प्रत्यक्ष ऊर्जा रूपांतरण। ऊर्जा उद्योग में विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को परिवर्तित करने के तरीके क्या ऊर्जा परिवर्तन होते हैं

जनरेटिंग सेट औद्योगिक आवृत्ति पर एकल-चरण या तीन-चरण वर्तमान का उत्पादन करते हैं, जबकि रासायनिक स्रोत प्रत्यक्ष वर्तमान का उत्पादन करते हैं। इस मामले में, व्यवहार में, परिस्थितियां अक्सर उत्पन्न होती हैं जब एक प्रकार की बिजली कुछ उपकरणों के संचालन के लिए पर्याप्त नहीं होती है और इसे परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है।

इस उद्देश्य के लिए, उद्योग बड़ी संख्या में विद्युत उपकरणों का उत्पादन करता है जो विद्युत ऊर्जा के विभिन्न मापदंडों के साथ काम करते हैं, उन्हें एक प्रकार से दूसरे में विभिन्न वोल्टेज, आवृत्ति, चरणों की संख्या और तरंगों के साथ परिवर्तित करते हैं। उनके द्वारा किए जाने वाले कार्यों के अनुसार, उन्हें रूपांतरण उपकरणों में विभाजित किया जाता है:

सरल;

आउटपुट सिग्नल को समायोजित करने की क्षमता के साथ;

स्थिर करने की क्षमता के साथ संपन्न।

वर्गीकरण के तरीके

प्रदर्शन किए गए कार्यों की प्रकृति से, कन्वर्टर्स को उपकरणों में विभाजित किया जाता है:

सीधा करते;

एक या अधिक चरणों में प्रवेश करना;

संकेत आवृत्ति में परिवर्तन;

विद्युत प्रणाली के चरणों की संख्या का रूपांतरण;

वोल्टेज के प्रकार का संशोधन।

घटित एल्गोरिदम के नियंत्रण विधियों के अनुसार, समायोज्य कन्वर्टर्स पर काम करते हैं:

डीसी सर्किट में इस्तेमाल किया नाड़ी सिद्धांत;

चरण विधि का उपयोग हार्मोनिक दोलन सर्किट में किया जाता है।

सबसे सरल कनवर्टर डिजाइन एक नियंत्रण फ़ंक्शन से सुसज्जित नहीं हो सकते हैं।

सभी रूपांतरण उपकरण विद्युत सर्किट के निम्नलिखित प्रकारों में से एक का उपयोग कर सकते हैं:

फुटपाथ;

शून्य;

ट्रांसफार्मर के साथ या उसके बिना;

एक, दो, तीन या अधिक चरणों के साथ।

रेक्टिफायर डिवाइस

यह कन्वर्टर्स का सबसे आम और पुराना वर्ग है जो आपको एक वैकल्पिक साइनसोइडल, आमतौर पर औद्योगिक आवृत्ति से सुधारा या स्थिर प्रत्यक्ष प्राप्त करने की अनुमति देता है।

दुर्लभ प्रदर्शित करता है

कम बिजली वाले उपकरण

अभी कुछ दशक पहले, रेडियो और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सेलेनियम संरचनाओं और वैक्यूम-आधारित उपकरणों का उपयोग किया जाता था।

इस तरह के उपकरण एक सेलेनियम प्लेट से एक एकल तत्व द्वारा वर्तमान सुधार के सिद्धांत पर आधारित थे। क्रमिक रूप से बढ़ते एडेप्टर के माध्यम से उन्हें एकल संरचना में इकट्ठा किया गया था। सुधार के लिए आवश्यक उच्च वोल्टेज, अधिक ऐसे तत्वों का उपयोग किया गया था। वे बहुत शक्तिशाली नहीं थे और कई दसियों मिलीमीटर के भार का सामना कर सकते थे।

लैंप रेक्टिफायर्स के सील ग्लास केस के अंदर एक वैक्यूम बनाया गया था। यह इलेक्ट्रोड लगाता है: एक एनोड और एक रेशा के साथ एक कैथोड, जो थर्मिओनिक उत्सर्जन के प्रवाह को सुनिश्चित करता है।

इस तरह के दीपक उपकरणों ने पिछली शताब्दी के अंत तक रेडियो रिसीवर और टीवी के विभिन्न सर्किटों के लिए प्रत्यक्ष वर्तमान शक्ति प्रदान की।

इग्निट्रॉन शक्तिशाली उपकरण हैं

औद्योगिक उपकरणों में, एनोड और कैथोड के साथ आयनिक पारा उपकरण, एक नियंत्रित आर्क चार्ज के सिद्धांत पर काम करते हैं, अतीत में व्यापक रूप से उपयोग किए गए थे। उनका उपयोग किया गया था जहां पांच किलोवॉट तक के एक सुधारा हुआ वोल्टेज पर सैकड़ों एम्पीयर के बल के साथ डीसी लोड के साथ काम करना आवश्यक था।

कैथोड से एनोड की ओर धारा के प्रवाह के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्रवाह का उपयोग किया गया था। यह कैथोड के एक या अधिक क्षेत्रों में होने वाले आर्क डिस्चार्ज द्वारा बनाया गया था, जिसे चमकदार कैथोड स्पॉट कहा जाता है। वे तब बनाए गए थे जब सहायक चाप को इग्निशन इलेक्ट्रोड से चालू किया गया था जब तक कि मुख्य चाप को प्रज्वलित नहीं किया गया था।

इसके लिए, कई मिलीसेकंड की अल्पकालिक दालों को दसियों एम्पीयर की वर्तमान ताकत के साथ बनाया गया था। दालों के आकार और ताकत को बदलने से इग्निट्रॉन के संचालन को नियंत्रित करना संभव हो गया।

इस डिजाइन ने सुधार के दौरान अच्छा वोल्टेज रखरखाव और एक काफी उच्च दक्षता प्रदान की। लेकिन, डिजाइन की तकनीकी जटिलता और संचालन की कठिनाइयों ने इसके उपयोग को अस्वीकार कर दिया।

अर्धचालक उपकरण

डायोड

उनका कार्य एक दिशा में वर्तमान चालन के सिद्धांत पर आधारित है गुण पी-एन अर्धचालक सामग्री या धातु और अर्धचालक के बीच संपर्कों द्वारा गठित एक संक्रमण।

डायोड केवल एक निश्चित दिशा में करंट पास करते हैं, और जब एक चर साइनसोइडल हार्मोनिक उनके माध्यम से गुजरता है, तो वे एक आधा लहर काट देते हैं और इसके कारण, व्यापक रूप से रेक्टिफायर के रूप में उपयोग किया जाता है।

आधुनिक डायोड का उत्पादन बहुत किया जाता है विस्तृत श्रृंखला और विभिन्न तकनीकी विशेषताओं के साथ संपन्न हैं।

thyristors

थाइरिस्टर चार चालन परतों का उपयोग करता है, जो तीन श्रृंखला से जुड़े डायोड की तुलना में अधिक जटिल अर्धचालक संरचना बनाते हैं पी-एन संक्रमण जे 1, जे 2, जे 3। बाहरी परत "पी" और "एन" के साथ संपर्क एनोड और कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है, और आंतरिक एक के साथ - यूई के नियंत्रण इलेक्ट्रोड के रूप में, जिसका उपयोग थाइरिस्टर को ऑपरेशन में बदलने और विनियमन करने के लिए किया जाता है।

साइनसोइडल हार्मोनिक का सुधार अर्धचालक डायोड के साथ उसी सिद्धांत के अनुसार किया जाता है। लेकिन, thyristor के काम करने के लिए, एक निश्चित विशेषता को ध्यान में रखना आवश्यक है - इसके आंतरिक संक्रमण की संरचना बिजली के आरोपों के पारित होने के लिए खुली होनी चाहिए, और बंद नहीं होनी चाहिए।

यह गेट इलेक्ट्रोड के माध्यम से एक निश्चित ध्रुवता की धारा को पारित करके किया जाता है। नीचे दी गई तस्वीर थाइरिस्टर को खोलने के तरीकों को दिखाती है, जो अलग-अलग समय पर पारित वर्तमान की मात्रा को समायोजित करने के लिए एक ही समय में उपयोग की जाती हैं।

जब शून्य मान के माध्यम से साइनसॉइड के संक्रमण के क्षण में आरई के माध्यम से वर्तमान लागू किया जाता है, तो एक अधिकतम मूल्य बनाया जाता है, जो धीरे-धीरे अंक "1", "2", "3" पर घटता है।

इस तरह, वर्तमान को thyristor विनियमन के साथ संयोजन में ठीक किया जाता है। Triacs और पावर MOSFETs और / या AGBTs पावर सर्किट में एक समान तरीके से काम करते हैं। लेकिन, वे दोनों दिशाओं में इसे पारित करने, वर्तमान को सुधारने का कार्य नहीं करते हैं। इसलिए, उनकी नियंत्रण योजना एक अतिरिक्त पल्स रुकावट एल्गोरिथ्म का उपयोग करती है।

