Quines Són les Diferències Principals Entre els Generadors de CA i de CC?
Diferències principals entre els generadors AC i DC
Una màquina elèctrica és un dispositiu que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica i viceversa. Un generador és un tipus d'aquesta màquina que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica. No obstant això, l'energia elèctrica generada pot ser de corrent alternada (AC) o de corrent contínua (DC). Així, la diferència principal entre els generadors AC i DC és que generen corrent alternada i corrent contínua respectivament. Encara que hi ha algunes similituds entre els dos, existeixen bastants nombroses diferències.
Abans d'anar a la llista de diferències entre ells, anem a discutir com el generador genera electricitat & com es genera l'AC i el DC.
Generació d'electricitat
L'electricitat es genera basant-se en la Llei de Faraday de l'Inducció Electromagnètica, que estableix que es generarà una corrent elèctrica o força electromotriu (EMF) en un conductor quan s'estigui situat en un camp magnètic que canvia. Tant els generadors AC com DC funcionen amb aquest mateix principi per generar corrent elèctrica.
Hi ha dos mètodes per variar el camp magnètic que actua sobre els conductors: girar el camp magnètic al voltant d'un conductor estacionari, o fer girar el conductor dins d'un camp magnètic estacionari. En tots dos escenaris, les línies del camp magnètic que interaccionen amb el conductor canvien, induint així una corrent elèctrica en el conductor.
Un alternador utilitza el concepte d'un camp magnètic rotatiu al voltant d'un conductor estacionari, encara que això no es discutirà en aquest article.
Generador AC: Anells lliscants i alternadors
Com que els anells lliscants són anells conductors continus, transmeten la corrent alternada generada en l'armadura tal com és. Com que les escovetes llisquen continuament sobre aquests anells, hi ha poc risc de circuits tancats o d'escintles entre els components. Això resulta en una vida útil més llarga per a les escovetes en els generadors AC en comparació amb els generadors DC.
Un alternador és un altre tipus de generador exclusivament AC, que disposa d'una armadura estacionària i un camp magnètic rotatiu. Com que la corrent elèctrica es genera en la part estacionària, la seva transmissió al circuit extern estacionari és més simple i directa. En aquests dissenys, les escovetes experimenten un desgast mínim, augmentant així la durabilitat.
Generador DC
Un generador DC és un dispositiu que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica de corrent contínua (DC), també conegut com a dinamo. Produceix una corrent contínua pulsant, on la magnitud de la corrent pot variar, però la direcció roman constant.
La corrent induïda en els conductors de l'armadura rotativa és inherentment alternada. Per convertir això en DC, s'utilitza un commutador d'anell dividit. El commutador no només transmet la corrent de l'armadura rotativa al circuit estacionari, sinó que també assegura que la direcció de la corrent subministrada romangui consistent.
Commutador d'anell dividit en els generadors DC
El commutador d'anell dividit consta d'un únic conductor en forma d'anell dividit en dues meitats, amb un forat aïllant entre elles. Cada meitat de l'anell dividit està connectada a un terminal separat de l'enrotllament de l'armadura, mentre que dues escovetes carbòniques estacionàries fan contacte lliscant amb el commutador rotatiu per subministrar corrent al circuit extern.
Quan l'armadura gira i la corrent AC induïda canvia de direcció cada mig cicle, el commutador d'anell dividit assegura que la corrent subministrada al circuit mantingui una direcció consistent:
No obstant això, el forat entre els segments del commutador introdueix dos reptes clau:
Aquests factors necessiten manteniment regular i substitució de les escovetes en els generadors DC en comparació amb els generadors AC amb anells lliscants.
