एसी जेनरेटर के बारे में

पिछली शताब्दी में एसी जनरेटर के आविष्कार और इसके विकास के बिना, दुनिया वास्तव में एक बहुत ही अंधेरी जगह होगी। बारी-बारी से चालू बिजली का उत्पादन करने वाले जनरेटर हमारी रोशनी, हमारे हीटिंग और कूलिंग सिस्टम, हमारे उपकरण और हमारे कंप्यूटर। मूल रूप से दुर्घटना द्वारा आविष्कार किया गया, एसी जनरेटर को एक बार बेकार और अनुपयोगी समझा जाता था और फिर कई वर्षों तक खराब कर दिया जाता था, इससे पहले कि वे आज अनिवार्य मशीन बन गए।

एक एसी जनरेटर एक चुंबकीय क्षेत्र के अंदर तार कॉइल को घुमाकर एक प्रत्यावर्ती धारा बनाने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के फैराडे के नियम को लागू करता है। यांत्रिक ऊर्जा कॉइल को घुमाती है, आमतौर पर हवा, पानी, डीजल या अन्य ऊर्जा स्रोतों द्वारा संचालित मोटर से।

डायरेक्ट करंट की तुलना में प्रत्यावर्ती धारा

प्रत्यावर्ती धारा, या एसी, एक प्रकार की बिजली है जो से उपलब्ध है आपकी दीवारों में आउटलेट, जबकि प्रत्यक्ष वर्तमान, या डीसी, बैटरी द्वारा बनाया गया है. स्थैतिक बिजली भी डीसी बिजली है, जो रेशम और कांच को एक दूसरे के खिलाफ रगड़कर या अपने बालों के माध्यम से प्लास्टिक की कंघी चलाने से उत्पन्न होती है।

डायरेक्ट करंट समय के साथ समान ध्रुवता बनाए रखता है और हमेशा एक ही दिशा में जाता है, यही कारण है कि बैटरी पर सकारात्मक और नकारात्मक टर्मिनल कभी नहीं बदलते हैं। प्रत्यावर्ती धारा की ध्रुवता या दिशा प्रत्येक सेकंड में कई बार बदलती है, इसलिए बिजली का प्रवाह भी प्रत्येक सेकंड में कई बार बदलता है। युनाइटेड स्टेट्स में, आपके घर में एसी पावर प्रति सेकंड 60 बार बारी-बारी से आती है।

जबकि हमारे घरों और कार्यालयों में कई चीजों के लिए एसी करंट की आवश्यकता होती है, एसी आउटलेट का उपयोग करने वाले कई उपकरण वास्तव में डीसी करंट का उपयोग करते हैं। इसमें कंप्यूटर सहित अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं। पावर कॉर्ड से जुड़ा एक रेक्टिफायर रूपांतरण करता है।

जेनरेटर कैसे काम करते हैं

सीधे शब्दों में कहें, अगर आप घुमाते हैं a चुंबकीय क्षेत्र वायर कॉइल के चारों ओर या चुंबकीय क्षेत्र के अंदर वायर कॉइल को घुमाएं, आपने एक एसी जनरेटर बनाया है। इसके पीछे की भौतिकी का वर्णन फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम द्वारा किया गया है।

यह समझने के लिए कि चुंबकीय क्षेत्र एक प्रत्यावर्ती धारा कैसे उत्पन्न करता है, एक चुंबक की कल्पना करें, जैसे कम्पास पर सुई घूमती है। कम्पास के चारों ओर किसी भी बिंदु पर, चुंबक के सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव चुंबक के घूमने के साथ-साथ गुजरते हैं। एक वायर कॉइल पर लगाया जाने वाला वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र वोल्टेज की ध्रुवीयता को वैकल्पिक करता है, जिससे सर्किट में एक रिवर्सिंग करंट उत्पन्न होता है।

डीसी जनरेटर एसी जनरेटर के समान हैं, लेकिन वे इंजीनियर के लिए अधिक जटिल हैं, उतने कुशल नहीं हैं और एसी जनरेटर की तुलना में बहुत अधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है। एक डीसी जनरेटर में शाफ्ट पर लगे तार का तार होता है, जबकि एक एसी जनरेटर में चुंबक होता है। जैसे ही कॉइल घूमता है, यह कॉइल के चारों ओर लगे कार्बन ब्रश के संपर्क में आता है, बाहरी सर्किट को बारी-बारी से चुंबकीय ध्रुवों के साथ ताल में चालू और बंद कर देता है ताकि बाहरी सर्किट में केवल एक ध्रुवीयता भेजी जा सके।

