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Prime mover

Prime mover

Table of Contents

  • What is Prime mover
  • Turbines

Prime mover- Prime mover are Mechanical machines that convert primary energy of a fuel into Mechanical Energy

What is Prime mover

Electrical energy is produced by electric Generators from Mechanical energy. Prime movers Generate Mechanical energy. The primary energy of a fuel or fluid is Transformed into Mechanical energy by prime movers, which are Mechanical devices. Another name for them is “Turbines or engines.” Coal, gas, oil, and nuclear fuel are the common fossil fuels used in prime movers.

In essence, thermal energy is created when the fossil fuel is burned in a Combustor. A working fluid then absorbs thermal energy and Transforms it into Mechanical energy within the prime mover.

Steam is the working fluid for coal or nuclear fuel Turbines, but it is the gas or oil in combination with air, in gas turbines, diesel, or internal combustion engines.

On the other hand, water from an Upper-level Reservoir’s potential energy could be Transformed into kinetic energy that strikes a Hydraulic turbine’s runner, changes direction and Momentum, and Generates Mechanical work at the turbine shaft as it rotates against the electric generator’s “braking” torque when the load is electric.

Wave energy is similarly converted into mechanical work in special tidal Hydraulic turbines. Wind kinetic energy is converted into mechanical energy by wind turbines.

A complete Classification of prime movers is very difficult due to so many variations in construction, from topology to control. However, a simplified one is shown below

Basic prime mover generator system

In general, a prime mover or turbine drives an electric generator directly, or through a transmission. The prime mover is necessarily provided with a so-called speed governor (in fact, a speed control and protection system) that properly regulates the speed, according to electric generator frequency/power curves.

The reference speed (frequency)/power curve.

The reference speed (frequency)/power curve.

It should be noted that the turbine is equipped with a servomotor, which opens one or more control valves to regulate the flow of fuel (or other fluid) through the turbine, thereby regulating the mechanical power at the turbine shaft.

A fairly accurate Measurement of the turbine shaft speed is made, and it is compared to the reference speed. The Servomotor is then controlled by the speed controller to open or close control valves and change speed. The reference speed Fluctuates. When power is increased to the rated value in AC power systems with parallel generators, a speed droop of 2% to 3% is permitted.

The speed droop is required for two reasons as follows:

  1. With a few generators of different powers in parallel, fair (proportional) power load sharing is provided.
  2. When power increases too much, the speed Decreases accordingly signaling that the turbine has to be shut off.

The point A of intersection between generator power and turbine power is statically stable as any departure from it would provide the conditions (through motion equation) to return to it.

Turbines

 FuelWorking FluidPower RangeMain ApplicationsTypeObservation
1.Coal or nuclear fuelSteamUp to 1500 MW/unitElectric power systemsSteam turbinesHigh speed
2.Gas or oilGas (oil) + airFrom watts to hundreds of MW/unitLarge and distributed power systems, automotive applications (vessels, trains and highway and off-highway vehicles), and autonomous power sourcesGas turbines Diesel engines Internal combustion engines Stirling enginesWith rotary but also linear reciprocating motion
3.Water energyWaterUp to 1000 MW/unitLarge and distributed electric power systems, autonomous power sourcesHydraulic turbinesMedium- and low speed >75 rpm
4.Wind energyAirUp to 10 MW/unitDistributed power systems, autonomous power sourcesWind or wave turbinesSpeed down to 10 rpm

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  • उत्तर – Our Aim – Zero Harm

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  • उत्तर – नई दिल्ली

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  • उत्तर – यूके

  • किस बैंक ने सिटीग्रुप के भारतीय उपभोक्ता कारोबार का अधिग्रहण पूरा कर लिया है?

  • उत्तर – Axis Bank

  • किस केंद्रीय मंत्रालय ने ‘Grievance Appellate Committee (GAC)’ लॉन्च की?

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  • धरोई आर्द्रभूमि (Dharoi wetland), जहाँ हाल ही में एक पक्षी सर्वेक्षण किया गया था, किस राज्य में स्थित है?

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  • ‘UPI LITE पेमेंट्स’ लॉन्च करने वाला पहला प्लेटफॉर्म कौन सा है?

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