موتور برق

موتور برق یا ژنراتور برق یکی از پرکاربردترین و پراستفاده‌ترین وسایلی هست که در حین قطع برق به کار گرفته شده و مانع از قطع و یا اختلال در عملیات روزانه و فعالیت‌های تجاری می‌گردد. به طور کلی به هر دستگاهی که انرژی مکانیکی حاصل از سوخت گاز یا بنزین و گازوئیل را به انرژی الکتریکی تبدیل کند موتور برق می‌گویند.

ژنراتور برق یا موتور برق با قابلیت‌های مکانیکی و الکتریکی مختلف برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرد, که در ادامه به نقد و بررسی تخصصی انواع موتور برق ( از موتور برق خانگی تا دیزل ژنراتور) و کاربرد هریک خواهیم پرداخت و قیمت موتور برق را در تمام مدل‌های مختلف باهم مقایسه می‌کنیم.

کاربردهای موتور برق

مورد استفاده اصلی موتور برق‌ها در مکان هایی می‌باشد که:

1. نیاز به برق در آن‌ها وجود داشته، اما امکان برق کشی و یا وجود برق شهری در آن مکان‌ها امکان پذیر نیست. از جمله این مکان‌ها می‌توان به کشتی ها، هواپیماها، قطارها، مناطق دورافتاده و جنگلی و … را نام برد.
2. امکان برق رفتگی در آن‌ها وجود داشته و با رفتن برق مشکلات عدیده و جبران ناپذیری در آن‌ها رخ می‌دهد. از جمله آن‌ها می‌توان به مراکز حساس صنعتی، مراکز امنیتی، بیمارستان ها، سرورها و … را نام برد.
3. صنایعی که وجود برق جهت راه اندازی دستگاه و تجهیزات آلات موردنیاز بوده و دسترسی به برق وجود ندارد یا بسیار مشکل است. که از آن جمله می‌توان صنایع راهسازی، ساختمان سازی، آبرسانی، حفاری و … را نام برد.

ویژگی های یک موتور برق ایده آل

• موتور برق ایده آل سازگاری مناسبی با محیط زیست دارد.
• موتور برق دارای وزن و صدا کمی باشد و آلودگی صوتی کمی ایجاد نماید.
• دارای قدرت و توان مناسبی با توجه به عملکرد موردنظر ما باشد.
• پروسه تعمیر و نگهداری آن ساده و هزینه‌های تعمیر و نگهدای کمی داشته باشد.
• موتور برق قیمت مناسبی داشته باشد، مصرف و هزینه سوخت آن پایین باشد.
• پروسه استارت و روشن کردن موتور برق بنزینی به آسانی انجام گیرد.
• دارای گارانتی و خدمات پس از فروش مناسبی باشد.

نحوه تقسیم بندی موتور برق

معیارهای مختلفی برای دسته بندی ژنراتورهای برق وجود دارد، اما معیار اصلی برای دسته بندی، ظرفیت و میزان قدرت خروجی آن‌ها بوده که با واحد وات اندازه گیری و نمایش داده می‌شود.

در این قسمت اصلی‌ترین و مهم‌ترین دسته‌بندی جهت ژنراتورها را معرفی خواهیم کرد:

انواع موتور برق (ژنراتور) از لحاظ سوخت

۱- موتور برق بنزینی

همان طور که از نام این نوع از موتور برق‌ها پیداست، نیروی محرک موتور برق بنزینی از یک موتور با سوخت بنزین تامین می‌گردد. موتور برق‌های بنزینی یکی از پرکاربردترین و رایج ترین انواع موتور برق جهت کارکردهای نسبتا طولانی می‌باشند. از معایب اصلی موتور برق بنزینی می‌توان به تولید گازهای دی اکسید کربن در اثر سوختن بنزین و آلوده نمودن هوا اشاره نمود، همچنین این دسته از موتور برق‌ها را می‌توان تنها در محیط‌های باز مورد استفاده قرار داد، در غیر این صورت ممکن است به دلیل تولید گازهای سمی باعث ایجاد خفگی گردند.

