ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ತತ್ವ

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಆಧುನಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು-ಉರಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು (PLTU), ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು (PLTA), ಅನಿಲ-ಉರಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು (PLTG) ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು (NPT) ನಂತಹ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗವು ಯಾವಾಗಲೂ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ (ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್) ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು "ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್ (ವಾಟರ್ ಟರ್ಬೈನ್, ಸ್ಟೀಮ್ ಟರ್ಬೈನ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಅಥವಾ ಡೀಸೆಲ್ ಎಂಜಿನ್) ನಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ (AC) ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಅವುಗಳ ರಚನೆ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆ, ವೇಗ-ಆವರ್ತನ ಸಂಬಂಧ ಮತ್ತು ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

1. ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ

ಒಂದು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ (ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಲ್ಟರ್ನೇಟರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಮೂರು-ಹಂತದ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದಲ್ಲಿ, ಈ ಜನರೇಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ "ಹೃದಯ"ವಾಗಿದ್ದು, ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್ ಶಾಫ್ಟ್‌ನಿಂದ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಸರಣ ಜಾಲಕ್ಕೆ ವಿತರಿಸುವ ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶಾಫ್ಟ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಅದರ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಇದರ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಪ್ರಯೋಜನವಾಗಿದೆ.

ತಾತ್ವಿಕವಾಗಿ, ಒಂದು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ ಫ್ಯಾರಡೆಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ: ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕದಾದ್ಯಂತ ಕಾಂತೀಯ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೋಟಿವ್ ಫೋರ್ಸ್ (EMF) ಅಥವಾ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಜನರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ತಿರುಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು (ರೋಟರ್‌ನಲ್ಲಿ) ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಹರಿವಿನ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಮುಖ್ಯ ನಿರ್ಮಾಣ: ಸ್ಟೇಟರ್ ಮತ್ತು ರೋಟರ್

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ:

1. ಸ್ಟೇಟರ್ (ಸ್ಥಾಯಿ ಭಾಗ)
ಸ್ಟೇಟರ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟೆಡ್ ಕಬ್ಬಿಣದ ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಮೂರು-ಹಂತದ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಟಾರ್/ವೈ ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗಿದೆ) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿತ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೇಟರ್ ತಿರುಗದ ಕಾರಣ, ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿತರಣೆ ಸುಲಭ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ.

2. ರೋಟರ್ (ತಿರುಗುವ ಭಾಗ)
ರೋಟರ್ ಒಂದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಒಯ್ಯುತ್ತದೆ. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೋಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ನೇರ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ (DC) ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್‌ನಿಂದ ರೋಟರ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ, ರೋಟರ್‌ನ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು "ಗುಡಿಸುತ್ತದೆ", AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ ರೋಟರ್‌ಗಳಿವೆ:
– ಪ್ರಮುಖ ಧ್ರುವ ರೋಟರ್: ಅನೇಕ ಧ್ರುವಗಳು, ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಂತಹ ಕಡಿಮೆ ವೇಗಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
– ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ರೋಟರ್ (ನಾನ್-ಸೇಲಿಯಂಟ್ / ಟರ್ಬೊ ರೋಟರ್): ನಾನ್-ಸೇಲಿಯಂಟ್ ಧ್ರುವಗಳು, PLTU/PLTG ನಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿರುಗುವಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

3. AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್‌ನ ಮೂಲ ತತ್ವಗಳು

ರೋಟರ್ ಅನ್ನು ಒಂದು ದೊಡ್ಡ, ತಿರುಗುವ ಆಯಸ್ಕಾಂತ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿ. ರೋಟರ್‌ನ ಉತ್ತರ-ದಕ್ಷಿಣ ಧ್ರುವಗಳು ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಹಾದು ಹೋದಂತೆ, ಸುರುಳಿಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ಹರಿವು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ: ಧ್ರುವಗಳು ಸುರುಳಿಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ ಅದು ಗರಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವು ದೂರದಲ್ಲಿರುವಾಗ ಅದರ ಕನಿಷ್ಠ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಹರಿವಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಪ್ರೇರಿತ ಇಎಮ್‌ಎಫ್ ಅನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ - ಫಲಿತಾಂಶವು ಪರ್ಯಾಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿದೆ.

ಮೂರು-ಹಂತದ ಜನರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು 120 ವಿದ್ಯುತ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹಂತದಿಂದ 120 ಡಿಗ್ರಿಗಳಷ್ಟು ಹೊರಗಿರುವ ಮೂರು ಸೈನುಸೈಡಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂರು-ಹಂತದ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಮೋಟಾರ್ ಲೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುಗಮ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳಿಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.

4. ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ವೇಗ, ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ

ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾದ "ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್" ಅಂಶವೆಂದರೆ ಇವುಗಳ ನಡುವಿನ ಗಣಿತ ಸಂಬಂಧ:
– Hz ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಆವರ್ತನ (f),
- ರೋಟರ್‌ನ ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ (P),
- rpm ನಲ್ಲಿ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ (Ns).

ಸೂತ್ರ:

\[
N_s = \frac{120 \, f}{P}
\]

ಇದರ ಅರ್ಥ:
– ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು 50 Hz ಆಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಜನರೇಟರ್ 2 ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಆಗ:
\[
N_s = \frac{120 \times 50}{2} = 3000 \text{ rpm}
\]
– 4 ಧ್ರುವಗಳಿದ್ದರೆ:
\[
N_s = \frac{120 \times 50}{4} = 1500 \text{ rpm}
\]

ಹೆಚ್ಚು ಧ್ರುವಗಳು, ಅದೇ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ವೇಗ ಕಡಿಮೆ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಜಲವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು (ನಿಧಾನವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು) ಅನೇಕ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪ್ರಮುಖ-ಧ್ರುವ ರೋಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಉಗಿ/ಅನಿಲ ಸ್ಥಾವರಗಳು (ವೇಗವಾದ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು) ಕಡಿಮೆ ಧ್ರುವಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟರ್ಬೊ ರೋಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ.

