جریاندر آرمیچر واكنش متغییر مغناطیس را با قطبهای آهنربا های میدان سبب می شوند. و چرخش میدان با یك سرعت ثابت كه ای سرعت ثابت توسط فركانس جریان در خط قدرت AC تعیین می شود را سبب می گردند سرعت موتور سنكرون در وسایل خاصی سودمند است. همچنین در كاربدهایی كه بار مكانیكی روی موتور خیلی زیاد می شود و نیز موتور های سنكرون نمی توانند استفاده شوند. بخاطر اینكه اگر موتور سرعتش كاسته شود تحت بار آن یك مرحله عقب می ماند . در واقع یك پله كاسته می شود با فركانس جریان و منجر به توقف موتور می شود موتور های سنكرون می توانند ساخته شوند برای عملكرد از یك منبع قدرت تك فاز توسط با شاكل شدن عناصر مدار مناسب كه یك میدان مغناطیسی چرخش را سبب می شود ساده ترین موتور های الكتریكی نوع قفس سنجابی موتور های القایی استفاده شده باید یك تغذیه سه فاز می باشد استاتور یا ارمیچر ساكن از موتور قفس سنجابی شامل سه سیم پیچ ثابت مشابه با آرمیچر موتور سنكرون می باشد عصر چرخشی متشكل از یك هسته: در قسمتی كه یك سری از كنتاكتور ها سنگین نظم داده ومنظم شده اند وقرار گرفته اند بصورت یك دایره در اطراف شافت (میله) و موازی با آن برداشتنی هستند كنتاكتور های روتور به شكل قفسه ای استوانه ای و مشابه به ان استفاده می شوند بصورت سنجابی (كار می كنند) جریان سه فاز در سیم پیچ های استاتور جاری می شوند و یك میدان مغناطیسی چرخشی تولید می كند. این میدان یك جریان در كنتاكتور های نوع قفسه ای القا می كند . واكنش مغناطیسی بین میدان چرخشی و كنتاكتور های حامل جریان روتور روتور را به حركت در می اورند. اگر روتور دقیقآ با سرعت یكسانی به مانند میدان مغناطیسی بچرخد هیچ جریانی در آن القا نخواهد شد. و از این رو روتور با سرعت سنكرون نباید به حركت دراید. در عمل سرعتهای چرخش روتور و میدان در حدود 2 تا 5 درصد با هم تفاوت دارند. این تفا وت سرعت بعنوان لغزش معروف است. متور ها با روتور های قفس سنجابی می توانند استفاده شوند روی جریان متناوب تكفاز بوسیله نظم های مختلفی از القا و ظرفیت و بر اساس این دو مورد كه ولتاژ تكفاز را اصلاح می كند و تغییر می دهد و آن را به ولتاژ فاز تبدیل می كند چنین موتور هایی بعنوان موتور های فاز شكاف (Spelat Phase) مشخص و معروفند یا موتور های تعدیل كننده یا كند از سر(متور های خازنی) بر اساس نظم و ترتیب آن ها استفاده می شوند.
موتور های قفس سنجابی تكفاز گشتاور شروع(راه اندازی) زیادی ندارند. و برای به كار انداختن در حالی كه گشتاور زیاد است موتور های خنثی القایی استفاده می شود . یك موتور خنثی القایی ممكن است از نوع فاز شكاف باشد. یا از نوع تعدیل كننده اما یك سوئیچ یا اتو ماتیك یا دستی دارد كه اجازه می دهد جریان بین جاروبك های كموتاتور وقتی موتور شروع به حركت می كند. جاری شود و اتصالات كوتاه همه اجزای كموتاتور بعد از اینكه موتور به یك سرعت تقسیم می شوند . موتور های دفع القایی یا خنثی القایی به ای خاطر نامیده شده اند . كه گشتاور راه اندازیشان وابسته است به دفع بین روتور و استاتور و گشتاورشان در زمان راه اندازی وابسته است به القا موتورهای سیم پیچی شده ی سری با كموتاتور ها كه بر روی جریان متناوب با جریان مستقیم عمل می كنند. موتور های یونیورسال نامیده می شوند. آن ها معمولآ فقط در اندازه های كوچك ساخته می شوند و معمولآ در مصارف خانگی كاربرد دارند.