۲- موتور برق گازسوز

سوخت این دسته از موتورها با گاز تامین می‌گردد و نیروی محرک آن‌ها از طریق یک موتور گازسوز ایجاد می‌شود. این دسته از موتوربرق‌ها چندان پرکاربرد نیستند. از مزایای ژنراتورهای گازسور می‌توان تولید آلاینده‌های کمتر و هماهنگی مناسب با محیط زیست را نام برد و از معایب آن می‌توان قدرت کمتر نسبت به نوع بنزینی و گازوئیلی را نام برد. همچنین به طور کلی موتور برق گازسوز طول عمر بیشتری نسبت به موتور برق بنزینی داشته و دارای مخاطرات کمتری می‌باشند. این دسته از موتور برق‌ها چندان پرکاربرد نیستند.

۳- موتور برق دیزل یا دیزل ژنراتور

سوخت این دسته از موتورها با گازوئیل  و نیروی محرک آن‌ها از یک موتور دیزلی تامین می‌شود. این دسته از موتورها یکی از قوی‌ترین و عظیم‌ترین نوع موتور برق‌ بوده، که مدت زمان و توان بیشتری را از نظر کارکرد نسبت به انواع گازسوز و بنزینی دارند، همچنین قیمت آن‌ها نیز بیشتر است. از معایب دیزل ژنراتورها می‌توان به تولید آلاینده‌های زیاد و آلوده نمودن هوا، صدای زیاد و  بزرگی و سنگینی موتور اشاره نمود. نکته آنکه دیزل ژنراتور از لحاظ سیستم خنک کاری به دو دسته آب خنک و هواخنک تقسیم می‌شوند.

توان موتور برق‌ها

دو معیار برای اندازه گیری میزان توان موتور برق‌ها وجود دارد، این معیارها KW کیلووات و KVA کاوا می‌باشد.

KW: عبارت است از توان واقعی موتور برق

KVA: عبارت است از توان ظاهری دیزل ژنراتور زمانی که در حالت AC قرار می‌گیرد.

در جدول زیر مهم‌ترین نمادهای مورد استفاده در ژنراتورها معرفی شده است، همچنین نحوه محاسبه توان ژنراتور در دو حالت تکفاز و سه فاز و نحوه تبدیل کیلووات به کاوا در این جدول درج شده است.

انواع موتور برق از لحاظ کاربرد

اگر چه وظیفه اصلی تمامی موتور برق‌ها یکسان است و از آن‌ها جهت تولید برق استفاده می‌شود؛ اما از نظر نوع مصرف، کاربری و توان خروجی در ۴ نوع مختلف در بازار موجود می‌باشند.

۱- موتور برق کیفی

موتور برق کیفی ارزان‌ترین مدل موتور برق بوده و بسیار مقرون به صرفه است. به این دسته از ژنراتورها، ژنراتور کمپین نیز می‌گویند، زیرا آن‌ها مناسب تامین برق در مسافرت، چادرزنی و کمپین‌ها می‌باشند. این دسته از ژنراتورها سازگاری بسیار خوبی با محیط زیست داشته و آلاینده‌های بسیار کمی تولید می‌کنند.

۲- موتور برق خانگی قابل حمل

موتور برق خانگی نوع دیگری از ژنراتورها است که جهت تامین برق شهری در خانه‌ها و مراکز کوچک به کار گرفته می‌شوند.

۳-  موتور برق صنعتی قابل حمل

این دسته از ژنراتورهای شباهت زیادی به موتور برق‌های خانگی داشته اما قدرت و توان آن‌ها بیشتر است. از این دسته موتورها می‌توان جهت پشتیبانی برق سایت‌های ساختمانی، برق شرکت‌ها و سازمان‌ها استفاده کرد.

۴- موتور برق‌های ثابت (دیزل ژنراتور)

این دسته از موتور برق‌ها در یک محل به صورت ثابت نصب شده و وظیفه تامین برق یک مجموعه را بر عهده دارند. دیزل ژنراتورها دارای توان و قدرت بالاتری نسبت به انواع دیگر بوده و مدت زمانی که وظیفه تامین برق را به عهده دارند نیز بسیار بیشتر از انواع دیگر است. بالطبع این دسته از ژنراتور دیزل‌ها لقب گران‌ترین موتور برق را به خود اختصاص داده است.

