સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર: પરિચય, કાર્યપ્રણાલી, ઉપયોગ અને ફાયદા

વિદ્યુત ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે ડીસી જનરેટર (DC Generator) નો ઉપયોગ થાય છે. ડીસી જનરેટરના મુખ્ય બે પ્રકાર છે:

1. સેપરેટરલી એક્ષાઈટેડ જનરેટર (Separately Excited Generator)
2. સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર (Self Excited Generator)

આ લેખમાં, આપણે સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર શું છે?, તે કેવી રીતે કામ કરે?, ડાયાગ્રામ, પ્રકારો, ફાયદા-ગેરફાયદા અને ઉપયોગો વિશે વિગતવાર ચર્ચા કરીશું.

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર શું છે? (What is a Self Excited Generator?)

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર એ ડીસી જનરેટર (DC Generator) નો એવો પ્રકાર છે, જેમાં ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ માટે જરૂરી કરંટ આર્મેચર દ્વારા જ સપ્લાય થાય છે. એટલે કે, તેને બાહ્ય વીજ પુરવઠાની જરૂર પડતી નથી.

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર કેવી રીતે કામ કરે? (Working of Self Excited Generator)

આ જનરેટર ફારાડે'સ લૉ (Faraday’s Law of Electromagnetic Induction) ના સિદ્ધાંત પર આધાર રાખે છે. જ્યારે આર્મેચર મેગ્નેટિક ફિલ્ડમાં ફરે છે, ત્યારે તેમાં ઇન્ડ્યુસ્ડ ઇએમએફ (EMF) ઉત્પન્ન થાય છે. આ જ ઇએમએફ ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ ને વિદ્યુત પુરવઠો આપે છે, જેના લીધે જનરેટર સતત કાર્યરત રહે છે.

 પ્રક્રિયા:

1. શરૂઆતમાં, ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગમાં થોડું શેષ મેગ્નેટિઝમ (Residual Magnetism) હોય છે.
2. આર્મેચર ફેરવતા, ઇએમએફ (EMF) ઉત્પન્ન થાય છે, જે ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ માં પ્રવાહી (Current) મોકલે છે.
3. આ પ્રવાહી મેગ્નેટિક ફિલ્ડને વધારે છે, જે વધુ EMF ઉત્પન્ન કરવામાં સહાય કરે છે.
4. આ પ્રક્રિયા સતત ચાલતી રહે છે, જેથી જનરેટર સતત વીજ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે.

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટરના પ્રકારો (Types of Self Excited Generators)

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર નીચેના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારોમાં વિભાજિત થાય છે:

શન્ટ જનરેટર (Shunt Generator)

• ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ આર્મેચર સાથે સમાનાંતર (Parallel) જોડાયેલી હોય.
• વોલ્ટેજ નિયમિત (Stable) અને સતત રહે છે.
• વપરાશ: બેટરી ચાર્જિંગ, લાઇટિંગ સિસ્ટમ, લેબ ટેસ્ટિંગ

સિરીઝ જનરેટર (Series Generator)

• ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ આર્મેચર સાથે અનુક્રમણિકા (Series) માં જોડાયેલી હોય.
• લોડ વધે ત્યારે વોલ્ટેજ પણ વધે છે.
• વપરાશ: ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેક્શન, ટ્રાન્સમિશન લાઈન વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશન

કમ્પાઉન્ડ જનરેટર (Compound Generator)

• શન્ટ અને સિરીઝ બંને પ્રકારની ફીલ્ડ વાઇન્ડિંગ હોય.
• વોલ્ટેજ મોટા લોડ ફેરફારો સામે વધુ સ્થિર રહે.
• વપરાશ: ઔદ્યોગિક યુનિટ, પાવર પ્લાન્ટ, હેવી મશીનરી

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટરના ઉપયોગો (Applications of Self Excited Generator)

• વિદ્યાલય અને લેબરીટરી પરીક્ષણો – સ્ટુડન્ટ માટે પરીક્ષણ ઉકેલો.
• બેટરી ચાર્જિંગ – સ્ટેશનરી અને પોર્ટેબલ ચાર્જિંગ સિસ્ટમ.
• ટ્રેક્શન સિસ્ટમ – ઇલેક્ટ્રિક ટ્રેન્સ અને ટ્રોલીઓ માટે.
• હળવા અને માધ્યમ ઉદ્યોગો – સ્થિર વોલ્ટેજ માટે ઉપયોગી.
• ઇલેક્ટ્રિક પાવર સ્ટેશનો – પાવર સપ્લાય માટે.

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટરના ફાયદા અને ગેરલાભ

ફાયદા (Advantages of Self Excited Generator)

• બાહ્ય વીજ પુરવઠાની જરૂર નથી – તેને કામ કરવા માટે અલગ વીજ પુરવઠો જરૂરી નથી.
• સરળ અને ઓછી જટિલતા – હલકી ડિઝાઇન અને ઓછી જાળવણી.
• લોડ અનુસાર એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ – ઓટો-એડજસ્ટ વોલ્ટેજ ફીચર.
• ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા – વિદ્યુત ઉર્જાને અસરકારક રીતે સંચાલિત કરે.

ગેરલાભ (Disadvantages of Self Excited Generator)

• શેષ મેગ્નેટિઝમ (Residual Magnetism) જરૂરી છે – જો પ્રારંભિક મેગ્નેટિઝમ ન હોય, તો તે શરુ ન થઈ શકે.
• વોલ્ટેજ ઘટાડો થઈ શકે – વધુ લોડ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ થવાની શક્યતા.
• ઓછી વોલ્ટેજ સ્ટેબિલિટી – મોટા લોડ ફેરફારોમાં સમસ્યા થઈ શકે.

નિષ્કર્ષ

સેલ્ફ એક્ષાઈટેડ જનરેટર એ ડીસી જનરેટર નો એક મહત્વપૂર્ણ પ્રકાર છે, જે શુંટ, સિરીઝ અને કમ્પાઉન્ડ જનરેટર તરીકે વર્ગીકૃત થાય છે. તેનો ઉપયોગ બેટરી ચાર્જિંગ, ટ્રેક્શન સિસ્ટમ અને ઉદ્યોગોમાં થાય છે. જો કે, શેષ મેગ્નેટિઝમ અને વોલ્ટેજ સ્ટેબિલિટી એ તેની મર્યાદાઓ છે, છતાંય તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા અને સરળતા તેને ઉદ્યોગો માટે ઉપયોગી બનાવે છે.