آلتر ناتور های جریان متناوب(AC)(آلتر ناتور ها) ژنراتورها:
همانتور كه در بالا گفته شد یك ژنراتور ساده بدون كموتاتور تولید خواهد كرد كه یك جریان الكتریكی كه متناوب می شوند.در مسیر همانطور كه آرمیچر می چرخد چنین جریان متناوبی مزیت زیادی دارد . برای اتقال توان الكتریكی و از این رو بشترین ژنراتور های اللتریكی بزرگ از نوع AC هستند.در ساده ترین شكلش یك ژنراتور AC فقط در دو حالت خاص فرق می كند با ژنراتور DC پایانه های سیم پیچ آرمیچرش بیرون هستند. برای حلقه های لغزان جزئی شده جامد روی شافت(میله)ژنراتو بجای كموتاتور و سیم پیچ های میذان توسط یك منبع DC خارجی تغذیه انرژی می شوند. تا اینكه توسط خود ژنراتور این كار انجام می شود. ژنراتور های AC سرعت پایینی با تعداد زیادی در حدود 100 قطب ساخته می شوند. هم برای بهبود بازده شان و هم برای دست یافتن به فركانس دلخواه به آسانی. آلترناتور ها با توربین های سرعت بالا راه اندازی می شوند. همچنین اغلب ماشین های دو قطبی هستند. فركانس جریان گرفته شده توسط ژنراتو AC مساوی است با نیمی از تعداد قطبها و تعداد چرخش آرمیچر در هر ثانیه. اغلب مطلوب است در مورد ژنراتور كه واتژ بالایی وجود داشته باشد و آرمیچر های در حال چرخش در چنین كاربرد هایی صرف عمل نمی كنند. بخاطر احتمال جرقه زنی بین جاروبكها و حلقه های لغزان و خطر شكستهای مكانیكی كه ممكن است سبب اتصال كوتاه شود . آلترناتور ها بنا بر این با یك سیم پیچ ساكن كه بدور یك روتور می چرخد . و این روتور شامل تعدادی اهنربای مغناطیسی میدان هستندساخته می شوند اصل عملكرد آنها دقیقآ مشابه عملكرد ژنراتور های AC توصیف شده اند. بجز اینكه میدان مغناطیسی(نسبت به كنتاكتور های آرمیچر) به حركت در می ایند. جریان تولید شده توسط آلترناتور های توصیف شده در بالا به یك پیك می رسد و به صفر ختم می شوند و به یك پیك منفی افت می كنند. و دوباره به سمت صفر می آیند. و در چند زمان در واقع چندین بار در هر ثانیه بسته به فركانس كه ماشین طراحی شده چنین جریان را جریان متناوب تكفاز نامیده اند. همچنین اگر آرمیچر در داخل دو سیم پیچ قرار گیرد. كه این سیم پیچ ها از زاویه ها و گوشه های راست یكدیگر كشیده شده اند و با اتصالات خارجی مجزا تهیه شده اند. دو موج جریان تولید خواهد شد. هر كدام در ماكزیممش خواهد بود وقتی كه دیگری به صفر برسد .چنین جریانی را جریان متناوب سه فاز نامیده اند. اگر سه سیم پیچ ارمیچر با زوایای 120درجه با یكدیگر قرار گیرند جریان به شكل موج سه برابر و كریپل تولید خواهد شد كه به آن جریان متناوب سه فاز گفته می شود. یك تعداد زیادتری از فازها ممكن است با افرایش تعداد سیم پیچها بدست آمده باشند و گرفته شوند در ارمیچر اما در مهندسی برق مدرن جریان متناوب سه فاز بسیا پر كاربرد است و آلترناتور سه فاز ماشینی دینامو الكتریكی است كه بطور كلی برای تولید قدرت الكتریكی (یا توان الكتریكی) بكار می رود. ولتاژ خای بالای 13200 در آلترناتور ها رایج ترند