एसी जेनरेटर का इतिहास

एसी जनरेटर का इतिहास डायनेमो और डीसी बिजली के इतिहास से जुड़ा हुआ है। विद्युत जनरेटर की उत्पत्ति माइकल फैराडे और जोसेफ हेनरी के काम में हुई है, जिन्होंने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज की थी। पहला एसी जनरेटर गलती से हिप्पोलाइट पिक्सी द्वारा बनाया गया था, जब वह 1832 में पहले डायनेमो का आविष्कार कर रहा था, जिसने डीसी बिजली के दालों को वितरित किया था। 1832 के बाद, जनरेटर के विकास में कुछ महत्वपूर्ण मील के पत्थर शामिल हैं:

1860: एंटोनियो पचिनोटी ने एक डायनेमो का आविष्कार किया जो निरंतर डीसी शक्ति प्रदान करता था।
1867: वर्नर वॉन सीमेंस और चार्ल्स व्हीटस्टोन ने स्व-संचालित इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करके एक अधिक शक्तिशाली डायनेमो का आविष्कार किया।
1871: ज़ेनोब ग्रैम ने चुंबकीय क्षेत्र में लोहे की कोर लगाकर पहला व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य डायनेमो बनाया, जिससे बिजली उत्पादन में काफी वृद्धि हुई।
1878: गैंज़ कंपनी ने बुडापेस्ट में वाणिज्यिक संचालन में इस्तेमाल होने वाला पहला एसी जनरेटर बनाया।

1880 के दशक के अंत तक, बिजली का प्रारंभिक उपयोग यू.एस. में प्रत्यक्ष धारा तक सीमित था थॉमस एडिसन ने डीसी प्रौद्योगिकी में भारी निवेश किया था। हालाँकि, डीसी बिजली समस्याओं में चलने लगी जब अधिक से अधिक लोग अपने घरों और व्यवसायों में बिजली चाहते थे। डीसी करंट को आसानी से अलग-अलग वोल्टेज में नहीं बदला जा सकता है, इसलिए बिजली स्टेशनों को प्रत्येक ग्राहक के कुछ शहर ब्लॉकों के भीतर होना चाहिए। यह जल्द ही निकोला टेस्ला के काम के लिए बड़े पैमाने पर धन्यवाद को बदल देगा।

1893 और धाराओं का युद्ध

19वीं शताब्दी के अंत में, जॉर्ज वेस्टिंगहाउस द्वारा समर्थित निकोला टेस्ला ने दिखाया था कि प्रत्यक्ष धारा के विपरीत, प्रत्यावर्ती धारा को एक वोल्टेज से दूसरे वोल्टेज में परिवर्तित किया जा सकता है ट्रांसफार्मर. इसलिए, उच्च वोल्टेज का उपयोग करके लंबी दूरी पर बिजली भेजी जा सकती है और फिर सेवा ग्राहकों को कम वोल्टेज तक थ्रॉटल किया जा सकता है।

हालाँकि, थॉमस एडिसन ने बिना किसी लड़ाई के एसी में स्विच करने के लिए डीसी इन्फ्रास्ट्रक्चर में बहुत अधिक पैसा लगाया था। एडिसन ने एसी बिजली को उपयोग करने के लिए बहुत खतरनाक होने के रूप में बदनाम करने के लिए एक धब्बा अभियान शुरू किया, और अन्य बातों के अलावा, एसी संचालित बिजली की कुर्सी को निष्पादन की एक नई विधि के रूप में बढ़ावा दिया और एसी बिजली के खतरे के सार्वजनिक प्रदर्शनों के रूप में आवारा जानवरों को इलेक्ट्रोक्यूट किया।

१८९३ में दो घटनाओं ने डीसी के शासनकाल के अंत को चिह्नित किया। सबसे पहले, शिकागो विश्व मेले को टेस्ला के प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित 100,000 बिजली की रोशनी से रोशन किया गया था, जो हर रात भाग लेने वाले लाखों आगंतुकों को चकाचौंध करता था। दूसरा, नियाग्रा फॉल्स पावर कंपनी ने वेस्टिंगहाउस को टेस्ला के पॉलीफ़ेज़ एसी इंडक्शन मोटर्स (एक प्रकार का एसी जनरेटर) का उपयोग करके नियाग्रा फॉल्स से बिजली पैदा करने का ठेका दिया, जो जल्द ही बफ़ेलो, न्यूयॉर्क और अधिकांश पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका को बिजली प्रदान करेगा।

