تاریخچه:
قبل از اینکه ، رابطه بین الکتریسیته و مغناطیس کشف شود مولدهای الکترواستاتیکی کشف شدند که از اصول الکترواستاتیک برای تولید انرژی الکتریکی استفاده میکردند. این مولدهای توان را در ولتاژ بسیار بالا و جریان الکتریکی اندک تولید میکردند. این ماشینها از یکی از این دو مکانیزم برای تولید انرژی الکتریکی استفاده میکردند:
۱- القای الکترواستاتیک در دیزل ژنراتور
۲- تولید برق بر اثر اصطکاک (تریبوالکتریسیته) به دلیل بهرهوری پایین این مولدها و نیاز آنها برای استفاده از عایق کاری پر هزینه به علت ولتاژ بالا این مولدها هرگز در کاربردهای عملی و برای تولید میزان قابل توجهی از انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار نگرفتند. ماشین ویمشاست (Wimshurst) و مولدهای ون دی گراف (Van de Graaff) مثالهایی از این مولدها هستند که هنوز مورد استفاده قرار میگیرند.
ü ۱۸۳۱-۱۸۳۲ مایکل فارادی اصول عملکرد مولدهای الکترومغناطیسی را کشف کرد. این اصل بعدها قانون فارادی نام گرفت که بر این نکته دلالت میکند که در دو سر هادی که به طور عمودی نسبت به یک میدان مغناطیسی حرکت کند پتانسیل الکتریکی ایجاد میشود. او همچنین اولین مولد الکترومغناطیس را نیز ساخت که به آن صفحه فارادی گفته شد. این مولد یک مولد هم قطب بود که از یک صفحه مسی که بین دو آهنربای نعل اسبی میچرخید تشکیل شده بود. این مولد قادر به ساخت میزان اندکی ولتاژ جریان مستقیم با یک جریان بالا بود.
ü البته این طراحی از جهات مختلفی کم بازده بود چرا که ولتاژ تنها در قسمتهایی از صفحه به وجود میآمد که زیر قطبها قرار داشتند و جریان تولیدی به سرعت در دیگر قسمتهای صفحه پخش میشد و این جریان جاری شده در صفحه موجب هدر رفتن انرژی به صورت گرما میشد. مولدهای هم قطب بعدی این مشکل را با استفاده از آهن رباهایی که تمام محیط صفحه را پوشش میدادند حل کردند به طوری که میدان در طول تمام صفحه به طور یکنواخت وجود داشته باشد.
دیزل ژنراتور
در تولید انرژی الکتریکی مولد به ماشینی گفته میشود که از طریق القای الکترومغناطیسی انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. تبدیل بالعکس انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی به وسیله موتور الکتریکی صورت میگیرد. موتورها و مولدهای الکتریکی از جهات مختلفی دارای شباهتهای زیادی با یکدیگر هستند. منبع تامین کننده انرژی مکانیکی ممکن است توربین بخار، توربین آبی، توربین بادی یا یک موتور احتراق داخلی باشد.
دیزل ژنراتور ها که از ترکیب موتور دیزل، ژنراتور الکتریکی (مولد) و بخش های دیگر ساخته شده اند، ابزاری هستند برای تامین برق در شرایط مختلف. از تامین برق اضطراری در حد چند دقیقه گرفته تا تامین برق کشتی و قطار در این بازه قرار می گیرند. کار شرکت های فعال در این زمینه، ارائه خدمات تخصصی برای تعمیر، نگهداری و کوپله دیزل ژنراتورهاست.
دیزل ژنراتور با تبدیل سوخت دیزلی به الکتریسیته، قادر است برق مورد نیاز کارخانه ها، محیط های صنعتی، پروژه های ساختمانی، جاده ها و راه آهن، نمایشگاه ها، بیمارستان ها، سازمان ها و ادارات، سینماها، مجموعه های ورزشی، پروژه های مختلف بین شهری و دور دست را فراهم کند.
کاربرد اصلی دیزل ژنراتور در مواقعی است که دسترسی به برق شهری امکان پذیر نیست و گاهی هم برای کاهش هزینه های مصرف انرژی بکار می رود.
تعریف دیگر از دیزل ژنراتور :
ترکیبی از یک موتور دیزل، ژنراتور و انواع متعلقات فرعی از قبیل شاسی، اطاقک پوشاننده، عایقهای صدا، سیستمهای کنترل، قطع کنندههای اضطراری مدار، سیستم مولد گرما، سیستم استارت اتومات و غیره که به عنوان یک مجموعه به یک دیگر متصل شده باشند دیزل ژنراتور میگویند . موتور ژنراتورها میتوانند از ۱ تا ۲۰ کیلو ولت آمپر (KVA) برای منازل، فروشگاهها، ادارات کوچک و تا 2000kVA/2MVA))قابل استفاده برای مجتمعهای اداری بزرگ و کارخانهها برق تولید کنند . یک ژنراتور ۲۰۰۰ کیلو ولت آمپر را میتوان درون یک اطاقک ایزوله قابل حمل قرار داد . ژنراتورهای ۵ مگاوات برای ایستگاههای کوچک تولید برق استفاده میشوند و برای این منظور میتوان از چندین دستگاه ژنراتور استفاده کرد . ژنراتورها در سایزهای بزرگتر به صورت مجزا به محل نصب حمل شده و در آنجا مونتاژ و تجهیزات فرعی به آنها اضافه میگردد .
دیزل ژنراتورهای کوچک تا ۲۵۰ کیلو ولت آمپر نه تنها برای تولید برق اضطراری بلکه به جهت تامین برق مورد نیاز به صورت مستمر یا در زمان اوج مصرف و یا حتی در زمانی که کمبود زنراتورهای بزرگتر حس میشود استفاده میشوند . کشتیها و بسیاری از وسائل نقلیه بزرگ زمینی مانند قطارها نیز از دیزل ژنراتور نه فقط برای تامین برق روشنایی بلکه برای تامین نیروی محرکه مورد نیاز خود استفاده میکنند . به وسیله نیروی محرکه برقی میتوان حرکت یکنواخت و قدرتمندتری علاوه بر استفاده مناسب تر از فضا داشت . محرکههای برقی قبل از جنگ جهانی اول در کشتی ها مورد استفاده قرار گرفتند و در طول جنگ جهانی دوم به تکامل رسیدند.
دستگاههای تولید برق بر اساس ظرفیت تولید نرمال تا ماکزیمم و بر اساس قدرت تولیدی و به کیلووات طبقه بندی و نامگذاری شده و با توجه به نوع مصرف آن برای تولید برق مستمر یا اضطراری انتخاب میشوند.