डीसी / डीसी कन्वर्टर्स

ये डिज़ाइन रेक्टीफायर्स का रिवर्स ऑपरेशन करते हैं। वे रासायनिक वर्तमान स्रोतों से प्राप्त प्रत्यक्ष वर्तमान से बारी-बारी से साइनसोइडल वर्तमान उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

दुर्लभ विकास

19 वीं शताब्दी के अंत के बाद से, विद्युत मशीन संरचनाओं का उपयोग प्रत्यक्ष वोल्टेज को प्रत्यावर्ती वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया गया है। वे एक प्रत्यक्ष वर्तमान इलेक्ट्रिक मोटर से युक्त थे, जिसे बैटरी या बैटरी के सेट से ऊर्जा मिलती थी, और एक वैकल्पिक वोल्टेज जनरेटर, आर्मेचर जिसमें से मोटर ड्राइव घुमाया जाता था।

कुछ उपकरणों में, इंजन के सामान्य रोटर पर जनरेटर की घुमावदार सीधे घाव था। इस पद्धति ने न केवल संकेत के आकार को बदल दिया, बल्कि, एक नियम के रूप में, वोल्टेज आयाम या आवृत्ति में वृद्धि की।

यदि तीन घुमावों को 120 डिग्री अलग किया जाता है, तो जनरेटर आर्मेचर पर घाव होता है, तो इसकी मदद से एक सममित सममितीय तीन चरण वोल्टेज प्राप्त किया गया था।

अर्धचालक तत्वों के बड़े पैमाने पर परिचय से पहले वैक्यूम ट्यूबों, ट्रॉली बसों, ट्रामों, बिजली के इंजनों के लिए उपकरण तक 70 के दशक तक Umformers का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था।

इन्वर्टर कन्वर्टर्स

संचालन का सिद्धांत

विचार के लिए एक आधार के रूप में, हम एक बैटरी और एक प्रकाश बल्ब से KU202 thyristor की जाँच के लिए सर्किट लेते हैं।

SA1 बटन का एक सामान्य रूप से बंद संपर्क और एक कम-शक्ति तापदीप्त दीपक को एनोड में बैटरी की सकारात्मक क्षमता की आपूर्ति के लिए सर्किट में काट दिया जाता है। नियंत्रण इलेक्ट्रोड एक वर्तमान-सीमित अवरोधक और SA2 बटन के एक खुले संपर्क के माध्यम से जुड़ा हुआ है। कैथोड कठोरता से बैटरी के माइनस से जुड़ा होता है।

यदि समय पर t1 आप SA2 बटन दबाते हैं, तो नियंत्रण इलेक्ट्रोड श्रृंखला के माध्यम से कैथोड में एक धारा प्रवाहित होगी, जो थाइरिस्टर को खोलेगी और एनोड शाखा में शामिल दीपक प्रकाश करेगा। यह, इस thyristor की डिजाइन विशेषता के कारण, SA2 संपर्क खोलने पर भी जलता रहेगा।

अब समय t2 के समय हम SA1 बटन दबाते हैं। एनोड की बिजली आपूर्ति सर्किट डी-एनर्जेटिक होगी, और प्रकाश इस तथ्य के कारण बाहर निकल जाएगा कि इसके माध्यम से वर्तमान का मार्ग बंद हो जाता है।

प्रस्तुत चित्र के ग्राफ से पता चलता है कि समय अंतराल t1। T2 के भीतर एक प्रत्यक्ष धारा गुजरती है। यदि आप बहुत जल्दी बटन स्विच करते हैं, तो आप एक सकारात्मक संकेत के साथ बना सकते हैं। इसी तरह, आप एक नकारात्मक आवेग बना सकते हैं। इस उद्देश्य के लिए, यह विपरीत दिशा में प्रवाह करने की अनुमति देने के लिए सर्किट को थोड़ा बदलने के लिए पर्याप्त है।

सकारात्मक और नकारात्मक मूल्यों के दो दालों का एक क्रम इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में एक स्क्वायर वेव नामक एक तरंग बनाता है। इसकी आयताकार आकृति बल्कि मोटे तौर पर एक साइनसॉइड से मिलती-जुलती है, जो विपरीत संकेतों के दो आधे तरंगों के साथ है।

यदि माना योजना में, हम SA1 और SA2 बटन को रिले संपर्कों या ट्रांजिस्टर स्विच के साथ बदल देते हैं और उन्हें एक निश्चित एल्गोरिथ्म के अनुसार स्विच करते हैं, तो यह स्वचालित रूप से एक मेन्डियर आकार के साथ एक वर्तमान बनाने और एक निश्चित आवृत्ति, कर्तव्य चक्र, अवधि में समायोजित करने के लिए संभव होगा। इस तरह के स्विचिंग को एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सर्किट द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

बिजली इकाई के ब्लॉक आरेख

एक उदाहरण के रूप में, एक पुल इन्वर्टर की सबसे सरल प्राथमिक सर्किट प्रणाली पर विचार करें।

यहां, एक थायरिस्टर के बजाय, विशेष रूप से चयनित क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर स्विच एक आयताकार नाड़ी के निर्माण में लगे हुए हैं। भार प्रतिरोध Rн उनके पुल के विकर्ण में शामिल है। प्रत्येक ट्रांजिस्टर "स्रोत" और "ड्रेन" के पावर इलेक्ट्रोड विपरीत रूप से शंट डायोड से जुड़े होते हैं, और नियंत्रण सर्किट के आउटपुट संपर्क "गेट" से जुड़े होते हैं।

नियंत्रण संकेतों के स्वचालित संचालन के कारण, विभिन्न अवधि के वोल्टेज दालों और संकेत लोड पर आउटपुट होते हैं। उनका अनुक्रम और विशेषताएं आउटपुट सिग्नल के इष्टतम मापदंडों के अनुरूप हैं।

विकर्ण प्रतिरोध पर लागू वोल्टेज की कार्रवाई के तहत, क्षणिक प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, एक वर्तमान उत्पन्न होता है, जिसमें से आकार पहले से ही एक मेयंडर की तुलना में एक साइनसॉइड के अधिक करीब है।

तकनीकी कार्यान्वयन में कठिनाइयाँ

इनवर्टर के पावर सर्किट के अच्छे कामकाज के लिए, नियंत्रण प्रणाली के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करना आवश्यक है, जो कुंजी स्विच करने पर आधारित है। वे दो तरफा प्रवाहकीय गुणों से संपन्न होते हैं और रिवर्स डायोड को जोड़कर शंटिंग ट्रांजिस्टर द्वारा बनाए जाते हैं।

आउटपुट वोल्टेज के आयाम को विनियमित करने के लिए, इसकी अवधि को नियंत्रित करके प्रत्येक अर्ध-लहर के नाड़ी के क्षेत्र को चुनकर अक्सर इसका उपयोग किया जाता है। इस पद्धति के अलावा, ऐसे उपकरण हैं जो एक आयाम पल्स रूपांतरण पर काम करते हैं।

आउटपुट वोल्टेज सर्किट बनाने की प्रक्रिया में, अर्ध-तरंगों की समरूपता का उल्लंघन होता है, जो प्रेरक भार के संचालन को प्रतिकूल रूप से प्रभावित करता है। ट्रांसफार्मर में यह सबसे अधिक ध्यान देने योग्य है।

नियंत्रण प्रणाली के संचालन के दौरान, पावर सर्किट की कुंजी बनाने के लिए एक एल्गोरिथ्म सेट किया गया है, जिसमें तीन चरण शामिल हैं:

1. सीधा;

2. छोटा-चक्कर;

3.inverse।

लोड पर, न केवल स्पंदनशील धाराएं, बल्कि दिशा में बदलती धाराएं भी संभव हैं, जो स्रोत टर्मिनलों पर अतिरिक्त शोर पैदा करती हैं।

विशिष्ट डिजाइन

इनवर्टर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कई अलग-अलग तकनीकी समाधानों में, तीन योजनाएं आम हैं, जिन्हें जटिलता में वृद्धि की डिग्री के संदर्भ में माना जाता है:

1. एक ट्रांसफार्मर के बिना पुल;

2. ट्रांसफार्मर के शून्य टर्मिनल के साथ;

3. एक ट्रांसफार्मर के साथ पुल।

आउटपुट तरंग

इनवर्टर को वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है:

आयताकार;

चतुर्भुज;

वैकल्पिक संकेत कदम;

sinusoids।

चरण कन्वर्टर्स

उद्योग कुछ विशेष प्रकार के स्रोतों से खाता शक्ति लेते हुए, विशिष्ट परिचालन स्थितियों में संचालन के लिए इलेक्ट्रिक मोटर्स का उत्पादन करता है। हालांकि, व्यवहार में, परिस्थितियां तब उत्पन्न होती हैं, जब विभिन्न कारणों से, एकल-चरण नेटवर्क में तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर को जोड़ना आवश्यक होता है। इसके लिए, विभिन्न विद्युत सर्किट और उपकरणों को विकसित किया गया है।