انواع سیستم استارت موتور برق

سه نوع سیستم جهت استارت موتور برق وجود دارد:ک

1. سیستم روشن کننده دستی یا هندلی
2. سیستم روشن کننده استارتی
3. سیستم روشن کننده اتوماتیک

سیستم استارتی عملکرد بهتر و مناسب‌تری نسبت به دستی دارد، البته هزینه سیستم استارتی نسبت به سیستم دستی نیز بیشتر است.

مزیت سیستم استارت اتوماتیک چیست؟

یکی از مزیت‌ها و فواید سیستم اتوماتیک این است که هنگام قطع شدن برق، موتور به صورت اتومات به کار افتاده و دیگر نیازی به روشن کردن موتور برق به صورت دستی و مراجعه به محلی که موتور برق در آن تعبیه شده است، وجود ندارد.

اجزای تشکیل دهنده موتور برق‌ها

1. موتور
2. ژنراتور
3. سیستم سوخت
4. تنظیم کننده ولتاژ
5. سیستم خنک کننده و اگزوز
6. سیستم روغنکاری
7. شارژر باتری
8. قسمت اصلی مونتاژ شده و قاب

موتور

قسمت اصلی و محرک دستگاه که منبع انرژی مکانیکی دستگاه می‌باشد. موتور دستگاه بر حسب کاربری و کاربرد می‌تواند به صورت گازی، بنزینی و یا دیزل انتخاب گردد.

ژنراتور

مهم‌ترین و اصلی‌ترین قسمت یک موتور برق، ژنراتور است که وظیفه تولید و تبدیل انرژی مکانیکی به برق را بر عهده دارد. اصلی‌ترین موارد در مورد تعیین نحوه و کارکرد ژنراتور، سیم پیچی استاتور و رتور و جریان تحریک آن است.

سیستم سوخت

معمولا به صورت یک باک یا مخزن بوده که وظیفه تامین سوخت موردنیاز برای موتور را بر عهده دارد.

تنظیم کننده ولتاژ

وظیفه تنظیم مقدار ولتاژ خروجی را بر عهده داشته، همچنین وظیفه تبدیل جریان AC به DC یا بالعکس بر عهده این قسمت از دستگاه  موتور برق است.

سیستم خنک کننده

استفاده‌ی مداوم از موتور برق باعث می‌شود اجزای داخلی آن داغ شود. اگر این گرما در محفظه موتور باقی بماند، باعث آسیب رسیدن به اجزای موتور می‌شود. به همین دلیل وجود سیستمی جهت خروج این گرما و خنک شدن اجزای موتور الزامی است. از این رو از سیستم خنک کننده جهت این امر استفاده می‌شود.

سیستم روغن کاری

جهت افزایش طول عمر اجزای موتور و جلوگیری از سایش قسمت‌های مختلف در اثر درگیری دائم، وجود یک سیستم جهت روان کاری و روغن کاری بسیار ضروری است.

شارژر باتری

 وظیفه شارژ باتری دیزل ژنراتور بر عهده این قسمت می‌باشد.

قسمت اصلی مونتاژشده و قاب (شاسی ژنراتور)

 شامل بدنه و قسمت اصلی دستگاه بوده که تمامی اجزا بر روی آن نصب می‌شوند.

۸ نکته مهم جهت افزایش طول عمر ژنراتور برق

جهت افزایش طول عمر مفید و به حداکثر رسیدن میزان کارآیی دستگاه، باید همواره مسائلی را مدنظر داشت و چک نمود تا در هنگام کار با دستگاه دچار مشکل نشویم. در اینجا این موارد را برای شما ذکر می‌کنیم:

1. چک کردن درجه حرارت دستگاه موتور برق
2. چک کردن میزان فشار دستگاه ژنراتور برق
3. چک کردن سطح آب خنک کاری
4. بازرسی سطح روغن دستگاه جهت روانکاری و روغنکاری قسمت‌های مختلف
5. چک کردن مقدار دود خروجی از دستگاه موتور برق بنزنی
6. چک کردن میزان سوخت مصرفی دستگاه موتور برق خانگی
7. چک کردن مقدار ارتعاش و صدای دستگاه موتور برق
8. بازرسی آب بند بودن تمام قسمت‌ها و عدم وجود نشت

ژنراتور دیزلی یا بنزینی؟ کدام یک مناسب کار شما است؟

اینکه کدام یک از ژنراتورها جوابگوی کار شماست، سوال بسیار مشکلی است. اما برای پاسخ دادن به این سوال، باید میزان توانی که نیاز دارید را به طور کامل و شفاف مشخص کنید.

