محركات
محركات

محركات الاحتراق الداخلي (internal combustion engines)


محركات الاحتراق الداخلي (internal combustion engines) والتي تعمل على مشتقات البترول السائلة والغازية كالبنزين والسولار (الديزل) والغازات الطبيعية والصناعية.

عيوب محركات الاحتراق الداخلي (internal combustion engines) :

كفاءة هذه المحركات لا تتجاوز الثلاثين في المائة لأحسن أنواعها ويوجد كذلك صعوبة في تصنيع أحجام كبيرة منها .

محركات
محركات

مميزات محركات  الاحتراق الداخلي (internal combustion engines)

1- سرعة تشغيلها

2- إمكانية تصنيع أحجام صغيرة منها تناسب بعض التطبيقات كتوليد الطاقة الكهربائية للتجمعات السكانية التي لا تصلها شبكة الكهرباء العامة.

3- المولد الكهربائي قلب محطة التوليد وهو يقوم بتحويل الطاقة الحركية الدورانية التي أنتجتها المحركات الميكانيكية بمختلف أنواعها إلى طاقة كهربائية .

4-  يتم ربط المولد بشكل مباشر مع المحرك على نفس محور الدوران.

5- تستخدم المولدات التزامنية ثلاثية الأطوار في جميع محطات التوليد التي تغذي شبكات الكهرباء العامة

6- يجب أن تحدد سرعة دوران هذه المولدات بشكل دقيق لتولد تيار متناوب بتردد يبلغ خمسين هيرتز في النظام الأوروبي أو ستين هيرتز في النظام الأمريكي.

يعتمد تصميم المولدات يعتمد على عدة عوامل منها : 

1-  تصميم هذه المولدات يعتمد على نوع المحركات التي تديرها ففي حالة التوربينات البخارية والغازية تدار المولدات بسرعة 3000 دورة في الدقيقة أو نصف هذه السرعة في النظام الأوروبي و بسرعة 3600 دورة في الدقيقة أو نصف هذه السرعة في النظام الأمريكي.

2- تستخدم في هذه الحالة مولدات بقطبين للسرعة العالية وأربعة أقطاب للسرعة الأبطأ.
3- أما في حالة التوربينات المائية والهوائية فتدار المولدات بسرعة بطيئة نسبيا لا تتجاوز عدة مئات من الدورات في الدقيقة وتستخدم في هذه الحالة مولدات بعدد كبير من الأقطاب قد تزيد عن مائة قطب.

4- في كل الأحوال يجب أن يتم ضبط سرعة المحرك الميكانيكي بشكل بالغ الدقة باستخدام آليات مختلفة تعتمد على نوع المحرك وذلك لضمان ثبات سرعة دوران المولد وبالتالي تردده مهما تغيرت قيمة الحمل المسلط عليه.

5-  المولدات الكهربائية المستخدمة في محطات التوليد تولد كميات كبيرة من الطاقة قد تتجاوز الألف ميجاواط وبما أن حاصل ضرب الجهد في التيار رقم ثابت يتناسب مع القدرة الكهربائية التي يولدها فإن عملية تصميمها ليست بالعملية السهلة وتحتاج لموازنة كبيرة بين قيم الجهد والتيار المستخدمة فيه للحصول على مولد بأصغر حجم ممكن وأقل فقد ممكن.

6- رفع التيار على حساب تخفيض الجهد يتطلب ملفات على العضو الساكن بأسلاك ذات مقاطع كبيرة لتقليل الفقد فيها ورفع الجهد على حساب تخفيض التيار يتطلب ملفات ذات عزل جيد.

7-  المولدات الحديثة تتراوح قيمة الجهد الأمثل بين عشرة آلاف وثلاثين ألف فولت وقد تصل قيمة التيار إلى خمسين ألف أمبير.

8-  الجهد الكهربائي ينخفض مع زيادة الحمل فلا بد من وجود آليات تعمل على تثبيت الجهد عند قيمة محددة لدى المستخدمين ويتم ذلك من خلال رفع الجهد الذي تولده المولدات الكهربائية مع زيادة الحمل ويتم ذلك من خلال التحكم بالتيار المباشر الذي يغذي الملفات المغناطيسية على العضو الدوار باستخدام مولد تيار مباشر أو من خلال تحويل جزء من التيار المتناوب إلى تيار مباشر باستخدام المقومات (rectifiers).