ऊर्जा की खपत करने वाली प्रौद्योगिकियाँ

तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के स्टेटर में एक निश्चित तरीके से तीन वाइंडिंग घाव शामिल होते हैं, 120 डिग्री के अलावा अलग-अलग होते हैं, जिनमें से प्रत्येक, जब इसके वोल्टेज चरण के वर्तमान को लागू किया जाता है, तो यह अपना स्वयं का घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। धाराओं की दिशा को चुना जाता है ताकि उनके चुंबकीय प्रवाह एक दूसरे के पूरक हों, रोटर के रोटेशन के लिए पारस्परिक क्रिया प्रदान करते हैं।

जब इस तरह की मोटर के लिए आपूर्ति वोल्टेज का केवल एक चरण होता है, तो उससे तीन वर्तमान श्रृंखलाओं का निर्माण करना आवश्यक हो जाता है, जिनमें से प्रत्येक को 120 डिग्री तक विस्थापित भी किया जाता है। अन्यथा, रोटेशन काम नहीं करेगा या दोषपूर्ण होगा।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, दो हैं आसान तरीके कनेक्शन विधि द्वारा वोल्टेज के सापेक्ष वर्तमान वेक्टर का रोटेशन:

1. आगमनात्मक भार जब धारा 90 डिग्री से वोल्टेज से पीछे रहने लगती है;

2. एक 90 डिग्री करंट लेड बनाने की क्षमता।

उपरोक्त तस्वीर से पता चलता है कि वोल्टेज यूए के एक चरण से, आप वर्तमान कोण में 120 से नहीं, बल्कि केवल 90 डिग्री आगे या पीछे की ओर स्थानांतरित हो सकते हैं। इसके अलावा, इसके लिए, इंजन के स्वीकार्य ऑपरेटिंग मोड को बनाने के लिए कैपेसिटर और चोक की रेटिंग का चयन करना भी आवश्यक होगा।

इस तरह के सर्किट के व्यावहारिक समाधान में, वे अक्सर संधारित्र विधि पर प्रेरक प्रतिरोधों का उपयोग किए बिना बंद कर देते हैं। इसके लिए, आपूर्ति चरण वोल्टेज को किसी भी परिवर्तनों के बिना एक विंडिंग पर लागू किया गया था, और दूसरे को कैपेसिटर द्वारा स्थानांतरित किया गया था। परिणाम इंजन के लिए एक स्वीकार्य टॉर्क था।

लेकिन रोटर को स्पिन करने के लिए, शुरुआती कैपेसिटर के माध्यम से तीसरी घुमावदार को जोड़कर अतिरिक्त टोक़ बनाने की आवश्यकता थी। शुरुआती सर्किट में बड़ी धाराओं के गठन के कारण स्थायी संचालन के लिए उनका उपयोग करना असंभव है, जो जल्दी से बढ़े हुए हीटिंग का निर्माण करते हैं। इसलिए, इस श्रृंखला को रोटर रोटेशन की जड़ता के क्षण को हासिल करने के लिए थोड़े समय के लिए स्विच किया गया था।

व्यक्तिगत रूप से उपलब्ध तत्वों से कुछ रेटिंग के कैपेसिटर बैंकों के सरल गठन के कारण ऐसे सर्किट को लागू करना आसान था। चोक की गणना और स्वतंत्र रूप से घाव करना पड़ता था, जो न केवल घर पर प्रदर्शन करना मुश्किल है।

परंतु, सबसे अच्छी स्थिति इंजन के संचालन के लिए, उन्हें संधारित्र के जटिल कनेक्शन और विभिन्न चरणों में चोक के साथ बनाया गया था, जिसमें विंडिंग में धाराओं की दिशाओं का चयन और वर्तमान-दबाने वाले प्रतिरोधों का उपयोग होता है। इस विधि के साथ, इंजन बिजली की हानि 30% तक थी। हालांकि, ऐसे कन्वर्टर्स के डिजाइन आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं थे क्योंकि वे मोटर की तुलना में ऑपरेशन के लिए अधिक बिजली की खपत करते थे।

कैपेसिटर स्टार्टिंग सर्किट भी बिजली की बढ़ी हुई दर का उपभोग करता है, लेकिन कुछ हद तक। इसके अलावा, इसके सर्किट से जुड़ी मोटर 50% से थोड़ा अधिक बिजली पैदा करने में सक्षम है, जो सामान्य तीन चरण की आपूर्ति के साथ बनाई गई थी।

एकल-चरण बिजली आपूर्ति सर्किट और बिजली और आउटपुट बिजली के बड़े नुकसान के लिए तीन-चरण मोटर को जोड़ने की कठिनाइयों के कारण, ऐसे कन्वर्टर्स ने अपनी कम दक्षता दिखाई है, हालांकि वे अलग-अलग प्रतिष्ठानों और मशीन टूल्स में काम करना जारी रखते हैं।

इन्वर्टर डिवाइस

सेमीकंडक्टर तत्वों ने औद्योगिक आधार पर उत्पादित अधिक तर्कसंगत चरण कन्वर्टर्स बनाना संभव बना दिया है। उनके डिजाइन आमतौर पर तीन-चरण सर्किट में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, लेकिन उन्हें विभिन्न कोनों पर बड़ी संख्या में तार के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।

जब कन्वर्टर्स को एक चरण से संचालित किया जाता है, तो तकनीकी संचालन के निम्नलिखित अनुक्रम का प्रदर्शन किया जाता है:

1. डायोड विधानसभा द्वारा एकल-चरण वोल्टेज का सुधार;

2. स्थिरीकरण सर्किट द्वारा तरंग को चौरसाई करना;

3. उलटा विधि के कारण तीन-चरण में प्रत्यक्ष वोल्टेज का रूपांतरण।

इस मामले में, पावर सर्किट में तीन एकल-चरण भाग शामिल हो सकते हैं, स्वायत्त रूप से काम कर रहे हैं, जैसा कि पहले चर्चा की गई है, या एक आम, एक उदाहरण के लिए इकट्ठे तीन-चरण इन्वर्टर रूपांतरण प्रणाली के अनुसार एक तटस्थ आम तार का उपयोग कर।

यहां, प्रत्येक चरण भार के लिए, अर्धचालक तत्वों के अपने स्वयं के जोड़े काम करते हैं, जो एक सामान्य नियंत्रण प्रणाली से नियंत्रित होते हैं। वे प्रतिरोध रा, आरबी, आरसी के चरणों में साइनसोइडल धाराओं का निर्माण करते हैं, जो तटस्थ तार के माध्यम से आम आपूर्ति सर्किट से जुड़े होते हैं। यह प्रत्येक भार से धाराओं के वैक्टर जोड़ता है।

शुद्ध साइन तरंग के रूप में आउटपुट सिग्नल के सन्निकटन की गुणवत्ता उपयोग किए गए सर्किट के समग्र डिजाइन और जटिलता पर निर्भर करती है।

फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स

इनवर्टर के आधार पर, उपकरण बनाए जाते हैं जो एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर साइनसोइडल दोलनों की आवृत्ति को बदलने की अनुमति देते हैं। ऐसा करने के लिए, उन्हें आपूर्ति की गई 50 हर्ट्ज बिजली निम्नलिखित परिवर्तनों से गुजरती है:

सीधा करते;

स्थिरीकरण;

उच्च आवृत्ति वोल्टेज रूपांतरण।

काम पिछले डिजाइनों के समान सिद्धांतों पर आधारित है, सिवाय इसके कि माइक्रोप्रोसेसर बोर्डों पर आधारित नियंत्रण प्रणाली कनवर्टर आउटपुट पर किलोहर्ट्ज़ की दसियों की बढ़ी हुई आवृत्ति के आउटपुट वोल्टेज बनाती है।

स्वचालित उपकरणों पर आधारित आवृत्ति रूपांतरण आपको शुरुआती, ब्रेकिंग और रिवर्सिंग के क्षणों में इलेक्ट्रिक मोटर्स के संचालन को बेहतर ढंग से विनियमित करने की अनुमति देता है, साथ ही साथ रोटर की गति को आसानी से बदल देता है। इसी समय, बाहरी बिजली आपूर्ति नेटवर्क में क्षणिक प्रक्रियाओं का हानिकारक प्रभाव तेजी से कम हो जाता है।

वेल्डिंग इनवर्टर

इन वोल्टेज कन्वर्टर्स का मुख्य उद्देश्य आर्क के एक स्थिर जलन और इग्निशन सहित इसकी सभी विशेषताओं का आसान नियंत्रण बनाए रखना है।

इस प्रयोजन के लिए, इनवर्टर के डिज़ाइन में कई ब्लॉक शामिल किए गए हैं, जो अनुक्रमिक निष्पादन को पूरा करते हैं:

