كيفية عمل المولد الكهربائي: دليل شامل في مجال التقنية

مبدأ عمل المولد الكهربائي

تُعدّ المولّدات جُزءاً هامّاً من مكوّنات العديد من الأجهزة في حياتنا، مثل : الغسّالات، والمكانس الكهربائية وغيرها، ويُمكن تشغيله في وضعين مُختلفين أي يُمكن استخدامه كمُحرّك يُحرّك الجهاز في اتجاه واحد وكمولّد، وتعتمد آلية عمل المولد على الكهرومغناطيسيّة وحفظ الطاقة بشكل كبير، حيث يُعتبر المغناطيس الكهربائي أهمّ أجزاء المُولّد، ولكن التحكم بقوته المغناطيسيّة من خلال الكهرباء، فعندما ينتقل سلك مصنوع من مادة مُوصلة كالنحاس مثلاً عبر مجال مغناطيسي، ينشأ التيار في السلك الذي يُعدّ مولداً بدائيّاً، ولكن عندما تُمرّر الكهرباء عبر السلك الملفوف حول قلب حديد الموجود في مجال مغناطيسي فإنّه يتحرّك ويُعد في هذه الحالة مُحرّكاً أساسيّاً.¹

مصادر الطاقة الميكانيكية للمولد الكهربائي

يتم الحصول على الطاقة الميكانيكية للمولد الكهربائي من عمود دوراني غالباً، وهنالك العديد من مصادر القوة الميكانيكيّة، مثل: التوربينات الهيدروليكيّة في السدود أو الشلالات، وتوربينات الرياح، والتوربينات البُخاريّة التي تستخدم البخار الناتج عن حرق الوقود الأحفوري، أو من الانشطار النووي، والتوربينات الغازيّة حيث يُحرق الغاز مُباشرةً في التوربين أو محركات الديزل أو البنزين، وتختلف بُنية وسرعة المُولّد بالاعتماد على الخصائص الميكيانيكيّة للمُحرّك الرئيسي.²

مكونات المولد الكهربائي

يتكوّن المولّد الكهربائي من أربعة مكونات رئيسية وهي كالآتي:¹

• الدوار: هو قاعدة سلكيّة مكشوفة مُثبّتة على عمود.
• الجزء الثابت: هو حقل من المغناطيسيّات المُحفّزة للطاقة الكهربائيّة المصفوفة جانب بعضها البعض داخل غطاء.
• حلقات الانزلاق: وهي التي تحمل التيار المُتردّد من وإلى المُحرّك.
• الفرش: وتتصل بحلقات الانزلاق وتنقل التيار من وإلى الدائرة الكهربائية.

أنواع المولد الكهربائي

تُصنّف المولّدات الكهربائيّة إلى صنفين بالاعتماد على التيار الكهربائي الناتج، ويكون إمّا التيار المُتناوب (AC) أو التيار المُباشر (DC)، ومن الجدير بالذكر أنّ النوعان يعملان بنفس المبدأ الأساسي بالرغم من اختلاف تفاصيل البناء لكل منهما، وكذلك يتم تصنيف المُولّدات وفقاً لمصدر الطاقة الميكانيكيّة، أو المحرّك الرئيسي الذي يتم تشغيل المولّد من خلاله، مثل الماء، أو الطاقة البخاريّة.³