به عنوان یک قاعده کلی ژنراتورهای بنزینی جهت عملیات کوچک همچون: مسافرت‌های چادری و مزارع بسیار کوچک ایده‌آل و مناسب بوده و ژنراتورهای دیزل به دلیل قدرت بالا جهت عملیات و پروژه‌های بزرگ همچون مزارع یا پروژه‌های ساختمانی در مقیاس بالا مناسب می‌باشند. در این قسمت سعی داریم مقایسه‌ای بین موتور برق‌های بنزینی و دیزلی برای شما انجام دهیم تا شما انتخاب ایده‌آلی برای خرید یک موتور برق داشته باشید:

۱- مقایسه از لحاظ راندمان سوخت

موتورهای برق دیزل راندمان بیشتری نسبت به موتورهای برق بنزینی دارند و میزان خروجی و نیروی بیشتری را با مصرف سوخت کمتری تولید می‌کنند؛ اما آن‌ها سنگین‌تر بوده و وزن بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی دارند.

۲- طول عمر دستگاه

کدام ژنراتور برای عملیات با مدت زمان طولانی مناسب‌تر است؟ هر ژنراتوری که شما انتخاب می‌کنید، باید با قدرت و در پاره‌ای از مواقع به سختی کار کند تا میزان خروجی و قدرت مورد نظر شما را ایجاد کند. با این وجود ژنراتورهای بنزینی با تنش و فشار بسیار زیاد، ولتاژ موردنظر شما را تولید می‌کنند. در حالی که ژنراتورهای دیزل قادرند بدون وقفه و بدون فشار زیاد کار کرده تا ولتاژ موردنظر شما را ایجاد کنند. فشار کمتر روی اجزای داخلی موتور موجب افزایش طول عمر آن‌ها ‌شده، به همین دلیل نیاز به عملیات تعمیر و نگهداری موتور دیزل نسبت به بنزینی کمتر است.

یکی دیگر از ویژگی‌های موتور دیزل قابلیت خود روغنکاری آن‌ها به دلیل وجود روغن در گازوئیل است. ویژگی خودروغنکاری به طول عمر موتورهای دیزل و اجزای آن کمک می‌کند؛ اما برای یک موتور بنزینی دو زمانه نیاز است که بنزین و روغن در مخزن ریخته شود، که در دراز مدت ممکن است سیستم سوخت رسانی موتورهای بنزینی را دچار مشکل کرده و موجب افزایش هزینه تعمیرات و پروسه تعمیرات و نگهداری موتورهای بنزینی نسبت به دیزل شود، در حالی که ۱- هزینه تعمیرات و ۲- پروسه تعمیرات و نگهداری دو موردی است که هنگام استفاده از موتورهای دیزل نگران آن‌ها نیستیم.

۳- قابلیت اطمینان

بزرگترین ژنراتورهای دیزل نیاز به حداقل تعمیر و نگهداری با هزینه مناسب را دارند، یکی از دلایل این امر، سادگی نسبی موتور دیزلی در مقایسه با موتور ژنراتور بنزینی است. همچنین سادگی موتور دیزل باعث می‌شود تا عمل خنک شدن آن با سهولت انجام گیرد. موتور دیزل دارای سهولت، کارآیی و قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به موتور بنزینی است.

مقایسه ویژگی‌های ژنراتورهای دیزلی و بنزینی به صورت خلاصه

• قیمت سوخت موتورهای بنزینی سه برابر موتورهای گازوئیلی است.
• قیمت ژنراتورهای دیزل ۳۰ تا ۵۰ درصد از ژنراتورهای بنزینی بیشتر است.
• روشن کردن موتورهای بنزینی با استارت برقی یا هندل بسیار ساده‌تر از موتورهای دیزل است.
• راندمان، طول عمر و قابلیت اطمینان ژنراتورهای دیزل بیشتر از ژنراتورهای بنزینی است.
• موتورهای دیزل دارای وزن بیشتری نسبت به موتورهای بنزینی است.
• هزینه تعمیرات و پروسه تعمیر و نگهداری موتورهای دیزل نسبت به بنزینی ساده‌تر و با هزینه کمتر همراه است.