तीन-चरण या एकल-चरण वोल्टेज का सुधार;

फिल्टर द्वारा मापदंडों का स्थिरीकरण;

स्थिर स्थिर वोल्टेज से उच्च आवृत्ति संकेतों का उलटा;

वेल्डिंग चालू के मूल्य को बढ़ाने के लिए एक कदम-नीचे ट्रांसफार्मर द्वारा / एच वोल्टेज में रूपांतरण;

वेल्डिंग पर चाप के गठन के लिए आउटपुट वोल्टेज का द्वितीयक सुधार।

उच्च-आवृत्ति सिग्नल रूपांतरण का उपयोग करके, वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के आयाम काफी कम हो जाते हैं और संपूर्ण संरचना के लिए सामग्री बच जाती है। उनके इलेक्ट्रोमैकेनिकल समकक्षों की तुलना में ऑपरेशन में बहुत फायदे हैं।

ट्रांसफॉर्मर: वोल्टेज कन्वर्टर्स

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और पावर इंजीनियरिंग में, विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत पर काम करने वाले ट्रांसफार्मर अभी भी सबसे अधिक व्यापक रूप से वोल्टेज सिग्नल के आयाम को बदलने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

उनके पास दो या अधिक वाइंडिंग हैं और, जिसके माध्यम से एक बदले हुए आयाम के साथ इनपुट वोल्टेज को आउटपुट वोल्टेज में बदलने के लिए चुंबकीय ऊर्जा प्रसारित की जाती है।

प्राकृतिक ऊर्जा स्रोतों का प्रत्यक्ष उपयोग।

भाप इंजन का उपयोग करके रूपांतरण

बिजली का उपयोग करके रूपांतरण


औद्योगिक ऊर्जा में ऊर्जा रूपांतरण
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बिजली उत्पादन एक अलग उद्योग है। वर्तमान में, बिजली का सबसे बड़ा हिस्सा तीन प्रकार के बिजली संयंत्रों में उत्पादित किया जाता है:

1. एचपीपी (पनबिजली संयंत्र)

2. टीपीपी (थर्मल पावर प्लांट)

3. एनपीपी (परमाणु ऊर्जा संयंत्र)

इन प्रकार के बिजली संयंत्रों में ऊर्जा के रूपांतरण पर विचार करें:

HPP

सीपीएच

ऊर्जा रूपांतरण श्रृंखलाओं में भाप की तापीय ऊर्जा का उपयोग करते समय, तापीय ऊर्जा के हिस्से का उपयोग हीटिंग (एक बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया) या उत्पादन की जरूरतों के लिए करना संभव हो जाता है।

एनपीपी (सिंगल लूप रिएक्टर के साथ)

थर्मल सर्किट।

मूल अवधारणा
पहले, हमने ऊर्जा के प्रकारों और एक प्रकार से दूसरे में इसके परिवर्तन की संभावनाओं की जांच की, आइए हम तापीय ऊर्जा पर अधिक विस्तार से ध्यान दें, क्योंकि यह परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में होने वाली प्रक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
जैसे पहले बताया गया है, तापीय ऊर्जा, यह तरल पदार्थ और गैसों में अणुओं या परमाणुओं के अराजक आंदोलन और एक ठोस में अणुओं या परमाणुओं के कंपन आंदोलन की ऊर्जा है। इस आंदोलन की गति जितनी अधिक होगी, शरीर में उतनी ही अधिक थर्मल ऊर्जा होगी।
हम सभी अपने दैनिक जीवन में थर्मल ऊर्जा को एक शरीर से दूसरे शरीर में स्थानांतरित करने की प्रक्रियाओं का सामना करते हैं (गर्म चाय एक गिलास गर्म करती है, एक अपार्टमेंट में एक हीटिंग रेडिएटर हवा को गर्म करता है, आदि) थर्मल ऊर्जा की परिभाषा के आधार पर, गर्मी विनिमय को परिभाषित करना संभव है।
परिभाषा: अणुओं, परमाणुओं या माइक्रोपार्टिकल्स के अराजक आंदोलन के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप ऊर्जा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को कहा जाता है गर्मी विनिमय.
यह रोजमर्रा के अनुभव से ज्ञात होता है कि ऊष्मा ऊर्जा या ऊष्मा को एक गर्म पिंड से एक ठंडा एक में स्थानांतरित किया जाता है, और ताप ऊर्जा के माप के रूप में तापमान लेना काफी तर्कसंगत लगता है, लेकिन यह एक सकल गलती है। शरीर का तापमान आसपास के निकायों के साथ विनिमय को गर्म करने की क्षमता का एक उपाय है। दो निकायों के तापमान को जानने के बाद, हम केवल गर्मी हस्तांतरण की दिशा के बारे में कह सकते हैं। उच्च तापमान वाला शरीर गर्मी और ठंडी हवा देगा, और कम तापमान वाले शरीर को गर्मी और गर्मी प्राप्त होगी, हालांकि, अकेले तापमान के आधार पर संचरित ऊर्जा की मात्रा निर्धारित नहीं की जा सकती है। आपको एक उदाहरण के लिए दूर तक देखने की जरूरत नहीं है: उबलते पानी की एक समान मात्रा को एल्यूमीनियम मग और एक सिरेमिक एक में डालने की कोशिश करें। एल्यूमीनियम लगभग तुरंत गर्म हो जाएगा, लगभग पानी को ठंडा किए बिना, और चीनी मिट्टी की चीज़ें बहुत कम और लंबे समय तक गर्म हो जाएंगी, और दोनों ही मामलों में प्रारंभिक उबलते पानी का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस है। इसलिए निष्कर्ष: एक ही तापमान पर विभिन्न पदार्थों को गर्म करने के लिए विभिन्न ऊर्जा ऊर्जा की आवश्यकता होती है। , प्रत्येक पदार्थ की अपनी गर्मी क्षमता होती है
परिभाषा:किसी पदार्थ की विशिष्ट ऊष्मा किसी भी पदार्थ के एक किलोग्राम को एक डिग्री तक गर्म करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा होती है।

जहां: क्यू-ऊर्जा; सी - गर्मी क्षमता; एम मास है; dT-हीटिंग;

हीट ट्रांसफर के तरीके।
एक नियम के रूप में, औद्योगिक बिजली संयंत्रों में, स्रोत ऊर्जा को थर्मल ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया एक जगह (थर्मल पावर प्लांट के लिए एक बॉयलर, एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र के लिए एक रिएक्टर), और थर्मल ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा और फिर दूसरे में विद्युत ऊर्जा में बदलने की प्रक्रिया होती है, इसलिए, अंतरिक्ष में थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करने की समस्या होती है। आप अंतरिक्ष में एक बिंदु से दूसरे स्थान पर थर्मल ऊर्जा कैसे स्थानांतरित कर सकते हैं?

ऊष्मीय चालकता
जब एक धातु के तार के एक छोर को गर्म करते हैं, तो कोई यह नोटिस कर सकता है कि तापमान अपनी पूरी लंबाई के साथ बढ़ता है, और तार छोटा होता है, तेजी से विपरीत, सीधे गर्म नहीं, भाग गर्म हो जाएगा। एक तरफ से तार को गर्म करके, हम परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों को हीटिंग साइट पर अधिक दृढ़ता से कंपन करते हैं, हिल परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों में पड़ोसी परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों को कंपन में शामिल करते हैं, और हमारे मामले में, एक धातु के तार में गर्मी ऊर्जा एक ठोस में फैलती है। तापीय ऊर्जा को स्थानांतरित करने की इस विधि को तापीय चालकता कहा जाता है।
परिभाषा: ऊष्मीय चालकता सूक्ष्म कणों की अराजक गति के माध्यम से एक निरंतर माध्यम में गर्मी हस्तांतरण की एक प्रक्रिया है।
तापीय चालकता के कारण हस्तांतरित गर्मी की मात्रा उस माध्यम के भौतिक गुणों पर निर्भर करती है जिसमें गर्मी हस्तांतरण होता है। प्रत्येक पदार्थ की तापीय चालकता l का एक गुणांक होता है (एक मीटर की लंबाई वाली एक धातु की छड़, जिसे आग में एक छोर के साथ रखा जाता है, उसे नंगे हाथों में नहीं रखा जा सकता, उसी आकार की एक लकड़ी की छड़ी उसके आधे से ज्यादा जलने से पहले ही काफी गर्म हो जाएगी)।
माध्यम के गर्म और ठंडे बिंदु के बीच अधिक से अधिक तापमान अंतर डीटी, समय की प्रति यूनिट अधिक गर्मी हस्तांतरित होता है। क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र जितना बड़ा होता है, उतनी ही गर्मी प्रति यूनिट समय पर स्थानांतरित होती है।
शायद हर कोई जानता है कि लकड़ी के कटोरे में आग से पानी कैसे उबालें। आग में लाल-गर्म पत्थरों को पानी में फेंकना आवश्यक है। गर्म पत्थरों को तुरंत पानी से सिक्त किया जाता है और इसे अपनी गर्माहट दी जाती है। पत्थरों से आसपास के पानी में गर्मी स्थानांतरित करने की प्रक्रिया तापीय चालकता के समान है, लेकिन पानी की मात्रा पर गर्मी ऊर्जा का वितरण अलग है।

