Cóntanse as Principais Diferenzas Entre Xeradores AC e DC
Principais diferenzas entre xeradores AC e DC
Unha máquina eléctrica é un dispositivo que converte a enerxía mecánica en enerxía eléctrica e viceversa. Un xerador é un tipo de tal máquina que converte a enerxía mecánica en enerxía eléctrica. No entanto, a enerxía eléctrica xerada pode ser en corrente alternativa (CA) ou corrente continua (CC). Así, a principal diferenza entre os xeradores CA e CC é que xeran corrente alternativa e corrente continua respectivamente. Aínda que existen algúns semellantes entre ambos, hai bastante número de diferenzas.
Antes de entrar na lista de diferenzas entre eles, vamos discutir como o xerador xera electricidade & como se xera a CA & CC.
Xeración de electricidade
A electricidade xérase baseada na Lei de Inducción Electromagnética de Faraday, que establece que unha corrente eléctrica ou forza electromotriz (FEM) será inducida nun conductor cando este se coloca nun campo magnético cambiante. Tanto os xeradores CA como CC operan neste mesmo principio para xerar corrente eléctrica.
Hai dous métodos para variar o campo magnético que actúa nos conductores: ou rotar o campo magnético arredor dun conductor estacionario, ou xirar o conductor dentro dun campo magnético estacionario. En ambos os escenarios, as liñas do campo magnético que interactúan co conductor cambian, inducindo así unha corrente eléctrica no conductor.
Un alternador utiliza o concepto dun campo magnético rotatorio arredor dun conductor estacionario, aínda que isto non se discutirá no presente artigo.
Xerador CA: Anéis deslizantes e alternadores
Dado que os anéis deslizantes son anéis conductivos continuos, transmiten a corrente alternativa xerada no armadura tal cual. Como os escovis desprazanse continuamente sobre estes anéis, hai pouco risco de cortocircuitos ou chispas entre os componentes. Isto resulta nunha maior vida útil dos escovis nos xeradores CA comparados cos xeradores CC.
O alternador é outro tipo de xerador só CA, con un armadura estacionario e un campo magnético rotatorio. Como a corrente eléctrica xérase na parte estacionaria, transmitilo ao circuito externo estacionario é máis simple e directo. Neses deseños, os escovis experimentan un desgaste mínimo, aumentando ademais a durabilidade.
Xerador CC
Un xerador CC é un dispositivo que converte a enerxía mecánica en enerxía eléctrica de corrente continua (CC), tamén coñecido como dinamo. Produce corrente continua pulsátil, onde a magnitude da corrente pode variar pero a dirección permanece constante.
A corrente inducida nos conductores do armadura rotatorio é inherentemente alternativa. Para convertila en CC, úsase un comutador de anel partido. O comutador non só transmite a corrente do armadura rotatorio ao circuito estacionario, senón que tamén asegura que a dirección da corrente suministrada permanece consistente.
Comutador de anel partido en xeradores CC
O comutador de anel partido consiste nun único condutor de forma anular dividido en dúas metades, cunha fenda aislante entre elas. Cada metade do anel partido está conectada a un terminal separado do enrolamento do armadura, mentres que dúas escovas de carbono estacionarias facen contacto deslizante co comutador rotatorio para suministrar corrente ao circuito externo.
Cando o armadura xira e a corrente AC inducida inverte a súa dirección cada semiciclo, o comutador de anel partido asegura que a corrente suministrada ao circuito mantenga unha dirección consistente:
No entanto, a fenda entre os segmentos do comutador introduce dous desafíos clave:
Estes factores requieren manutención regular e substitución das escovas nos xeradores CC en comparación cos xeradores CA con anéis deslizantes.