تعمیر و نگهداری موتور برق

چرا ما به نگهداری از ژنراتور نیاز داریم؟ این سوالی است که باید از خود بپرسیم تا دستگاه ما طول عمر و راندمان کاری بالای خود را حفظ کند.

با گسترش شبکه برق در سرتاسر جهان، این انرژی در میلیون‌ها خانه و کسب و کار مختلف نفوذ کرده است. با این حال بر اثر طوفان‌ها، سیل‌ها و خرابی تجهیزات در مناطق مختلف جغرافیایی، قطع برق، مردم زیادی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این باره می‌توان به آمار سال ۲۰۱۲ در ایالات متحده آمریکا اشاره کرد که در آن سال بیش از ۲۸۰۰ قطع برق ناخواسته به مدت زمان ۲٫۵ ساعت رخ داده است.

قطع برق در بیمارستان‌ها، مراکز مراقبتی و بهداشتی می‌تواند تهدید کننده جان افراد باشد و همچنین زیان مالی به میزان ۲۰۰۰۰ دلار الی ۲ میلیون دلار را تحمیل کند.

۳ دلیل مهم نقص ژنراتور ها در شروع کار 

• سوییچ استارت در شروع کار به جای قرا گرفتن در حالت Auto در حالت Off قرار گرفته است.
• در شروع کار باتری‌ها در حالت شارژ کامل قرار ندارد.
• فیلتر سوخت به علت آلودگی و ناخالصی های موجود بسته شده است.

تمام موارد مربوط به تعمیر و نگهداری ژنراتورها باید توسط پرسنل مجرب و آموزش دیده انجام شود، تا از بروز عیوب احتمالی تا حد زیادی پیشگیری شود. در ادامه مواردی که باید به طور منظم و در بازه‌های زمانی مشخص انجام گیرد را برای شما شرح داده‌ایم:

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه

به علت دوام و مقاومت بالای موتورهای دیزل، اکثر موارد نگهداری از نوع پیشگیرانه بوده و شامل موارد زیر است:

• بازرسی های عمومی موتور برق
• سرویس سیستم روغن کاری
• سرویس سیستم خنک کاری
• سرویس سیستم سوخت رسانی
• سرویس و تست استارت باتری ها
• بکار انداختن منظم موتور برق بنرینی

برنامه زمانی انجام این موارد با توجه به سیکل کاری موتور برق انجام می‌گیرد. به طور مثال اگر موتور برق به طور مکرر مورد استفاده قرار گیرد باید در فواصل زمانی کوتاه‌تری انجام گیرد.

۵ عامل اساسی که باعث کاهش عمر ژنراتورها می‌شود

• استفاده از دیزل ژنراتور به طور مکرر
• استفاده از ژنراتور در محیط کاری با دمای حرارت بالا
• قرار گرفتن در معرض تغییرات آب و هوایی
• قرار گرفتن در معرض آب شور
• قرار گرفتن در معرض گرد و غبار و سایر آلودگی های هوا

در هر حال باید با توجه به استانداردهای سازنده ژنراتور تمامی موارد تعمیر و نگهداری انجام شده و همچنین با یک برنامه زمانی منظم تمامی موارد مربوط به نگهداری ژنراتور ثبت گردد.

جدول زیر یک جدول عمومی جهت نگهداری اکثر ژنراتورها می باشد

نکات ایمنی در هنگام استفاده از ژنراتور برق

ژنراتور برق یا همان موتور برق به همان اندازه که می‌توانند مفید باشند و در مواقع قطع برق و اضطرار به کار گرفته شود، در صورت عدم رعایت نکات ایمنی می‌توانند خطرناک و تهدید کننده جان انسان‌ها باشند. در این قسمت تعدادی از علائم ایمنی موتور برق‌ها را به نمایش گذاشته‌ایم.

