لماذا تقل سرعة محرك الديزل (ينخ) مؤقتا عندما نبدأ برمى الاحمال على المولد مع ان الاحمال هنا احمال كهربية و ليست ميكانيكية ؟؟
الوسم: المولد
المولد الكهربائي (Power Generator)
- سوف أتحدث في هذا الموضوع عن المولدات الكهربائيه (Power Generator) بشكل مبسط لفكره عمل هذه المولدات وأهميتها لتعم الفائده لذوي الاختصاصات الاخري .
- المولد الكهربائي يقوم بتحويل الطاقه المكانيكيه الي طاقه كهربائيه لكي يستخدمها المستهلك لتشغيل معظم متطلبات الحياه والتي تعمل بالطاقه الكهربائيه والجميع يعلمها.
- تعتمد فكره المولد الكهربائي علي قانون فراداي حيث يرجع الفضل لهذا العالم في تأسيس فكره عمل المولد الكهربائي حيث أنه لاحظ عندما كان يجري أحد تجاربه عندما سقط منه مغناطيس في موصل كهربائي مربوط بجلفانوميتر بتحرك المؤشر وعندما استرجع القطعه لاحظ بتحرك المؤشر الي الناحيه الاخري مما يدل علي وجود تيار كهربائي .
- حدث هذا في عام1837م ولم يشأ هذا العالم أن يفوت هذه الظاهره حيث عكف علي دراستها حتي ظهر بقانون فراداي أو ما يسمي بقاعده اليد اليمني وهو عند وجود مجال مغناطيسي مع موصل كهربائي وقمنا بتحريك هذا الموصل أو المجال المغناطيسي فأننا ستحصل علي جهد كهربائي يستطيع أن يدفع التيار الكهربائي لتشغيل جهاز ما.
- لعل هذه الصوره توضح فكره قانون فراداي
- لعل هذه الظاهره يجب أن تكون درسا لنا حيث أننا نري في اليوم مئات الظواهر ولكننا للأسف نمر عليها مرور الكرام بينما غيرنا في الدول الغربيه ما أن يروا ظاهره الا وقاموا بدراستها والتمعن فيها والبحث عن أسبابها وفي النهايه يقدمون لنا اختراعا عبقريا يخدم البشريه كما حصل مع فراداي.
- لنعود الان الي المولد وبعد أن عرفنا فكره هذا المولد حيث يجب أن يتوفر لنا موصل كهربائي وهو عاده يكون سلك من النحاس ومجال مغناطيسي (وهو موجود في الطبيعه كما اننا نستطيع أن نصنع مغناطيس أو ما يسمي بالمجال الكهرومغناطيسي) وحركه لتحريك هذا المجال ومن ثم نستطيع الحصول علي جهد كهربائي.
- كيف نحصل علي الحركه أو الطاقه الحركيه ؟؟؟
- هناك عدة طرق منها Steam Turbine حيث نستخدم البخار لتزويدنا بالطاقه الحركيه وهذه الطريقه الاكثر شيوعا وتستخدم في أغلب المحطات الكهربائيه هنا في الدوله كما انها غير مكلفه حيث نستخدم ميا البحر ونقوم بتسخينه لتحويله الي البخار ومن ثم نقوم بظغطه لنرسله الي المولد ليزودنا بالطاقه الحركيه ومن ثم نسترجع البخار الغير مظغوط ونكثفه لتحويله الي سائل ونرسله مره أخري لتسخينه وهكذا كما الصوره التاليه.
- الطريقه الاخري للحصول علي الطاقه الحركيه هي الغاز حيث يستخدم الغاز مع الهواء المظغوط لتزويدنا بالطاقه الحركيه وهذه الطريقه شائعه في شركات البترول لتوفر الغاز هناك.
- في الحقيقه هناك عده طرق منها استخدام الطاقه النوويه وطاقه الرياح ومحرك الديزل ولكن الاكثر شيوعا هما Steam turbine and gas turbine.
- للعلم أنه للحصول علي طاقه كهربائيه يجب أن يكون هناك طاقه مماثله لتزويدنا بهذه الطاقه وهي الطاقه الحركيه وللحصول علي الطاقه الحركيه يجب أن يكون هناك طاقه مماثله وهي الطاقه الحراريه كما في مثال الغاز وهكذا
- وهذا يثبت لنا مقوله أن الطاقه لا تفني ولا تستحدث .
- لا أريد أن اتعمق في الموضوع أكثر فالهدف منه اعطاء ولو فكره بسيطه عن المولد الكهربائي أتمني انني استطعت أن اوصل الفكره والسموحه .