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಿರ ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ ರೋಟರ್ ನಿಖರವಾಗಿ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಗ್ರಿಡ್ ದೃಢವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್ ಚೆನ್ನಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದ್ದರೆ, ಲೋಡ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಆವರ್ತನಕ್ಕಿಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕೋನ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ.

5. ಪ್ರಚೋದನಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ: ರೋಟರ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲ

ಜನರೇಟರ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ರೋಟರ್ ಒಂದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಉದ್ರೇಕದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ - ರೋಟರ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಸುರುಳಿಗೆ DC ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು. ಹಲವಾರು ಉದ್ರೇಕ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ:

- ಸ್ಲಿಪ್ ಉಂಗುರಗಳು ಮತ್ತು ಕುಂಚಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಸಾಹ
ರೋಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳಿಗೆ ಸ್ಲಿಪ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಡಿಸಿ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಳವಾಗಿದೆ ಆದರೆ ಬ್ರಷ್ ನಿರ್ವಹಣೆ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

– ಬ್ರಷ್‌ರಹಿತ ಪ್ರಚೋದನೆ
ಒಂದು ಎಕ್ಸೈಟರ್ (ಸಣ್ಣ ಜನರೇಟರ್) ಮತ್ತು ತಿರುಗುವ ರಿಕ್ಟಿಫೈಯರ್ ಬಳಸಿ, ರೋಟರ್‌ಗೆ DC ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬ್ರಷ್‌ಗಳಿಲ್ಲದೆ ಅದೇ ಶಾಫ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಇದು ಆಧುನಿಕ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಚೋದನಾ ಪ್ರವಾಹದ ಪ್ರಮಾಣವು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪರಿಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಜನರೇಟರ್ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿನಿಮಯವಾಗುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

6. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ (AVR)

ಸ್ಟೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ:
- ರೋಟರ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿ (ಪ್ರಚೋದನಾ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ),
- ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ (ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ),
– ತಿರುವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಯ ವಿನ್ಯಾಸ.

ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಲೋಡ್ ಬದಲಾದಾಗಲೂ ಜನರೇಟರ್ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕ (AVR) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. AVR ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಸ್ಥಿರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ರೋಟರ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಹೊರೆ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸ್ಟೇಟರ್ ಪ್ರವಾಹವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಜನರೇಟರ್‌ನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದಾಗಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕುಸಿತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ AVR "ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ".

7. ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ (ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸಿಂಗ್)

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಪವರ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಮೊದಲು, ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಬೇಕು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಸಮೀಕರಣ:
1. ವೋಲ್ಟೇಜ್ (RMS ಮೌಲ್ಯ),
2. ಆವರ್ತನ,
3. ಹಂತದ ಅನುಕ್ರಮ,
4. ಬ್ರೇಕರ್ ಮುಚ್ಚುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಂತದ ಕೋನ.

ಸರಿಯಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಇಲ್ಲದೆ ಜನರೇಟರ್ ಅನ್ನು ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದರೆ, ಅದು ದೊಡ್ಡ ಆಘಾತ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಹಠಾತ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಇದು ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಸಂಪರ್ಕಗೊಂಡ ನಂತರ, ರೋಟರ್ ವೇಗವನ್ನು ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ "ಲಾಕ್" ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ), ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್ ಟಾರ್ಕ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

8. ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ

AC ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಜನರೇಟರ್ ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ:
– ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ (P): ಹೊರೆಯಿಂದ ಬಳಸಲಾಗುವ ನೈಜ ಶಕ್ತಿಗೆ (kW ಅಥವಾ MW) ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
– ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ (Q): ಇಂಡಕ್ಟಿವ್/ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಲೋಡ್ (kVAr ಅಥವಾ MVAr) ಮೇಲೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರಚನೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ:
- ಟಾರ್ಕ್/ಯಾಂತ್ರಿಕ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾ. ಉಗಿ ಕವಾಟ ತೆರೆಯುವಿಕೆ, ನೀರಿನ ಹರಿವು ಅಥವಾ ಇಂಧನ ಪೂರೈಕೆ).
– ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದನಾ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉದ್ರೇಕ ಹೆಚ್ಚಾದರೆ (ಅತಿ-ಉತ್ಸಾಹ), ಜನರೇಟರ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದ್ರೇಕ ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ (ಅಲ್ಪ-ಉತ್ಸಾಹ), ಜನರೇಟರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

9. ಕೆಸಿಂಪುಲನ್

ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣಾ ತತ್ವವು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ: DC-ಉತ್ಸಾಹಗೊಂಡ ರೋಟರ್ ತಿರುಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಟೇಟರ್ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಿ ಮೂರು-ಹಂತದ AC ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ನ ವಿಶಿಷ್ಟತೆಯು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗ ಮತ್ತು ಧ್ರುವಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನಡುವಿನ ನೇರ ಸಂಬಂಧವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು \(N_s = 120f/P\) ಎಂದು ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿಜವಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು AVR ನಿಂದ ಪ್ರಚೋದನೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲಕ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರೈಮ್ ಮೂವರ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಬೆನ್ನೆಲುಬಾಗಿವೆ.