همچنین به دلیل استفاده زیاد از ژنراتورها و اهمیت نکات ایمنی مربوط به آن‌ها، در لیست زیر نکات ایمنی در هنگام راه‌اندازی را مشاهده کنید:

لیست مهمترین نکات ایمنی مربوط به راه اندازی ژنراتورها

خطراتی که هنگام کار با موتور برق انسان را تهدید می‌کند

• مسمومیت از طریق گاز مونو کسید کربن موجود در دود حاصل از احتراق موتور دیزل
• شوک الکتریکی و برق گرفتگی
• آتش سوزی
• سازمان بهداشت ایمنی و شغلی موارد ایمنی زیر را در حین کار با ژنراتورها پیشنهاد می دهد:

پیشنهادهایی مبنی بر جلوگیری از شوک الکتریکی و برق گرفتگی

• هرگز موتور برق را به طور مستقیم به سیستم برق منزل، دفتر کار و … متصل نکنید،  مگر اینکه یک برق‌کار مجرب به درستی موتور برق را با سوییچ انتقال نصب کرده باشد.
• به هیچ وجه لوازم الکتریکی را مستقیماً به ژنراتور برق متصل نکنید. این کار را با استفاده از کابل‌هایی که سازنده دستگاه آن را پیشنهاد می‌دهد انجام داده و در هر شرایطی از سالم بودن کابل اطمینان حاصل نمایید.
• موتور برق بنزینی را در شرایط خشک نگه دارید. در شرایط بارانی از موتور برق استفاده نکرده و در صورت امکان با استفاده از یک سایبان از آن محافظت کنید.

پیشنهادهایی مبنی بر جلوگیری از مسمومیت بر اثر گاز مونوکسید کربن

• هرگز از موتور برق در داخل ساختمان و یا فضاهای محصوری مانند گاراژ ها و زیرزمین ها استفاده نکنید.
• اطمینان حاصل کنید تا در اطراف ژنراتور ۳ تا ۴ فوت فضای خالی وجود داشته باشد و در بالای ژنراتور برق فضای کافی جهت تهویه وجود داشته باشد.
• احتیاط حاصل نمایید تا موتور برق بنزینی در نزدیکی درها، پنجره ها و ورودی ها قرار نداشته باشد، تا فضا از گاز مونوکسید کربن اشغال نشود.
• علائمی همچون سر درد، سرگیجه، تهوع و خستگی نشان دهنده مسمومیت بر اثر گاز مونوکسید کربن می باشد. اگر این علائم را در خود یا سایر افراد پیرامون ژنراتور دیدید، بلافاصله خود را به پزشک برسانید و تا زمانی که مکان ژنراتور از مونوکسید کربن پاکسازی نشده است، به محل نصب ژنراتور بازنگردید.

خطرات آتش سوزی و موارد ایمنی جهت جلوگیری از آتش سوزی

• موتور برق هنگام کار گرم شده و تا مدت ها پس از خاموش شدن داغ می مانند، به همین علت با ریزش سوخت می توانند محترق شوند.
• قبل از سوخت گیری، ژنراتور را خاموش کرده و اجازه دهید خنک شود.
• بنزین و سایر سوخت های ژنراتور را در ظروف مناسب و استاندارد ذخیره و منتقل شوند و این ظروف دارای مجرای تهویه باشند.
• مخازن سوخت را از دستگاه های تولید کننده گرما و اشتعال نظیر خود ژنراتور، سیگار، فندک، آبگرمکن و کبریت دور نگه داشته و همچنین در اطراف این مخازن سیگار نکشید.

خطرات ناشی از سر و صدا و ارتعاش

• موتور های ژنراتور برق سر و صدا و ارتعاش تولید می کنند.
• صدای بیش از حد و ارتعاش باعث کاهش شنوایی و ایجاد خستگی می کند و می تواند عملکرد شغلی فرد را تحت تاثیر قرار دهد.
• ژنراتورهای قابل حمل را در حد امکان به دور از مناطقی که افراد در حال کار هستند نگه دارید.
• در صورت امکان حتماً از محافظ های گوش استفاده کنید.