- مع تمنياتي في المرات القادمه أن نتوسع في النقاش وندخل في التفاصيل واتمني مشاركه ممن يعملون في هذا المجال أو يدرسون فيه.
- وشكرا…..
التصنيفات
كيف يعمل المولد الكهربي "الدينامو"؟
كيف يعمل المولد الكهربي “الدينامو”؟
حياتنا الكثير من النعم التي لا نشعر بقيمتها إلا اذا فقدنها، فقد تعودنا ان نقوم بتشغيل المصابيح أو الاجهزة المنزلية أو الأجهزة في المكتب بمجرد الضغط على المفتاح الكهربي المجاور للجهاز، ولكن لو تخيلنا ان الكهرباء انقطعت ولمدة ايام ستجد أنك لا تستطيع القراءة في الليل كما تعودت ولا تستطيع الاستماع إلى نشرات الأخبار أو مشاهدة التلفاز أو حتى استخدام الانترنت أو الهاتف أو الغسالة أو الميكروويف، ولوخرجت إلى الخارج لوجدت ان محطات الوقود توقفت أو حتى شبكات القطارات تعطلت ولما استطعت ان تستخدم ألة سحب النقود أو ان تنجز أعمالك التي تعودت القيام بها. ولعلك عزيزي القارئ تستطيع ان تذكر المزيد من هذه الأمثلة.
دينامو مثبت على اطار دراجة هوائية لتزود المصباح بالتيار الكهربي
اساسيات هامة
قبل اكتشاف المغناطيسية والكهرباء كانت المولدات تعتمد على الكهرباء الساكنة مثل مولد الفانديجراف الذي استخدم فقط في الابحاث العلمية والتجارب المختبرية حيث انها كانت تعمل بفرق جهد كبير جداً والطاقة الكهربية الناتجة عنها صغير.
وفي عام 1832 توصل العالم مايكل فارادي البريطاني الأصل إلى اكتشاف مذهل وجديد يكمن في توليد فرق جهد كهربي على طرفي موصل عندما يتحرك عمودياً على مجال مغناطيسي. كما توصل عالم امريكي يدعى جوزيف هنري إلى نفس النتائج ايضا ومن ثم قام كلاً من العالمين بعدة تجارب للتحقق من هذه الظاهرة والتي تأكدت بالفعل واطلق عليها بقانون فارادي للحث المغناطيسي.
Michael Faraday
عالم بريطاني في الفيزياء والكيمياء
1791-1867
ما اكتشفه فارادي كان محض الصدفة التامة حيث انه لاحظ انه عندما يقترب مغناطيس من دائرة مغلقة مكونة من ملف موصول بمقياس للتيار الكهربي “اميتر” لاحظ انحراف مؤشر الأميتر وان هذا الانحراف لا بد وان يكون قد نتج عن مصدر لفرق الجهد نتج عن حركة المغناطيس بالنسبة للملف الكهربي، حيث انه لم يكن هناك اي بطارية متصلة مع الملف، ولاحظ العالم فارادي ان انحراف مؤشر الأميتر يزداد مع اقتراب احد قطبي المغناطيس من مركز الملف كما وأن الؤشر ينحرف باتجاه معاكس في حالة سحب المغناطيس بعيداً عن الملف. كذلك وجد ايضا ان سرعة حركة المغناطيس تزيد من قودة انحراف المؤشر، أما إذا توقف المغناطيس عن الحركة يعود المؤشر إلى الصفر.
وفي تجربة أخرى قام بها فارادي تعتمد على الدائرة الكهربية الموضحة في الشكل ادناه. لاحظ فارادي أنه عند لحظة اغلاق مفتاح الدائرة الكهربية ولحظة فتح الدائرة الكهربية مرور تيار في الدائرة الثانوية، وهذا يعود إلى انه في حالة فتح الدائرة الكهربية أو اغلاقها فإن التيار يتغير بين القيمة صفر واقصى قيمة مما يؤدي إلى تغيير في المجال المغناطيسي المتولد في الملف على الجانب الأيسر للدائرة وهذا يؤدي إلى تيار كهربي يمر في الدائرة الثانوية .
يتولد تيار كهربي حثي في الملف الثانوي كلما اغلقت الدائرة الكهربية الرئيسية أو فتحت
توليد قوة دافعة كهربية على اساس قانون فارادي
بدلا من تحريك المغناطيس بالنسبة للملف سوف نقوم الأن بتحريك الملف بالنسبة للمجال المغناطيسي وهذا موضح في الشكل ادناه حيث مجال مغناطيسي عمودي على مستوى الصفحة وهناك دائرة كهربية مكونة من مقاومة متصلة بسلكين موصلين مثبت عليهما قطعة من مادة موصلة فإذا ما قمنا بسحب القطعة الموصلة بسرعة معينة في اتجاه زيادة مساحة الدائرة أو تقليلها فإن تيار كهربي يسري في الدائرة الكهربية واذا وضعنا مصباح صغير بدلا من المقاومة فن المصباح سيضيء كلما سحبنا القطعة الموصله بشرط ان تتحرك بملامسة السلكين بالطبع.