जेनरेटर के प्रकार

विद्युत जनरेटर सभी गतिज ऊर्जा से विद्युत शक्ति का उत्पादन करते हैं, इसलिए जनरेटर के शाफ्ट को स्थानांतरित करने के लिए उनके लिए मोटर से जुड़ा होना आम बात है। जनरेटर के शाफ्ट को मोड़ने वाली डीजल से चलने वाली मोटर को डीजल जनरेटर, डीजल ईंधन जनरेटर सेट या डीजल ईंधन जेनसेट कहा जा सकता है।

बैकअप जनरेटर सहित अधिकांश जनरेटर स्थायी रूप से स्थापित किए जाते हैं जहां उनकी आवश्यकता होती है, जबकि छोटे, पोर्टेबल जनरेटर का उपयोग कैंपिंग ट्रिप जैसी चीजों के लिए या बिजली आउटेज के दौरान घरों को बिजली देने के लिए किया जाता है। सभी एसी जनरेटर को इनपुट ऊर्जा स्रोत द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है:

जीवाश्म ईंधन: इनमें गैसोलीन जनरेटर, डीजल जनरेटर, प्राकृतिक गैस जनरेटर और प्रोपेन जनरेटर शामिल हैं।
प्राकृतिक ऊर्जा: ग्रीन-पावर जनरेशन सिस्टम भी कहा जाता है, इनमें सौर जनरेटर और पवन-चालित जनरेटर शामिल हैं। जलविद्युत जनरेटर, जो बहते पानी की गति को पकड़ते हैं, भी इसी श्रेणी में आते हैं।
मौजूदा ऊर्जा: कुछ जनरेटर अतिरिक्त ऊर्जा पर कब्जा कर लेते हैं जो पहले से ही किसी अन्य मशीन या प्रक्रिया द्वारा उत्पादित की जा रही है, जैसे कि विनिर्माण संयंत्रों में। हाइड्रोलिक जनरेटर, उदाहरण के लिए, विद्युत जनरेटर को बिजली देने के लिए किसी अन्य प्रणाली द्वारा बनाए गए हाइड्रोलिक दबाव का उपयोग करते हैं।

थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर सीबेक प्रभाव नामक एक घटना में दो कंडक्टर या अर्धचालक के बीच तापमान अंतर का उपयोग करते हैं।

एसी जेनरेटर के अनुप्रयोग

अपने बिजली स्रोतों के अलावा, जनरेटर को उद्योग में उनके आवेदन के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। इनमें से कुछ में शामिल हैं:

बिजली संयंत्रों: ये जनरेटर शहरों, कस्बों, घरों और व्यवसायों सहित पूरे क्षेत्र के लिए बिजली का उत्पादन करते हैं।
कृषि: पावर टेक-ऑफ जनरेटर एक इनपुट ऊर्जा स्रोत के रूप में ट्रैक्टर के ड्राइवशाफ्ट का उपयोग करता है। यह पोर्टेबल जनरेटर का एक उदाहरण है।
हवाई जहाज: बड़े विमान अक्सर बिजली के सिस्टम को बिजली प्रदान करने के लिए एसी जनरेटर का उपयोग करते हैं। एक प्रकार की प्रणाली को एयरक्राफ्ट रैम एयर टर्बाइन जनरेटर कहा जाता है, जो एक जनरेटर से जुड़ी टरबाइन को स्पिन करने के लिए विमान की उड़ान द्वारा बनाए गए वायु दाब का उपयोग करता है।
हवाई अड्डे: जब इंजन ऑनबोर्ड इलेक्ट्रिकल सिस्टम को संचालित करने के लिए बंद हो जाते हैं तो एयरक्राफ्ट स्टार्टर जनरेटर और ग्राउंड-सपोर्ट जेनरेटर पावर एयरक्राफ्ट।
ऑटोमोटिव जेनरेटर: अल्टरनेटर कहा जाता है, ये एसी करंट उत्पन्न करते हैं जो वाहन के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को चलाने के लिए डीसी करंट में बदल जाता है। अधिक बिजली की आवश्यकता वाले वाहनों, जैसे मनोरंजक वाहनों में बड़े जनरेटर होते हैं।
समुद्री जेनरेटर: एक इनपुट ऊर्जा स्रोत के रूप में जहाज के इंजनों का उपयोग करते हुए, ये जहाज की विद्युत प्रणालियों को शक्ति प्रदान करते हैं।
वेल्डिंग: आर्क वेल्डिंग जनरेटर आर्क वेल्डिंग उपकरण के लिए आवश्यक बिजली प्रदान करने के लिए सैकड़ों एम्पीयर में मापा गया उच्च आउटपुट धाराएं प्रदान करते हैं।