AC və DC jeneratorlarının Əsas Fərqləri
Elektrikli maşın, mexaniki enerjiyi elektrik enerjisine və eyni dərəcədə elektrik enerjisini mexaniki enerjiyə çevirən cihazdır. Jenerator, belə bir maşının növüdür və mexaniki enerjiyi elektrik enerjisine çevirir. Amma, yaradılan elektrik enerjisi ya mütəmadi akım (AC) formunda ola bilər, ya da direkt akım (DC) formunda. Bu səbəbdən, AC və DC jeneratorları arasındakı əsas fərq ondadır ki, onlar müvəqqəti və direkt akımı nisbətən yaratırlar. Hələ ki, iki növ arasında bəzi oxşarlıqlar var, amma eyni dərəcədə çox fərqli xüsusiyyətlər də mövcuddur.
Onların arasındakı fərqlərin siyahısına keçid etməzdən əvvəl, jeneratorun elektrik enerjisi necə yaratdığını və AC və DC'nin necə yaratıldığını müzakirə edəcəyik.
Elektrik Enerjisinin Yaratılması
Elektrik enerjisi, Faradayın Elektromaqnit Induksiyası Qanunu əsasında yaradılır. Bu qanun, konduktorun dəyişən maqnit sahasında yerləşdirildiyində onda elektrik akımı və ya elektromotiv kuvvet (EMF) yaranacağını bildirir. Hem AC, hem də DC jeneratorları bu eyni prinsipə əsasən elektrik akımı yaratır.
Konduktorlar üzərində təsir edən maqnit sahanı dəyiştirmək üçün iki metod mövcuddur: ya sabit konduktor etrafında maqnit sahasını fırlatmaq, ya da sabit maqnit sahası içərisində konduktorun fırlanması. İkindi hallarda da, konduktorla interaksiya edən maqnit saha xətləri dəyişir, buna görə də konduktorun içində elektrik akımı induksiya olunur.
Alternator, sabit konduktor etrafında fırlayan maqnit sahası kavramından istifadə edir, amma bu məqalədə bu məsələ müzakirə edilməyəcəkdir.
AC Jenerator: Sürüş Ringləri və Alternatorlar
Sürüş ringləri davamlı konduktor halqalarıdır, onlar armaturada yarandıqdan sonra mütəmadi akımı olduğu kimi köçürür. Sürtkünlər bu halqalar üzərində davamlı sürüşdükçe, komponentlər arasında qısa zolaşma və isparlanma riski azdır. Bu, AC jeneratorlarında DC jeneratorlardan daha uzun ömürlü sürtkünlərə səbəb olur.
Alternator, yalnız AC üretdiyi digər növ jeneratordur, sabit armatura və fırlayan maqnit sahası ilə xarakterizə olunur. Elektrik akımı sabit hissədə yarandığından, onu sabit xarici şəbəkəyə köçürmək daha sadə və asandır. Bu dizayndlarda, sürtkünlər minimal aşınma yaşayırlar, bu da dayanıcılığı artırır.
DC Jenerator
DC jenerator, mexaniki enerjiyi direkt akım (DC) elektrik enerjisine çeviren cihazdır, dinamo adlandırılır. O, dalğalanan direkt akım yaratır, burada akım həcmi dəyişə bilər, amma istiqaməti sabit qalır.
Fırlayan armatura konduktorlarında induksiya olan akım mütəmadi olur. Bu, DC-ye çevirmək üçün yarılmış halqa kommutatoru istifadə olunur. Kommutator, fırlayan armaturadan sabit şəbəkəyə akım köçürməsi kimi, təmin edilən akımın istiqamətinin daimi qalmasını da təmin edir.
DC Jeneratorlarındaki Yarılmış Halqa Kommutatoru
Yarılmış halqa kommutatoru, iki yarıya bölünmüş və aralarında izolyasiya boşluğu olan bir halqa forması konduktordan ibarətdir. Yarılmış halqanın hər bir yarısı, armatura sarımının ayrı bir terminalinə bağlanır, iki sabit karbon sürtkünləri fırlayan kommutatorla sürüş kontakta gəlib, akımı xarici şəbəkəyə təmin edir.
Armatura fırlarkən və induksiya olan mütəmadi akım hər yarı dairədə istiqamətini dəyişdikdə, yarılmış halqa kommutatoru, şəbəkəyə təmin edilən akımın istiqamətinin daimi qalmasını təmin edir:
Amma, kommutator segmentləri arasındakı boşluq iki əsas çətinliklərə səbəb olur:
Bu faktorlar, DC jeneratorlarında sürtkünlərin slip ringləri olan AC jeneratorlara nəzərən daha tez təkmillik və sürtkünlərin yenilənməsinə səbəb olur.