Koji su glavni razlicite između AC i DC generatora

Glavne razlike između generatora strujanja i naponostalnog toka

Električni stroj je uređaj koji pretvara mehaničku energiju u električnu energiju i obrnuto. Generator je vrsta takvog stroja koji pretvara mehaničku energiju u električnu energiju. Međutim, generirana električna energija može biti u obliku napadajućeg strujanja (AC) ili naponostalnog toka (DC). Stoga je glavna razlika između generatora AC i DC u tome što oni redom generiraju napadajuće strujanje i naponostalni tok. Iako postoje neke sličnosti između ova dva, postoji prilično mnogo razlika.

Prije nego što navedemo popis razlika između njih, raspravit ćemo kako generator generira struju & kako se generira AC i DC.

Generiranje struje

Struja se generira na temelju Faradayevog zakona elektromagnetske indukcije, prema kojem će se inducirati električna struja ili elektromotorna snaga (EMF) u vodiču kada se taj vodič nalazi u mijenjačem magnetskom polju. S obzirom da i generatori AC i DC rade na ovom principu za generiranje električne struje.

Postoje dvije metode za variranje magnetskog polja koje djeluje na vodiče: rotacija magnetskog polja oko stacionarnog vodiča, ili rotacija vodiča unutar stacionarnog magnetskog polja. U oba scenarija, linije magnetskog polja koje interaguju s vodičem se mijenjaju, time inducirajući električnu struju u vodiču.

Alternator koristi koncept rotacije magnetskog polja oko stacionarnog vodiča, iako to neće biti raspravljano u ovoj članku.

Generator AC: klizne prstenove i alternatore

Budući da su klizni prstenovi neprekidni provodni prstenovi, oni prenose generirani napadajući tok u armaturi tako kakav jeste. Kako se štapići kontinuirano klize po tim prstenovima, rizik od kratkih spojeva ili isparkavanja između komponenti je mali. To rezultira dužim životnim vremenom štapica u generatorima AC u usporedbi s generatorima DC.

Alternator je još jedan tip generatora samo za AC, s stacionarnom armaturom i rotirajućim magnetskim poljem. Budući da se električna struja generira u stacionarnom dijelu, njeno prenošenje na stacionarni vanjski krug je jednostavnije i direktnije. U takvim dizajnima, štapići doživljavaju minimalnu abraziju, dodatno povećavajući dugovječnost.

Generator DC

Generator DC je uređaj koji pretvara mehaničku energiju u naponostalni tok (DC) električne energije, također poznat kao dinamo. Proizvodi pulsirajući naponostalni tok, gdje se magnituda struje može mijenjati, ali smjer ostaje konstantan.

Struja inducirana u rotirajućim armaturnim vodičima je u biti napadajuća. Za pretvorbu u DC koristi se komutator sa dvije polovice. Komutator ne samo prenosi struju s rotirajuće armature na stacionarni krug, već osigurava i da smjer dostavljenog toka ostane konzistentan.

Komutator sa dvije polovice u generatorima DC

Komutator sa dvije polovice sastoji se od jednog prstenastog provodnika podijeljenog na dvije polovine, s izolacijskim razmakom između njih. Svaka polovica podijeljenog prstena povezana je s zasebnim terminalom armaturnog zavoja, dok dva stacionarna ugljena štapića klizeći kontakt s rotirajućim komutatorom osiguravaju struju vanjskom krugu.

Kako armatura rotira i inducirani AC tok mijenja smjer svake polucikluse, komutator sa dvije polovice osigurava da struja dostavljena krugu održava konzistentan smjer:

• Tijekom jedne polurotacije, struja teče kroz jedan štapić do kruga.

• Tijekom sljedeće polurotacije, segmenti komutatora mijenjaju kontakt s štapicima, okrenući unutarnji smjer struje, ali održavajući isti vanjski tok struje.

Međutim, razmak između segmenta komutatora uvodi dvije ključne izazove:

• Iskriva: Dok štapići prijeđu između segmenata, privremeno moste razmak, uzrokujući trenutne kratke spojeve i iskriva.

• Izgoda štapica: Ponavljana lukovanja i mehanički stres ubrzavaju degradaciju štapica, smanjujući učinkovitost i životni vijek generatora.

Ovi faktori zahtijevaju redoviti održavanje i zamjenu štapica u generatorima DC u usporedbi s generatorima AC s kliznim prstenovima.