تُستخدم التوربينات والمولدات في إنتاج الطاقة الكهربائية ، لكن التوربين يحول أشكال الطاقة المتاحة إلى دوران بينما يحول المولد الدوران إلى كهرباء. اعتمادًا على نوع الطاقة التي تستخدمها ، تحتوي محطات الطاقة على أنواع مماثلة من التوربينات وتستخدمها في مولدات الطاقة. تستخدم التوربينات العديد من الاستخدامات الأخرى إلى جانب توليد الطاقة ، ولكن جميع المولدات تنتج الكهرباء. بالإضافة إلى وجود أغراض ووظائف مختلفة ، يتم بناء التوربينات والمولدات بشكل مختلف تمامًا. الشيء الوحيد المشترك بينهما هو أنهما يدوران.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تستخدم التوربينات لتحويل أنواع مختلفة من الطاقة إلى دوران بينما تقوم المولدات بتحويل الدوران إلى كهرباء. للتوربينات العديد من التطبيقات الأخرى ، مثل تشغيل السفن والطائرات ، ولكن جميع المولدات تنتج الكهرباء.
كيف يعمل مولد التوربينات
تستخدم مولدات التوربينات لتوليد الكهرباء. يعتمد نوع التوربين المستخدم على نوع الطاقة المستخدمة لتشغيل التوربين. على سبيل المثال ، يستخدم المحرك النفاث وقود الطائرات لتشغيل التوربين الخاص به بينما تستخدم توربينات الرياح طاقة الرياح. حتى عندما تكون التوربينات متشابهة ، فقد تستخدم أنواعًا مختلفة من الوقود. على سبيل المثال ، الفرق بين التوربينات الغازية والبخارية هو أن التوربينات الغازية تحرق الغاز الطبيعي بينما تعمل التوربينات البخارية بالبخار من الغلايات. في كل حالة ، المصدر الخارجي للطاقة يجعل التوربين يدور.
يتم توصيل عمود التوربين بعمود المولد ، ويجعل التوربين المولد يدور. بعض التوربينات ، مثل تلك المستخدمة في مولدات المحركات النفاثة ، تدور بسرعة كبيرة. في هذه الحالة ، قد يتعين تقليل السرعة بواسطة صندوق تروس قبل الاتصال بالمولد. عندما يدور المولد ، تتحرك ملفات الأسلاك عبر مجال مغناطيسي ، وينتج التيار الكهربائي في الأسلاك. يمر التيار الكهربائي عبر خطوط النقل إلى المنازل حيث يعمل على تشغيل الأضواء والسخانات الكهربائية والأجهزة الكهربائية.
كيف يتم بناء التوربينات والمولدات بشكل مختلف
تتكون التوربينات من شفرات تدور حول عمود مركزي ، مثل المراوح قليلاً. توربينات الرياح مثال جيد على التوربينات الكبيرة التي تدور ببطء. بالنسبة لتوربينات المياه ، لا يوجد سوى عدد قليل من الشفرات الكبيرة بينما بالنسبة لتوربينات الغاز والبخار ، هناك العديد من طبقات الشفرات الصغيرة التي تدور بسرعة. في كل حالة ، يتدفق سائل أو غاز مثل الماء أو الهواء عبر الشفرات لجعلها تدور وتزود عمود التوربين بالطاقة.
تحتوي المولدات أيضًا على عمود مركزي ، لكن المغناطيسات ملفوفة بالأسلاك مثبتة عليها. يشكل العمود والمغناطيس دوار المولد. حول العمود والمغناطيسات عبارة عن ملفات ثابتة من الأسلاك تشكل الجزء الثابت للمولد. عندما يدور العمود ، تُنتج مغناطيسات الجزء المتحرك مجالات مغناطيسية تمر عبر ملفات الأسلاك في الجزء الثابت ، وتولد تيارًا كهربائيًا فيها. في بعض المولدات ، تظل المغناطيسات ثابتة ، ويتم تثبيت ملفات الأسلاك على العمود. في كلتا الحالتين ، تحتوي المولدات دائمًا على مجالات مغناطيسية تمر عبر ملفات من الأسلاك لإنتاج تيار كهربائي.
الاختلافات في تطبيقات التوربينات والمولدات
يمكن استخدام التوربينات لتوليد الطاقة ، ولكنها تستخدم أيضًا في العديد من التطبيقات الأخرى لإنتاج طاقة دوارة ، خاصة للنقل. المحركات النفاثة هي توربينات تعمل بالكيروسين وتنتج إما طاقة دوارة لتشغيل المراوح أو تسريع الغازات الساخنة لإنتاج قوة دفع للطائرة النفاثة. تعمل التوربينات الغازية على حرق الغاز الطبيعي لتشغيل السفن ، وتستخدم التوربينات البخارية الضغط من الغلايات لإنتاج طاقة دوارة للصناعات. يمكن استخدام القوة الدوارة من التوربينات حيثما كانت هناك حاجة لقيادة أعمدة الدوران.
إن الوظيفة الوحيدة للمولدات هي إنتاج الكهرباء ، ولكن يتم استخدامها بعدة طرق مختلفة. بالإضافة إلى توليد الطاقة للشبكة الكهربائية في محطات الطاقة ، يتم استخدامها على السفن ، على منصات النفط البحرية والطائرات لإنتاج الكهرباء اللازمة للأضواء والتحكم الكهربائي الأنظمة. تحتوي السيارات على مولدات صغيرة تسمى مولدات لإنتاج الكهرباء لشحن بطارية السيارة ، وتستخدم مولدات الطوارئ عند انقطاع التيار الرئيسي.
نظرًا لأن التوربينات والمولدات غالبًا ما تستخدم معًا في مناطق مثل محطات الطاقة وتوربينات الرياح ، يبدو أنها مرتبطة ويبدو أنها تعمل بنفس الطريقة. في الواقع ، هما جهازان مختلفان يؤديان وظائف مختلفة ويعملان على أساس مبادئ مختلفة تمامًا.