संवहन ताप अंतरण
विचार करें कि ठंडे पानी की मात्रा में क्या होता है जब गर्म पत्थर उनके आसपास का हिस्सा गर्म करते हैं। यह भौतिकी से ज्ञात है कि जब गरम किया जाता है, तो निकायों का विस्तार होता है, दूसरे शब्दों में वे अपनी मात्रा बढ़ाते हैं, और चूंकि द्रव्यमान स्थिर रहता है, घनत्व कम हो जाता है। जैसा कि आर्किमिडीज का कानून कहता है, एक तरल तरल जलमग्नता के घनत्व से अधिक घनत्व वाला एक शरीर, और इससे कम तैरता है। वही
एक गर्म तरल के बारे में कह सकते हैं, एक कम घनत्व होने पर, यह बढ़ना शुरू हो जाएगा, बर्तन के ऊपरी हिस्से में ठंडी परतों के साथ मिश्रण, जो बदले में, गिरना शुरू हो जाएगा, थोड़ी देर के बाद पूरे मात्रा में तापमान समान हो जाएगा।
परिभाषा:संवहन ताप अंतरण - कम गर्म वाले माध्यम के अधिक गर्म कणों के मिश्रण के दौरान गर्मी हस्तांतरण।
ऊपर के उदाहरण में, गति तरल के गर्म और ठंडे भागों के बीच घनत्व के अंतर के कारण हुई थी, इस तरह के संवहन को प्राकृतिक या मुक्त कहा जाता है। यदि आंदोलन पंप या प्रशंसक के संचालन के कारण होता है, तो संवहन को मजबूर कहा जाता है।
गैसों की तरह ही गैसों में भी संवहन ताप विनिमय होता है।
कई आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, कोर के माध्यम से पानी, गैस या तरल धातु को जबरन पंप करके रिएक्टर से गर्मी को हटा दिया जाता है। एक पदार्थ जो गर्म होने पर, स्रोत से ऊष्मा लेता है, ऊष्मा वाहक कहलाता है।

विकिरण द्वारा हीट ट्रांसफर
प्रयोगों से पता चलता है कि निकायों के बीच गर्मी विनिमय संभव है, भले ही वे एक दूसरे को छूने के बिना वैक्यूम में हों। इस स्थिति में, ऊपर वर्णित हीट एक्सचेंज के प्रकारों को अंजाम नहीं दिया जा सकता है। इस मामले में गर्मी ऊर्जा का हस्तांतरण कैसे होता है?
एक गर्म शरीर विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है, जैसा कि आप जानते हैं, वायुहीन अंतरिक्ष में फैल सकता है, एक कम गर्म शरीर इन तरंगों को अवशोषित करता है और गर्म होता है।
परिभाषा: विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उपयोग करके थर्मल ऊर्जा का स्थानांतरण है।
आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, सामान्य ऑपरेशन के दौरान, संवहन ताप विनिमय की तुलना में विकिरण द्वारा ऊष्मा विनिमय नगण्य होता है।

थर्मल सर्किट
संभव हीट एक्सचेंज के तरीकों पर विचार करने के बाद, हम परमाणु ऊर्जा संयंत्र या थर्मल पावर प्लांट की स्थितियों में गर्मी ऊर्जा के हस्तांतरण के मुद्दे पर लौटते हैं। जैसा कि आप जानते हैं, ऑपरेटिंग स्टेशनों पर, स्रोत ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करने की प्रक्रिया लगातार होती है और गर्मी हटाने की समाप्ति के मामले में, स्थापना की अपरिहार्य ओवरहीटिंग होगी। इसलिए, स्रोत के साथ-साथ, थर्मल ऊर्जा के एक उपभोक्ता की आवश्यकता होती है, जो गर्मी लेगा और या तो इसे ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित करेगा या इसे अन्य प्रणालियों में स्थानांतरित करेगा। स्रोत से उपभोक्ता तक गर्मी हस्तांतरण गर्मी वाहक का उपयोग करके किया जाता है। उपरोक्त के आधार पर, एक ऊर्जा स्रोत, एक ऊर्जा उपभोक्ता, और शीतलक पथ वाले सरलतम थर्मल सर्किट को चित्रित करना संभव है।

ऊर्जा को परिवर्तित करने के तीन मुख्य तरीके हैं। उनमें से पहले ईंधन (जीवाश्म या पौधे की उत्पत्ति) को जलाने और आवासीय भवनों, स्कूलों, उद्यमों, आदि के प्रत्यक्ष हीटिंग के लिए इसका सेवन करके थर्मल ऊर्जा प्राप्त करने में शामिल हैं। दूसरी विधि ईंधन में निहित थर्मल ऊर्जा को परिवर्तित करना है। यांत्रिक कार्य, उदाहरण के लिए, विभिन्न उपकरणों, कारों, ट्रैक्टरों, ट्रेनों, विमानों, आदि की आवाजाही सुनिश्चित करने के लिए तेल के आसवन के उत्पादों का उपयोग करते समय, तीसरा तरीका ईंधन के दहन के दौरान जारी गर्मी का रूपांतरण है या इसके बाद की खपत या उत्पादन के लिए विद्युत ऊर्जा में नाभिक के विखंडन। गर्मी, या यांत्रिक कार्य करने के लिए।

गिरते पानी की ऊर्जा को परिवर्तित करके बिजली भी प्राप्त की जाती है। बिजली इस प्रकार ऊर्जा स्रोतों और इसके उपभोक्ताओं (चित्र। 9.1) के बीच एक प्रकार की मध्यस्थता की भूमिका निभाती है। जिस तरह बाजार में बिचौलिए कीमतों को बढ़ाते हैं, उसी तरह बिजली के रूप में ऊर्जा की खपत कीमतों को बढ़ा देती है क्योंकि एक प्रकार की ऊर्जा को दूसरे में परिवर्तित करने में नुकसान होता है। इसी समय, विद्युत ऊर्जा में ऊर्जा के विभिन्न रूपों का रूपांतरण सुविधाजनक, व्यावहारिक है, और कभी-कभी यह वास्तविक ऊर्जा खपत का एकमात्र संभव तरीका है। कुछ मामलों में, ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदले बिना कुशलता से उपयोग करना असंभव है। बिजली की खोज से पहले, गिरने वाले पानी (हाइड्रोपावर) की ऊर्जा का उपयोग यांत्रिक उपकरणों की कताई प्रदान करने के लिए किया गया था: कताई मशीन, मिल, आरा मशीन आदि, विद्युत ऊर्जा में जल विद्युत के रूपांतरण के बाद, आवेदन का दायरा काफी विस्तारित हो गया, स्रोत से काफी दूरी पर इसका उपभोग करना संभव हो गया। उदाहरण के लिए, यूरेनियम नाभिक की विखंडन ऊर्जा का उपयोग सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किए बिना नहीं किया जा सकता है।

हाइड्रोसिल के विपरीत जीवाश्म ईंधन, लंबे समय से केवल हीटिंग और प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयोग किया जाता है, और विभिन्न तंत्रों के संचालन के लिए नहीं। जलाऊ लकड़ी और कोयला, और अक्सर सूखे पीट, आवासीय भवनों, सार्वजनिक और औद्योगिक भवनों को गर्म करने के लिए जलाए गए थे। कोयला, इसके अलावा, धातु गलाने के लिए इस्तेमाल किया गया है। कोयले का तेल, आसुत कोयले से प्राप्त किया जाता था, जिसे लैंप में डाला जाता था। 18 वीं शताब्दी में स्टीम इंजन के आविष्कार के बाद ही। इस जीवाश्म ईंधन की क्षमता वास्तव में सामने आई थी, जो न केवल गर्मी और प्रकाश का एक स्रोत बन गया था, बल्कि विभिन्न तंत्रों और मशीनों की आवाजाही भी थी। कोयले से चलने वाले स्टीम लोकोमोटिव, भाप से चलने वाले स्टीमबोट दिखाई दिए। XX सदी की शुरुआत में। बिजली बनाने के लिए पावर प्लांट बॉयलरों की भट्टियों में कोयला जलाया जाने लगा।

जीवाश्म ईंधन आज एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह गर्मी और प्रकाश प्रदान करता है, कई मशीनों का एक बड़ा बेड़ा प्रदान करने के लिए बिजली और यांत्रिक ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक है और विभिन्न प्रकार परिवहन। यह नहीं भूलना चाहिए कि रासायनिक उद्योग द्वारा उपयोगी और मूल्यवान उत्पादों की एक विस्तृत विविधता का उत्पादन करने के लिए जीवाश्म कार्बनिक कच्चे माल का भारी मात्रा में सेवन किया जाता है।

