المجتمع

كيف تصنع مولد كهربائي قوي

كيف تصنع مولد كهربائي قوي

المولد الكهربائي

يعد المولد الكهربائي آلة لإنتاج الكهرباء المستخدمة في المصانع، وإضاءة المصابيح، وتشغيل الأدوات المنزلية الكهربائية، وأطلق على المولد الكهربائي اسم (الدينامو) اختصارًا للدينامو الكهربائي، ويمكن أن يكون المولد صغير الحجم ويُمسك بيد واحدة، وتستخدم هذه المولدات في بعض الأجهزة لتوليد كهرباء تكفي لتحريك مؤشر معين على قرص مدرّج، وقد بكون المولد أكبر من حجم منزل، ويستطيع هذا المولد أن يزود أكثر من مليون منزل بالقدرة الكهربائية.

ويقاس حجم المولدات الكبيرة بالكيلوواط، إذ يساوي الكيلو واط الواحد 1000 واط، وتنتج المولدات الكهربائية الكبيرة أكثر من مليون واط من الكهرباء، ويوجد نوعان رئيسان من المولدات، هما: مولدات التيار المتناوب التي تنتج تيارًا يعكس اتجاهه عدة مرات كل ثانية، ومولدات التيار المستمر التي تنتج تيارًا مستمرًا يسري في اتجاه واحد، والنوعان يعملان بالمبادئ العلمية نفسها، إلا أنهما يختلفان في كيفية الاستخدام والتركيب.

كيفية صنع مولد كهربائي

تختلف أنواع المولّدات الكهربائية بالطريقة التي تزود بها بالطاقة الميكانيكية، وفيما يأتي نذكر طريقة صنع مولد كهربائي:[٢]

المواد اللازمة لصنع مولد كهربائي

  • أربعة مغانط نيديوم قرصيّة الشكل وقويّة.
  • قُرصا حاسوب (سي دي).
  • لوح خشبي ليستخدم كقاعدة.
  • غراء قويّ.
  • برغي بطول 10 سم مع صمونته (صمّولة).
  • سلك نحاسي رفيع جدًا بطول 100 أو 50 مترًا، مع مراعاة أن يكون السلك معولًا.
  • غطاء أنبوب معجون الأسنان.
  • مثقاب كهربائي.
  • خمس لمبات LED بالحجم الصغير.
  • حلقتان معدنيّتان لهما ثقب أوسع من البراغي.
  • بَكَرَة ماكية خياطة.

طريقة صنع المولد الكهربائي

  • نرسم خطًا على كل زاوية في اللوح الخشبي يصل إلى الزاوية المعاكسة لها، بحيث يشكّل الخطان حرف x بين الزوايا؛ لتحديد نقطة منتصف اللوح الخشبي؛ إن إن تقاطع الخطين نقطة المنتصف.
  • نثقب ثقبًا بالمثقاب على نقطة المنتصف، ثم نثبت فيه البراغي.
  • نقسّم قرص الحاسوب الأول إلى 4 أقسام متساوية بقلم التخطيط، والقرص الآخر نقسّمه إلى 5 أقسام متساوية.
  • نلصق المغانط الأربعة على القرص الأول.
  • نلصق القرص الثاني على اللوح الخشبي، مع مراعاة أن يكون الجزء الظاهر من البرغي في منتصف القرص.
  • نجهّز خمسة ملفات نحاسية يتكون كل واحد منها من مئة لفة، ولها قطر مساوٍ تقريبًا لقطر المغانط القرصة، ثم نوصل كل قطبين من قطبي الملفات بلمبة من لمبات LED.
  • نلصق الملفات على القرص الثاني.
  • نلصق بكرة ماكينة الخياطة على القرص المثبت في القاعدة، مع تمرير الجزء الظاهر من البرغي خلال فتحة البكرة ومن منتصفها.
  • ثم نلصق حلقة معدنية في منتصف القرص الأول بنفس الجهة التي عليها المغانط.
  • نلصق على الجهة الأخرى من نفس القرص غطاء أنبوب معجون الأسنان.
  • نركب قرص المغانط على البرغي، وتكون المغانط مقابلة للملفات النحاسية، ثم ندوّر قرص المغانط.
  • وعند تدوير قرص المغانط سنلاحظ أن اللمبات قد بدأت بالإضاءة.

مبدأ عمل المولد الكهربائي

يحوّل المولد الكهربائي الطاقة الميكانيكة إلى طاقة كهربائية، وهو لا يصنع الطاقة الكهربائية وحده وإنما يستخدم طاقة كيميائية مقدمة له تجبر الشحنات الموجودة في أسلاك ملفاته على الحركة وذلك من خلال دارة كهربائية خارجية، وييشكل تدفق الشحنات التيار الكهربائي الذي ينتجه المولد، والأنواع الحديثة من المولدات الكهربائية تعمل بمبدأ التحريض الكهرومغناطيسي الذي اكتشف من قبل العالم فاراداي سنة 1831م، وذلك عندما لاحظ إمكانية في تحريض تدفق الشحنات الكهربائية عبر تحريك موصل كهربائي في حقل مغناطيسي، وتنتج هذه الحركة اختلافًا بين نهايتي السلك أو الموصل الكهربائي في الجهد، وذلك يؤدي إلى تدفق الشحنات الكهربائية وبالتالي يتولد التيار الكهربائي، وصمم نيقولا تسلا سنة 1884م أول مولد تيار متناوب له أكثر من طور، وصمم أيضًا المحرك الكهربائي الذي يدور بالتناوب، وتمكّن من تصميم أنظمة المحولات حتى يغير جهد التيار المتناوب.

أجزاء المولد الكهربائي

يتكون المولد الكهربائي من قسمين رئيسيين، هما: بنية المجال، والحافظة (غلاف الأرماتور)، والحافظات تحتوي على ملفات من الأسلاك التي تستحث الأسلاك، والحافظة تقوم بأداء عمل الملف الموجود في المولّد البسيط، أما بنية المجال فتنتج خطوط القوى المغناطيسية كالمغناطيس الموجو في المولد البسيط، ويوجد مغناطيس دائم في بعض المولّدات الصغيرة ويسمى بالمولد ذي المغناطيس الدائم، والملفات الحافظة وبنية المجال هي أسلاك معزولة مكونة من النحاس وملتفة حول قلوب حديدية، وهذه القلوب تقوّي المجالات المغناطيسية، وتتولد الكهرباء بطريقتين، إما بجعل خطوط القوى تمر من خلال الحافظة، أو بجعل الحافظة تقطع خطوط القوى، ولهذا يمكن لأي من بنية المجال أو الحافظة أن يكون الجزء الذي يدور في المولّد، والجزء الذي يدور يطلق عليه العضو الدوار، وأما الجزء الثابت فيطلق عليه العضو الثابت.

السابق
كيف تصنع صمغ
التالي
كيف تصنع حامل للجوال