AC और DC जनरेटर के मुख्य अंतर क्या हैं।

AC और DC जनरेटर के मुख्य अंतर

विद्युत यंत्र एक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में और इसके विपरीत परिवर्तित करता है। जनरेटर ऐसे यंत्र का एक प्रकार है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। हालांकि, उत्पन्न विद्युत ऊर्जा एक विकल्प में वैकल्पिक धारा (AC) या सीधी धारा (DC) के रूप में हो सकती है। इस प्रकार, AC और DC जनरेटर के मुख्य अंतर यह है कि वे क्रमशः वैकल्पिक धारा और सीधी धारा उत्पन्न करते हैं। जबकि दोनों के बीच कुछ समानताएं हैं, फिर भी इनमें काफी अंतर हैं।

उनके बीच के अंतरों की सूची से पहले, हम यह चर्चा करेंगे कि जनरेटर विद्युत ऊर्जा कैसे उत्पन्न करता है और AC और DC कैसे उत्पन्न होते हैं।

विद्युत ऊर्जा का उत्पादन

विद्युत ऊर्जा का उत्पादन फाराडे के विद्युत चुंबकीय प्रेरण के नियम पर आधारित है, जो कहता है कि जब एक चालक को एक बदलते हुए चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसमें विद्युत धारा या विद्युत चालक शक्ति (EMF) प्रेरित होती है। AC और DC दोनों जनरेटर इसी सिद्धांत पर काम करते हैं विद्युत धारा उत्पन्न करने के लिए।

चालक पर कार्य करने वाले चुंबकीय क्षेत्र को बदलने के दो तरीके हैं: या तो एक स्थिर चालक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र को घुमाएं, या एक स्थिर चुंबकीय क्षेत्र के अंदर चालक को घुमाएं। दोनों परिस्थितियों में, चालक के साथ अंतर्क्रिया करने वाली चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं बदलती हैं, जिससे चालक में विद्युत धारा प्रेरित होती है।

एक विकल्पक एक स्थिर चालक के चारों ओर घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता है, हालांकि यह वर्तमान लेख में चर्चा नहीं की जाएगी।

AC जनरेटर: स्लिप रिंग्स और विकल्पक

क्योंकि स्लिप रिंग्स निरंतर चालक रिंग होते हैं, वे आर्मेचर में उत्पन्न वैकल्पिक धारा को बिना किसी परिवर्तन के प्रसारित करते हैं। जैसे-जैसे ब्रश स्लाइड करते हैं, इन रिंग्स पर, घटकों के बीच छोटे सर्किट या चिंगारी के जोखिम कम होते हैं। इससे AC जनरेटर में ब्रश की लंबी सेवा अवधि होती है जिसकी तुलना में DC जनरेटर में नहीं होती।

विकल्पक एक अन्य प्रकार का AC-केवल जनरेटर है, जिसमें एक स्थिर आर्मेचर और एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र होता है। क्योंकि विद्युत धारा स्थिर भाग में उत्पन्न होती है, इसे स्थिर बाहरी परिपथ में प्रसारित करना सरल और सीधा होता है। इस डिजाइन में, ब्रशों का अत्यधिक ध्वस्त होना नहीं होता, जिससे लंबाई और अधिक बढ़ जाती है।

DC जनरेटर

DC जनरेटर एक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को सीधी धारा (DC) विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जिसे डायनामो भी कहा जाता है। यह एक झुकावशील सीधी धारा उत्पन्न करता है, जहाँ धारा की मात्रा बदल सकती है लेकिन दिशा स्थिर रहती है।

घूमने वाले आर्मेचर चालकों में प्रेरित धारा अनिवार्य रूप से वैकल्पिक होती है। इसे DC में परिवर्तित करने के लिए एक विभाजित रिंग कम्युटेटर का उपयोग किया जाता है। कम्युटेटर न केवल घूमने वाले आर्मेचर से स्थिर परिपथ में धारा का स्थानांतरण करता है, बल्कि सुनिश्चित करता है कि आपूर्ति की गई धारा की दिशा स्थिर रहती है।

DC जनरेटर में विभाजित रिंग कम्युटेटर

विभाजित रिंग कम्युटेटर एक एकल रिंग आकार के चालक से बना होता है, जिसे दो आधे में विभाजित किया जाता है, और उनके बीच एक अवरोधक अंतर होता है। विभाजित रिंग का प्रत्येक आधा आर्मेचर वाइंडिंग के अलग-अलग टर्मिनल से जुड़ा होता है, जबकि दो स्थिर कार्बन ब्रश घूमने वाले कम्युटेटर से स्लाइडिंग संपर्क करते हैं और बाहरी परिपथ में धारा आपूर्ति करते हैं।

जैसे-जैसे आर्मेचर घूमता है और प्रेरित AC धारा हर आधे चक्र में दिशा बदलती है, विभाजित रिंग कम्युटेटर सुनिश्चित करता है कि परिपथ को आपूर्ति की गई धारा एक संगत दिशा में रहती है:

• एक आधे घूर्णन के दौरान, धारा एक ब्रश से परिपथ में प्रवाहित होती है।

• अगले आधे घूर्णन के दौरान, कम्युटेटर खंड ब्रशों के संपर्क को स्विच करते हैं, आंतरिक धारा की दिशा को उलट देते हैं लेकिन बाहरी धारा प्रवाह को समान रखते हैं।

हालांकि, कम्युटेटर खंडों के बीच का अंतर दो मुख्य चुनौतियों का कारण बनता है:

• चिंगारी: जैसे-जैसे ब्रश खंडों के बीच ट्रांजिशन करते हैं, वे अंतर को ब्रिज करते हैं, जिससे अस्थायी छोटे सर्किट और चिंगारी होती है।

• ब्रश का ध्वस्त होना: बार-बार आर्किंग और यांत्रिक तनाव ब्रश के ध्वस्त होने को तेज करते हैं, जिससे जनरेटर की दक्षता और लंबाई कम हो जाती है।

इन कारकों के कारण DC जनरेटरों में ब्रशों की नियमित रखरखाव और बदलाव की आवश्यकता होती है, जबकि AC जनरेटरों में स्लिप रिंग्स होते हैं।