इलेक्ट्रिक मशीनों को उद्देश्य से दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया गया है: इलेक्ट्रिक जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर्स... जनरेटर विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और इलेक्ट्रिक मोटर्स को लोकोमोटिव के पहिया जोड़े को ड्राइव करने, प्रशंसकों, कंप्रेशर्स आदि के शाफ्ट को घुमाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

विद्युत मशीनों में, ऊर्जा रूपांतरण की एक प्रक्रिया होती है। जनरेटर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इसका मतलब है कि जनरेटर को काम करने के लिए, इसके शाफ्ट को किसी प्रकार के इंजन के साथ घुमाने के लिए आवश्यक है। डीजल लोकोमोटिव पर, उदाहरण के लिए, एक जनरेटर एक डीजल इंजन द्वारा संचालित होता है, एक थर्मल टरबाइन द्वारा थर्मल पावर प्लांट में, एक जल टर्बाइन द्वारा एक पनबिजली संयंत्र में। दूसरी ओर इलेक्ट्रिक मोटर्स, विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। इसलिए, इंजन को काम करने के लिए, इसे तारों के साथ विद्युत ऊर्जा के स्रोत से जोड़ा जाना चाहिए, या, जैसा कि वे कहते हैं, विद्युत नेटवर्क में शामिल है।
किसी भी इलेक्ट्रिक मशीन के संचालन का सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटनाओं और विद्युत चुम्बकीय बलों की घटना के उपयोग पर आधारित है, जो वर्तमान और एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ कंडक्टरों की बातचीत के दौरान होता है। ये घटनाएं जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर दोनों के संचालन के दौरान होती हैं। इसलिए, वे अक्सर के बारे में बात करते हैं बिजली मशीनों के संचालन के जनरेटर और मोटर मोड.
घूर्णन करने वाली विद्युत मशीनों में, दो मुख्य भाग ऊर्जा को परिवर्तित करने की प्रक्रिया में शामिल होते हैं: आर्मेचर और प्रारंभ करनेवाला अपनी अपनी वाइंडिंग के साथ, जो एक दूसरे के सापेक्ष चलते हैं। प्रारंभ करनेवाला मशीन में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है; e आर्मेचर वाइंडिंग में प्रेरित है। आदि के साथ। और एक करंट उठता है। जब विद्युत चुंबकीय क्षेत्र के साथ आर्मेचर वाइंडिंग में करंट इंटरैक्ट करता है, तो विद्युत चुम्बकीय बल बनते हैं, जिसके द्वारा मशीन में ऊर्जा को परिवर्तित करने की प्रक्रिया का एहसास होता है।

एक विद्युत जनरेटर के संचालन का सिद्धांत। सबसे सरल विद्युत जनरेटर एक चुंबकीय क्षेत्र में घूमने वाला एक लूप है (चित्र 67, ए)। इस जनरेटर में, टर्न 1 आर्मेचर वाइंडिंग है। प्रारंभ करनेवाला स्थायी मैग्नेट 2 होते हैं, जिसके बीच आर्मेचर 3 घूमता है। जब लूप रोटेशन की एक निश्चित आवृत्ति पर घूमता है, तो इसके पक्ष (कंडक्टर) थेब्स फ्लक्स के बल की चुंबकीय लाइनों को काटते हैं, प्रत्येक कंडक्टर ई को प्रेरित करता है। आदि के साथ। इ... अंजीर में अपनाया के साथ। 67, और आर्मेचर ई के रोटेशन की दिशा। आदि के साथ। नियम के अनुसार, दक्षिणी ध्रुव के नीचे स्थित एक कंडक्टर में दायाँ हाथ हम से निर्देशित है, और ई.एम.एफ. उत्तरी ध्रुव के नीचे स्थित एक कंडक्टर में - हमारी ओर। यदि आप विद्युत ऊर्जा 4 के रिसीवर को आर्मेचर वाइंडिंग से जोड़ते हैं, तो एक विद्युत प्रवाह I एक बंद सर्किट में प्रवाहित होगा। आर्मेचर वाइंडिंग के कंडक्टरों में, वर्तमान I को ई की तरह ही निर्देशित किया जाएगा। आदि के साथ। इ.

आइए जानें कि चुंबकीय क्षेत्र में आर्मेचर के रोटेशन के लिए डीजल इंजन या टर्बाइन (प्राइम मूवर) से प्राप्त यांत्रिक ऊर्जा को खर्च करना क्यों आवश्यक है। जैसा कि यह अध्याय II में स्थापित किया गया था, जब वर्तमान मैं एक चुंबकीय क्षेत्र में स्थित कंडक्टर से गुजरता है, प्रत्येक कंडक्टर पर एक विद्युत चुम्बकीय बल एफ कार्य करता है। 67, और बाएं हाथ के नियम के अनुसार धारा की दिशा, F को बाईं ओर निर्देशित बल दक्षिणी ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर पर कार्य करेगा, और दाईं ओर निर्देशित बल F उत्तरी ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर पर कार्य करेगा। ये बल एक साथ विद्युत चुम्बकीय क्षण M, निर्देशित दक्षिणावर्त बनाते हैं।
छवि को ध्यान में रखते हुए। 67, लेकिन यह स्पष्ट है कि विद्युत चुम्बकीय क्षण एम, जो तब उत्पन्न होता है जब जनरेटर विद्युत ऊर्जा को बंद कर देता है, कंडक्टरों के रोटेशन के विपरीत दिशा में निर्देशित होता है, इसलिए यह एक ब्रेकिंग टॉर्क हैजनरेटर आर्मेचर के रोटेशन को धीमा करने की कोशिश कर रहा है। आर्मेचर को रोकने से रोकने के लिए, आर्मेचर शाफ्ट पर एक बाहरी टॉर्क एम बाहरी को लागू करना आवश्यक है, पल एम के विपरीत और इसके बराबर परिमाण में। मशीन में घर्षण और अन्य आंतरिक नुकसानों को ध्यान में रखते हुए, बाहरी टोक़ विद्युत से अधिक होना चाहिए

जनरेटर लोड करंट द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षण M। इसलिए, जनरेटर के सामान्य संचालन को जारी रखने के लिए, इसे बाहर से यांत्रिक ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक है - किसी भी इंजन 5 के साथ इसकी आर्मेचर को घुमाने के लिए।

लोड की अनुपस्थिति में (जनरेटर के एक खुले बाहरी सर्किट के साथ), जनरेटर निष्क्रिय मोड में है। इस मामले में, डीजल या टरबाइन से केवल यांत्रिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो कि घर्षण को दूर करने और जनरेटर में अन्य आंतरिक ऊर्जा नुकसान की भरपाई करने के लिए आवश्यक है। जेनरेटर लोड में वृद्धि के साथ, अर्थात्, इसके द्वारा दी गई विद्युत शक्ति P, वर्तमान मैं आर्मेचर वाइंडिंग के संवाहकों से गुजर रहा है और इसके द्वारा बनाया गया ब्रेकिंग पल M बढ़ता है। इसके अलावा, यांत्रिक शक्ति P mx, जिसे जनरेटर से प्राप्त करना चाहिए डीजल इंजन या टरबाइन सामान्य संचालन जारी रखने के लिए।

इस प्रकार, अधिक विद्युत ऊर्जा की खपत होती है, उदाहरण के लिए, एक डीजल जनरेटर से डीजल लोकोमोटिव के इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा, इसे जितना अधिक यांत्रिक ऊर्जा मिलती है, वह डीजल इंजन से इसे घुमाता है और अधिक ईंधन को डीजल इंजन को आपूर्ति की जानी चाहिए।

ऊपर दिए गए एक विद्युत जनरेटर की परिचालन स्थितियों से, यह निम्नानुसार है कि यह इसकी विशेषता है:

वर्तमान i और e की दिशा में संयोग। d। आर्मेचर वाइंडिंग के संवाहकों में ई के साथ; यह इंगित करता है कि मशीन विद्युत ऊर्जा को बंद कर रही है;

विद्युत चुम्बकीय ब्रेकिंग टॉर्क एम का उद्भव, आर्मेचर के रोटेशन के खिलाफ निर्देशित; इससे मशीन को बाहर से यांत्रिक ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता का पालन होता है।