نتيجة لحركة القطعة المعدنية عموديا على المجال المغناطيسي يولد تيار كهربي في الدائرة.
نستنتج مما سبق ان قوة دافعة كهربية تولدت من حركة القطعة المعدنية عموديا على المجال المغناطيسي.
ماذا يحدث لينتج تيار؟
عند اقتراب المغناطيس من الملف فإن التيار الحثي المتولد سوف يعطي مجالا مغناطيسياً، معاكساً للزيادة في المجال المغناطيسي ولهذا فإن التيار الحثي المتولد في الحلقة سيكون في اتجاه عكس عقارب الساعة ليكون اتجاه المجال المغناطيسي الناشئ عنه في عكس الزياة في التدفق الناتج من المغناطيس الخارجي . أي ان التيار الكهربي الحثي هو ناتج عن رفض الملف لعبور خطوط المجال المغناطيسي ومقاومة تغير الفيض المغناطيسي له.
حركة المغناطيس في اتجاه الحلقة يؤدي إلى تولد تيار كهربي حثي في الملف يكون اتجاهه بحيث ينتج عنه مجال مغناطيسي يعاكس المجال الذي احدثه
فكرة عمل المولد الكهربائي “الدينامو”
تركيب المولد الكهربائي “الدينامو”
يكون التيار الكهربي الناتج عن المولد الكهربي هو تيار متردد ويتغير بدالة جيبية مع الزمن كما في الشكل ادناه وذلك لأن التيار الكهربي الحثي الناتج من دوران الملف يتغير في قيمته من قيمة عظمى عندما يكون مستوى الملف عمودياً على مستوى المجال المغناطيسي إلى قيمة صفر عندما يكون مستوى الملف موازيا لخطوط المجال وتتكرر هذه الحلة بدوران الملف.
شكل اليتار الكهربي الناتج عن المولد الكهربي وهو ما يسمى بالتيار المتردد AC current
الخلاصة
تكمن فكرة توليد الكهرباء في دوران ملف مصنوع من سلك نحاس بين قطبي مجال مغناطيسي وهذا يسمى التوربين، المشكلة تكمن في الوسيلة التي نستخدمها لجعل الملف يدور باستمرار وخير مثال على ذلك محطة توليد كهرباء السد العالي حيث تم استخدام فرق منسوبي الماء لتحريك الملف كما في الصورة الموضحة ادناه.
محطة توليد كهرباء توربيناتها مدمجة في السد
المولدات تأتي بحجم صغير جدا مثل مولد الدراجة لتوليد كهرباء تكفي لانارة مصباح صغير إلى مولدات تعمل بالوقود لتوليد كهرباء لتزويد منزل وهناك مولدات اكبر حجما لتوليد تيار كهربي لتشغيل مصنع او مستشفى، وهناك مولدات كبيرة جداً لتزويد المدينة او الدولة بالكهرباء، كلها تعمل بنفس الفكرة ولكن تختلف في حجمها وفي الطريقة التي تستخدمها لادارة الملف الداخلي. يمكنك الحصول على صور كثيرة لمولدات مختلفة من خلال البحث في الإنترنت عن مواضيع تتحدث عن Electric Generator .
شكرا على هذه المعلومات القيمة. نتمنى أن تفيدنا بمواضيع أخرى
شكرا كثيرا على هذه المعومات المفيدة مع تمياتنا بالتقدم المستمر في هذا المجال
شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .
[rainbow]شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .[/rainbow]
اللغة لفظ ومعنى؛ لذا نأخذ عن العرب اللفظ والمعنى، وما جاءنا بعد عصور الاستشهاد من ألفاظ اعتمدها اللغويون تُسَمَّى مولَّدة.
وهنا نعرض لبعض الألفاظ التي استخدمت في غير ما استخدمها العرب فصارت مولدة، ولا يخفى ما لهذا الباب من ثراء لغوي لو تم التفاعل المرجو.
وهنا نعرض لبعض الألفاظ التي استخدمت في غير ما استخدمها العرب فصارت مولدة، ولا يخفى ما لهذا الباب من ثراء لغوي لو تم التفاعل المرجو.
