Wat is die hoofverskille tussen AC- en DC-generators?
Hoofskynsverskille tussen AC- en DC-generators
'n Elektriese masjien is 'n toestel wat meganiese energie omset na elektriese energie en omgekeerd. 'n Generator is 'n soort van sodanige masjien wat meganiese energie omset na elektriese energie. Die gegenereerde elektriese energie kan egter in wisselstroom (AC) of eenrigtingstroom (DC) wees. Dus is die primêre verskil tussen AC- en DC-generators dat hulle onderskeidelik wisselstroom en eenrigtingstroom genereer. Alhoewel daar sekere ooreenkomste tussen die twee bestaan, is daar 'n groot aantal verskille.
Voordat ons die lys van verskille tussen hulle bespreek, gaan ons eers bespreek hoe die generator elektrisiteit geneer & hoe AC & DC gegenereer word.
Elektrisiteitsgeneering
Elektrisiteit word gegenereer op grond van Faraday se Wet van Elektromagnetiese Induksie, wat stel dat 'n elektriese stroom of elektromotoriese krag (EMF) in 'n geleider geïnduseer sal word wanneer dit in 'n veranderende magneetveld geplaas word. Sowel AC- as DC-generators funksioneer op dieselfde beginsel om elektriese stroom te genereer.
Daar is twee metodes om die magneetveld wat op die geleiders werk, te varieer: of roteer die magneetveld om 'n statiese geleider, of draai die geleider binne 'n statiese magneetveld. In albei scenario's verander die magneetveldlyne wat met die geleider interakteer, waardoor 'n elektriese stroom in die geleider geïnduseer word.
'n Alternateur maak gebruik van die konsep van 'n roterende magneetveld om 'n statiese geleider, hoewel dit nie in hierdie artikel bespreek sal word nie.
AC-Generator: Glijringe en Alternateurs
Aangesien glijringe kontinue geleidende ringe is, gee hulle die wisselstroom wat in die armatuur gegenereer word sonder wysiging deurgee. Aangesien die borstels kontinu oor hierdie ringe glij, is daar min risiko vir kortsluitings of vonk vorming tussen die komponente. Dit lei tot 'n langer dienslewe vir die borstels in AC-generators in vergelyking met DC-generators.
'n Alternateur is 'n ander tipe AC-slegs generator, met 'n statiese armatuur en 'n roterende magneetveld. Omdat elektriese stroom in die statiese deel gegenereer word, is dit eenvoudiger en reguit om dit na die statiese buiteling te oorspan. In sulke ontwerpe ervaar die borstels minimale sloop, wat die duurbaarheid verder verhoog.
DC-Generator
'n DC-generator is 'n toestel wat meganiese energie omset na eenrigtingstroom (DC) elektriese energie, ook bekend as 'n dynamo. Dit produseer pulserende eenrigtingstroom, waar die stroomgroote kan varieer, maar die rigting bly konstant.
Die stroom wat in die roterende armatuur geleiders geïnduseer word, is inherent wisselende. Om dit om te skakel na DC, word 'n gespleet-ring kommutator gebruik. Die kommutator oorskryf nie net stroom van die roterende armatuur na die statiese sirkel, maar verseker ook dat die rigting van die versuppliseerde stroom konstant bly.
Gespleet-ring kommutator in DC-generators
Die gespleet-ring kommutator bestaan uit 'n enkele ringvormige geleider verdeel in twee helftes, met 'n isolerende skyf tussen hulle. Elke helfte van die gespleet ring is verbonden aan 'n afsonderlike terminal van die armatuur winding, terwyl twee statiese koolstof borstels skyfkontak maak met die roterende kommutator om stroom aan die buiteling te versuppliseer.
Wanneer die armatuur roteer en die geïnduseerde AC-stroom elke halfring die rigting verander, verseker die gespleet-ring kommutator dat die stroom wat aan die sirkel versuppliseer word, 'n konstante rigting handhaaf:
Die skyf tussen die kommutator segmente bring egter twee sleuteluitdagings met dit:
Hierdie faktore vereis gereelde instandhouding en vervanging van borstels in DC-generators in vergelyking met AC-generators met glijringe.