विद्युत मोटर का सिद्धांत। सिद्धांत रूप में, इलेक्ट्रिक मोटर को जनरेटर के समान डिज़ाइन किया गया है। सरलतम इलेक्ट्रिक मोटर एक एंकर 3 पर स्थित टर्न 1 (छवि 67.6) है, जो ध्रुवों के चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है। 2. टर्न के कंडक्टर आर्मेचर वाइंडिंग बनाते हैं। यदि आप कॉइल को विद्युत ऊर्जा के एक स्रोत से जोड़ते हैं, उदाहरण के लिए, विद्युत नेटवर्क 6 के लिए, तो एक विद्युत प्रवाह i उसके प्रत्येक कंडक्टर के माध्यम से प्रवाह करना शुरू कर देगा। यह वर्तमान, ध्रुवों के चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करके, विद्युत चुम्बकीय बलों को बनाता है। अंजीर में संकेत के साथ। 67, वर्तमान की दिशा में ख, दायें F को निर्देशित बल F दक्षिण ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर पर कार्य करेगा, और बायीं ओर निर्देशित बल F उत्तरी ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर पर कार्य करेगा। इन बलों की संयुक्त कार्रवाई के परिणामस्वरूप, एक विद्युत चुम्बकीय टोक़ एम बनाया जाता है, निर्देशित वामावर्त, जो चालक को एक निश्चित आवृत्ति पर घुमाव में रोटेशन के साथ ड्राइव करता है। यदि आप आर्मेचर शाफ्ट को किसी तंत्र या डिवाइस 7 (डीजल या इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव, मशीन टूल, आदि के पहिए) से जोड़ते हैं। ।), तब विद्युत मोटर इस उपकरण को रोटेशन में चलाएगा, अर्थात, इसे यांत्रिक ऊर्जा देगा। इस मामले में, इस उपकरण द्वारा बनाए गए बाहरी क्षण एम vn को विद्युत चुम्बकीय क्षण एम के खिलाफ निर्देशित किया जाएगा।

आइए जानें कि लोड के तहत चलने वाली इलेक्ट्रिक मोटर की आर्मेचर के रोटेशन के दौरान विद्युत ऊर्जा का उपभोग क्यों किया जाता है। जैसा कि यह पाया गया था, जब आर्मेचर कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हैं, तो ई प्रत्येक कंडक्टर में प्रेरित होता है। d। s, जिसकी दिशा दाहिने हाथ के नियम से निर्धारित होती है; इसलिए, अंजीर में संकेत के साथ। 67, बी दिशा ई रोटेशन की। आदि के साथ। ई, दक्षिण ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर में प्रेरित होकर हमें और ई से दूर निर्देशित किया जाएगा। आदि के साथ। ई, उत्तरी ध्रुव के नीचे स्थित कंडक्टर में प्रेरित होकर हमारी ओर निर्देशित किया जाएगा। अंजीर। 67, b यह देखा गया है कि E आदि के साथ। यही है, प्रत्येक कंडक्टर में प्रेरित लोगों को वर्तमान i के खिलाफ निर्देशित किया जाता है, अर्थात, वे इसे कंडक्टरों से गुजरने से रोकते हैं।

वर्तमान में मैं एक ही दिशा में आर्मेचर कंडक्टरों के माध्यम से गुजरना जारी रखने के लिए, ताकि इलेक्ट्रिक मोटर सामान्य रूप से काम करना जारी रखे और आवश्यक टोक़ विकसित कर सके, इन कंडक्टरों के लिए बाहरी वोल्टेज यू को लागू करना आवश्यक है, ई की ओर निर्देशित। आदि के साथ। और कुल ई से बड़ा। आदि के साथ। E आर्मेचर घुमावदार के सभी श्रृंखला-जुड़े कंडक्टरों में प्रेरित है। इसलिए, नेटवर्क से विद्युत मोटर को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक है।

लोड की अनुपस्थिति में (मोटर शाफ्ट पर लागू बाहरी ब्रेकिंग टॉर्क), इलेक्ट्रिक मोटर एक बाहरी स्रोत (नेटवर्क) से थोड़ी मात्रा में विद्युत ऊर्जा की खपत करता है और एक छोटा नो-लोड वर्तमान इसके माध्यम से गुजरता है। इस ऊर्जा का उपयोग मशीन में आंतरिक बिजली के नुकसान को कवर करने के लिए किया जाता है।

जैसे ही भार बढ़ता है, विद्युत मोटर और विद्युत चुम्बकीय टोक़ द्वारा उपभोग की जाने वाली धारा में वृद्धि होती है। नतीजतन, लोड में वृद्धि के साथ इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा बंद यांत्रिक ऊर्जा में वृद्धि स्वचालित रूप से स्रोत से ली जाने वाली बिजली में वृद्धि का कारण बनती है।

ऊपर उल्लिखित इलेक्ट्रिक मोटर की परिचालन स्थितियों से, यह निम्नानुसार है कि यह इसकी विशेषता है:

विद्युत चुम्बकीय क्षण एम और रोटेशन आवृत्ति n की दिशा में संयोग; यह मशीन द्वारा यांत्रिक ऊर्जा की वापसी की विशेषता है;

आर्मेचर घुमावदार ई के कंडक्टरों में उपस्थिति। आदि के साथ। ई, वर्तमान i और बाहरी वोल्टेज यू के खिलाफ निर्देशित। यह तात्पर्य है कि मशीन को बाहर से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता है।

विद्युत मशीनों के उत्क्रमण का सिद्धांत। जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करते हुए, हमने पाया कि उन्हें उसी तरह से व्यवस्थित किया गया है और इन मशीनों के संचालन के आधार पर बहुत आम है। जनरेटर में विद्युत ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रक्रिया और इंजन में यांत्रिक ऊर्जा में विद्युत ऊर्जा को ई के प्रेरण के साथ जोड़ा जाता है। आदि के साथ। चुंबकीय क्षेत्र में घूमते हुए आर्मेचर घुमावदार के कंडक्टरों में और वर्तमान के साथ चुंबकीय क्षेत्र और कंडक्टरों की बातचीत के परिणामस्वरूप विद्युत चुम्बकीय बलों की घटना। एक जनरेटर और एक इलेक्ट्रिक मोटर के बीच का अंतर केवल ई की आपसी दिशा में निहित है। डी। के साथ, वर्तमान, विद्युत चुम्बकीय टोक़ और गति।

जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन की विचारशील प्रक्रियाओं को सारांशित करना, विद्युत मशीनों के उत्क्रमण के सिद्धांत को स्थापित करना संभव है। इस सिद्धांत के अनुसार कोई भी विद्युत मशीन एक जनरेटर और एक इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में काम कर सकती है और जनरेटर मोड से मोटर मोड और इसके विपरीत स्विच कर सकती है।

इस स्थिति को स्पष्ट करने के लिए, विभिन्न परिस्थितियों में प्रत्यक्ष विद्युत मशीन के संचालन पर विचार करें। यदि बाहरी वोल्टेज यू कुल ई से अधिक है। आदि के साथ। आर्मेचर वाइंडिंग के सभी श्रृंखला-जुड़े कंडक्टरों में जी।, फिर मैं वर्तमान में अंजीर में इंगित प्रवाह में प्रवाहित करूंगा। 68, और दिशा और मशीन एक इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में काम करेगी, नेटवर्क से विद्युत ऊर्जा की खपत करेगी और यांत्रिक ऊर्जा देगी। हालांकि, यदि, किसी भी कारण से, ई। आदि के साथ। ई बाहरी वोल्टेज यू से अधिक हो जाता है, फिर आर्मेचर वाइंडिंग में वर्तमान I अपनी दिशा (छवि 68, बी) को बदल देगा और ई के साथ मेल खाएगा। आदि के साथ। ई। इस मामले में, विद्युत चुम्बकीय क्षण एम की दिशा भी बदल जाएगी, जिसे रोटेशन आवृत्ति के खिलाफ निर्देशित किया जाएगा। ई की दिशा में संयोग। आदि के साथ। ई और वर्तमान I का मतलब है कि मशीन ने नेटवर्क को विद्युत ऊर्जा देना शुरू कर दिया, और ब्रेकिंग विद्युत चुम्बकीय क्षण एम की उपस्थिति यह इंगित करती है कि इसे बाहर से यांत्रिक ऊर्जा का उपभोग करना होगा। इसलिए, जब ई। आदि के साथ। E, आर्मेचर वाइंडिंग के संवाहकों में प्रेरित होकर, मुख्य वोल्टेज U से अधिक हो जाता है, मशीन ऑपरेशन के मोटर मोड से जनरेटर मोड पर स्विच करती है, अर्थात E पर।< U машина работает двигателем, при Е > यू - जनरेटर।

मोटर मोड से जनरेटर मोड में इलेक्ट्रिक मशीन का स्थानांतरण किया जा सकता है विभिन्न तरीके: जिस स्रोत से आर्मेचर वाइंडिंग जुड़ा है, या जो ई बढ़ा रहा है, उसके वोल्टेज U को कम करना। आदि के साथ। आर्मेचर घुमावदार में ई।

ऊर्जा और इसके प्रकार। प्रयोजन और उपयोग

ऊर्जा मानव सभ्यता के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ऊर्जा की खपत में जानकारी के संचय के साथ समय के साथ परिवर्तन का लगभग एक ही चरित्र है। उत्पादन की मात्रा ऊर्जा की खपत से निकटता से संबंधित है।

