หลักการทำงานของไดนาโมคืออะไร

หลักการทำงานของไดนาโมคืออะไร?

คำนิยามของไดนาโม

ไดนาโมเป็นเครื่องจักรที่ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อแปลงพลังงานกลเป็นกระแสไฟฟ้าสลับ

หลักการทำงาน

ไดนาโมทำงานตามกฎของฟาราเดย์ ซึ่งการเคลื่อนที่ระหว่างตัวนำและสนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

กระบวนการเหนี่ยวนำ

สมมุติว่าวงจรหนึ่งรอบ ABCD สามารถหมุนไปตามแกน a-b ได้ ให้เริ่มจากการหมุนตามเข็มนาฬิกา หลังจากหมุน 90 องศา: ด้านหนึ่งของวงจร AB หรือตัวนำ AB จะอยู่หน้าขั้ว S และตัวนำ CD จะอยู่หน้าขั้ว N ที่ตำแหน่งนี้ การเคลื่อนที่ทางสัมผัสของตัวนำ AB จะตั้งฉากกับเส้นแรงแม่เหล็กจากขั้ว N ไปขั้ว S ดังนั้น อัตราการตัดสนามแม่เหล็กของตัวนำ AB จะมากที่สุดที่นี่ และสำหรับการตัดสนามแม่เหล็กนี้ ตัวนำ AB จะสร้างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ทิศทางของกระแสไฟฟ้านี้สามารถกำหนดได้โดยกฎมือขวาของเฟลมิง ตามกฎนี้ ทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะจาก A ไป B ในขณะเดียวกัน ตัวนำ CD จะอยู่ใต้ขั้ว N ถ้าเราใช้กฎมือขวาของเฟลมิง เราจะพบทิศทางของกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ซึ่งจะไหลจาก C ไป D

หลังจากหมุนตามเข็มนาฬิกาอีก 90 องศา วงจร ABCD จะมาอยู่ในตำแหน่งแนวตั้ง ที่นี่ การเคลื่อนที่ของตัวนำ AB และ CD จะขนานกับเส้นแรงแม่เหล็ก ดังนั้น สนามแม่เหล็กไม่ถูกตัด และไม่มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้น

กระแสไฟฟ้าสลับ

หลังจากหมุนตามเข็มนาฬิกาอีก 90 องศา วงจรจะกลับมาอยู่ในตำแหน่งแนวนอน โดยตัวนำ AB จะอยู่ใต้ขั้ว N และ CD จะอยู่ใต้ขั้ว S ที่นี่ถ้าเราใช้กฎมือขวาของเฟลมิงอีกครั้ง เราจะเห็นว่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำ AB จะจากจุด B ไป A และกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในตัวนำ CD จะจาก D ไป C

เมื่อวงจรเคลื่อนที่จากแนวตั้งไปแนวนอน กระแสไฟฟ้าในตัวนำจะเพิ่มขึ้นจากศูนย์ถึงสูงสุด กระแสไฟฟ้าจะไหลจาก B ไป A, A ไป D, D ไป C, C ไป B, จาก A ไป B, B ไป C, C ไป D, และ D ไป A ในวงจรป้อนกลับ เมื่อวงจรกลับมาใกล้แนวตั้ง กระแสไฟฟ้าจะลดลงเป็นศูนย์ เมื่อมันหมุนต่อไป กระแสไฟฟ้าจะเปลี่ยนทิศทาง แต่ละรอบเต็มจะทำให้กระแสไฟฟ้าสูงสุด ลดลงเป็นศูนย์ สูงสุดในทิศทางตรงกันข้าม และกลับมาเป็นศูนย์ ทำให้ครบวงจรไซน์หนึ่งวงจรต่อการหมุน 360 องศา กระบวนการนี้แสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าสลับสามารถสร้างได้จากการหมุนตัวนำในสนามแม่เหล็ก

การจัดวางตามความเป็นจริง

ไดนาโมรุ่นใหม่โดยทั่วไปมีอาร์เมเจอร์ที่คงที่และสนามแม่เหล็กที่หมุน ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการสร้างกระแสไฟฟ้าสลับสามเฟสสำหรับการกระจายพลังงานหลากหลาย