Ano ang mga Pangunahing Pagkakaiba sa pagitan ng AC at DC Generators

Pangunahing Pagkakaiba ng AC at DC Generators

Ang isang elektrikong makina ay isang aparato na nagsasalin ng mekanikal na enerhiya sa elektrikong enerhiya at vice versa. Ang generator ay isang uri ng ganitong makina na nagsasalin ng mekanikal na enerhiya sa elektrikong enerhiya. Gayunpaman, ang elektrikong enerhiyang ito ay maaaring maging alternating current (AC) o direct current (DC) form. Kaya, ang pangunahing pagkakaiba ng mga AC at DC generators ay ang kanilang paggawa ng alternating current at direct current, respectively. Habang may ilang katulad ang dalawa, mayroon ding maraming pagkakaiba.

Bago pumasok sa listahan ng mga pagkakaiba nila, sasabihin natin kung paano ginagawa ng generator ang kuryente & paano ginagawa ang AC & DC.

Paggawa ng Kuryente

Ang kuryente ay ginagawa batay sa Batas ni Faraday ng Electromagnetic Induction, na nagsasaad na ang isang electric current o electromotive force (EMF) ay maiindukdo sa isang conductor kapag ito ay nasa nagbabagong magnetic field. Ang parehong AC at DC generators ay gumagana sa parehong prinsipyong ito upang lumikha ng electric current.

May dalawang paraan upang baguhin ang magnetic field na nakapag-impluwensya sa mga conductors: maaari mong i-rotate ang magnetic field sa paligid ng isang estasyonaryong conductor, o i-spin ang conductor sa loob ng isang estasyonaryong magnetic field. Sa parehong mga scenario, ang magnetic field lines na nakikipag-ugnayan sa conductor ay nagbabago, kaya't nag-iindukdo ng isang electric current sa conductor.

Ang isang alternator ay gumagamit ng konsepto ng isang rotating magnetic field sa paligid ng isang estasyonaryong conductor, bagama't hindi ito ipapagusapan sa kasalukuyang artikulo.

AC Generator: Slip Rings at Alternators

Dahil ang slip rings ay mga patuloy na conductive rings, sila ay nagsasalin ng alternating current na ginawa sa armature bilang as-is. Dahil ang brushes ay patuloy na sumusunod sa mga ring, may kaunting panganib lamang ng short circuits o sparking sa pagitan ng mga bahagi. Ito'y nagresulta sa mas mahabang buhay ng service para sa mga brushes sa AC generators kumpara sa DC generators.

Ang isang alternator ay isa pang uri ng AC-only generator, na may isang estasyonaryong armature at isang rotating magnetic field. Dahil ang electrical current ay ginagawa sa estasyonaryong bahagi, mas simple at mas diretso ang paglipat nito sa estasyonaryong external circuit. Sa mga disenyo gaya nito, ang brushes ay may minimal na wear, na lalo pang nagpapahaba ng durability.

DC Generator

Ang DC generator ay isang aparato na nagsasalin ng mekanikal na enerhiya sa direct current (DC) electrical energy, na kilala rin bilang dynamo. Ito'y lumilikha ng pulsating direct current, kung saan ang magnitude ng kuryente ay maaaring magbago ngunit ang direksyon ay nananatiling constant.

Ang kuryente na maiindukdo sa rotating armature conductors ay inherent na alternating. Upang i-convert ito sa DC, ginagamit ang split-ring commutator. Ang commutator ay hindi lamang nagsasalin ng kuryente mula sa rotating armature sa stationary circuit, kundi sigurado rin ito na ang direksyon ng ibinibigay na kuryente ay nananatiling consistent.

Split-Ring Commutator sa DC Generators

Ang split-ring commutator ay binubuo ng isang single ring-shaped conductor na hinati sa dalawang bahagi, na may insulating gap sa pagitan nila. Ang bawat bahagi ng split ring ay konektado sa hiwalay na terminal ng armature winding, habang ang dalawang estasyonaryong carbon brushes ay gumagawa ng sliding contact sa rotating commutator upang magbigay ng kuryente sa external circuit.

Kapag ang armature ay umiikot at ang induced AC current ay nagbabago ng direksyon tuwing half-cycle, sigurado ang split-ring commutator na ang kuryente na ibinibigay sa circuit ay mananatili sa consistent direction:

• Sa isang half-rotation, ang kuryente ay lumiliko sa pamamagitan ng isang brush sa circuit.

• Sa susunod na half-rotation, ang mga segment ng commutator ay nagbabago ng contact sa mga brushes, na nagrereverse ng internal current direction ngunit pinapanatili ang parehong external current flow.

Gayunpaman, ang gap sa pagitan ng mga segment ng commutator ay nagdudulot ng dalawang pangunahing hamon:

• Sparking: Kapag ang brushes ay lumilipat sa pagitan ng mga segment, sila ay maari mag-bridge ng gap, na nagdudulot ng momentary short circuits at sparking.

• Brush Wear: Ang paulit-ulit na arcing at mechanical stress ay nagpapabilis ng degradation ng brushes, na nagbabawas ng efficiency at lifespan ng generator.

Ang mga factor na ito ay nagpapahiwatig ng regular na maintenance at pagpalit ng brushes sa DC generators kumpara sa AC generators na may slip rings.