भौतिक विज्ञान से परिभाषा के अनुसार, ऊर्जा शरीर या कार्य करने के लिए शरीर की प्रणाली की क्षमता है। रूपों और ऊर्जा के प्रकार के वर्गीकरण विविध हैं। निम्न प्रकार की ऊर्जा रोजमर्रा की जिंदगी में सबसे आम हैं:

• बिजली
• यांत्रिक
• अंदर का
• विद्युत चुम्बकीय।

आंतरिक ऊर्जा रासायनिक, थर्मल, परमाणु है। यह शरीर के गठन या उनके यादृच्छिक गति के गतिज ऊर्जा के बीच बातचीत की संभावित ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है।

भौतिक बिंदुओं या निकायों की गति की स्थिति में परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्राप्त ऊर्जा को गतिज कहा जाता है। काइनेटिक ऊर्जा में अणुओं के आंदोलन के कारण थर्मल ऊर्जा शामिल है, और यांत्रिक ऊर्जा शरीर की हलचल।

परिभाषा १

संभावित ऊर्जा अन्य निकायों के संबंध में सिस्टम या भागों के सापेक्ष स्थिति में परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्राप्त ऊर्जा है। सेवा स्थितिज ऊर्जा द्रव्यमान की ऊर्जा को शामिल करें, जो गुरुत्वाकर्षण के नियम, रासायनिक ऊर्जा और सजातीय कणों की स्थिति से आकर्षित होते हैं।

ऊर्जा का मुख्य स्रोत सूर्य है। सूर्य के प्रकाश के संपर्क में आने पर, पौधों में क्लोरोफिल हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बन और ऑक्सीजन में बदल देता है। कार्बन पौधों में बनता है।

सौर ऊर्जा भी जल ऊर्जा का उत्पादन करती है। सौर ऊर्जा पानी को वाष्पित करती है और भाप को वायुमंडल की उच्च परतों में ले जाती है।

पृथ्वी के सूर्य द्वारा हीटिंग की विभिन्न डिग्री के परिणामस्वरूप, विभिन्न स्थानों में हवा उत्पन्न होती है, जिसका उपयोग पवन टर्बाइनों में किया जाता है।

टिप्पणी 1

प्राकृतिक ऊर्जा संसाधनों में निहित ऊर्जा को यांत्रिक, विद्युत, रासायनिक में परिवर्तित किया जा सकता है। इस ऊर्जा को प्राथमिक कहा जाता है।

प्राथमिक ऊर्जा के पारंपरिक प्रकार हैं:

• जीवाश्म ईंधन - गैस, तेल, कोयला, आदि।
• पनबिजली
• परमाणु ईंधन - यूरेनियम, थोरियम आदि।

टिप्पणी 2

प्राथमिक ऊर्जा के परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्राप्त ऊर्जा को द्वितीयक ऊर्जा कहा जाता है। इसमें बिजली, गर्म पानी की ऊर्जा, पिताजी आदि शामिल हैं।

वर्तमान में, गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों के उपयोग के लिए तरीके विकसित किए जा रहे हैं, जिसमें सूर्य की ऊर्जा, हवा, पृथ्वी की गर्मी, समुद्री लहरों और ज्वार की ऊर्जा शामिल हैं। सूचीबद्ध ऊर्जा स्रोत अक्षय हैं, वे पर्यावरण के अनुकूल हैं, उनके उपयोग के दौरान कोई पर्यावरण प्रदूषण नहीं है।

इसकी आपूर्ति से उपभोक्ताओं तक ऊर्जा की खपत की प्रक्रिया में, पाँच चरण प्रतिष्ठित हैं:

1. ऊर्जा संसाधनों को प्राप्त करना। यह ईंधन और इसके संवर्धन, हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग संरचनाओं आदि की सहायता से पानी के दबाव की एकाग्रता है।
2. निकाले गए ऊर्जा संसाधनों को विशेष प्रतिष्ठानों में स्थानांतरित करना जो इसे बदलते हैं। यह भूमि और पानी द्वारा परिवहन के साथ-साथ गैस, तेल, पानी, आदि के पाइपलाइन ट्रांसमिशन द्वारा किया जाता है।
3. इस स्तर पर, प्राथमिक ऊर्जा को माध्यमिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जो विशिष्ट परिस्थितियों के लिए सबसे इष्टतम है। ज्यादातर यह विद्युत और तापीय ऊर्जा है।
4. परिवर्तित ऊर्जा का संचरण और वितरण
5. बिजली की खपत

ऊर्जा रूपांतरण

विभिन्न ऊर्जा कन्वर्टर्स का उपयोग करके ऊर्जा रूपांतरण किया जाता है। ऐसे कन्वर्टर्स विशेष उपकरण हैं जिन्हें प्राकृतिक ऊर्जा को एक ऐसे रूप में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो उपयोग के लिए सुविधाजनक है।

कन्वर्टर्स के प्रकारों में से एक जो प्रभावी हैं वे हीट पंप हैं। वे एक रेफ्रिजरेटर जैसी डिवाइस हैं जो समुद्र में डूबे हुए एक फ्रीजर के साथ हैं।

सौर ऊर्जा कन्वर्टर्स दुनिया के कुछ हिस्सों के लिए पर्याप्त कुशल हैं। सौर ऊर्जा कन्वर्टर्स का उपयोग अंतरिक्ष यान के लिए किया जाता है। इन तत्वों की ऊर्जा अंतरिक्ष यान पर स्थित उपकरणों के संचालन को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है।

थर्मियोनिक ऊर्जा रूपांतरण का मुख्य उद्देश्य दूरदराज के क्षेत्रों में, अंतरिक्ष में और पानी के नीचे बिजली का उपयोग करना है। इस तरह के एक कनवर्टर को विकसित करते समय, कई समस्याएं उत्पन्न होती हैं:

• विनियमन और आवश्यक वैक्यूम का रखरखाव
• कनवर्टर आवास और अन्य के संक्षारण प्रतिरोधी खोल का विकास।

थर्मल रिएक्टर एक परमाणु रिएक्टर के साथ अच्छी तरह से काम करते हैं। टीपीपी, एचपीपी, एनपीपी

सभी प्रकार के ऊर्जा स्रोत सुविधाजनक नहीं हैं और इसका उपयोग किया जा सकता है। ऊर्जा के सबसे व्यापक, सुविधाजनक और सस्ती रूप तेल, गैस और पानी हैं। कई दशक पहले, परमाणु ऊर्जा को उनके साथ जोड़ा गया था।

थर्मल पावर प्लांट ईंधन दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। ऐसे बिजली संयंत्रों में, मुख्य भाग भाप टरबाइन बिजली संयंत्र हैं। वे उच्च दबाव वाली भाप का उत्पादन करने के लिए एक जनरेटर में थर्मल ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जो एक इलेक्ट्रिक जनरेटर के रोटर से जुड़े स्टीम टरबाइन रोटर को ड्राइव करता है।

पनबिजली संयंत्रों में, पानी के प्रवाह की ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जाता है। एक हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट में संरचनाओं की एक श्रृंखला होती है जो पानी के प्रवाह को केंद्रित करते हैं और एक दबाव बनाते हैं, और विद्युत उपकरण, जो पानी के दबाव की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, और यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। हाइड्रोलिक संसाधन। ईंधन और ऊर्जा की तुलना में, वे अक्षय हैं।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, बिजली जनरेटर एक परमाणु रिएक्टर है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र परमाणु ईंधन पर काम करते हैं, जिनका भंडार जीवाश्म ईंधन से अधिक होता है।

पवन ऊर्जा संयंत्रों की मदद से पवन ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जाता है। कई क्षेत्रों में औसत वार्षिक हवा की गति 6 m / s है, जो ऊर्जा रूपांतरण की इस पद्धति का प्रभावी ढंग से उपयोग करना संभव बनाता है।

ज्वारीय ऊर्जा विश्व महासागर की ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग करती है। इस पद्धति का नुकसान संरचना की उच्च लागत और असमान बिजली उत्पादन है।

सौर ऊर्जा, सौर विकिरण का उपयोग करके इसे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। इसके लिए, एक सौर बैटरी स्थापित की गई है, जिसका आधार फोटोकल्स है।

भूतापीय विद्युत संयंत्र पृथ्वी की आंतरिक ऊष्मा को विद्युत में परिवर्तित करते हैं। ऐसे बिजली संयंत्र के निर्माण के लिए, विशेष भूवैज्ञानिक स्थितियों की आवश्यकता होती है, जो ऊर्जा रूपांतरण की इस पद्धति के उपयोग को सीमित करती है।

बायोएनेर्जी जीवाणुओं का उपयोग कार्बनिक यौगिकों - अपशिष्ट और मलबे को रीसायकल करने के लिए करता है।