Galvenās atšķirības starp AC un DC ģeneratoriem
Elektriskā ierīce ir tāda ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju elektriskā enerģijā un otrādi. Ģeneratoris ir šāda veida ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju elektriskā enerģijā. Tomēr, ģenerētā elektriskā enerģija var būt gan maiņstrāve (AC), gan vienmērīga strāva (DC) formā. Tātad, galvenā atšķirība starp AC un DC ģeneratoriem ir tā, ka tie ģenerē attiecīgi maiņstrāvi un vienmērīgo strāvi. Lai arī starp abiem ir dažas līdzības, pastāv arī vairākas atšķirības.
Pirms pāriet pie atšķirību saraksta starp tiem, mēs apspriedīsim, kā ģeneratoris ģenerē elektroenerģiju un kā tiek ģenerēta AC un DC strāve.
Elektroenerģijas ģenerēšana
Elektroenerģija tiek ģenerēta, balstoties uz Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu, kas stāsta, ka elektriskā strāva vai elektromotīvā spēka (EMF) tiks izraisīta vedējā, ja tas tiek novietots mainīgā magnētiskā laukā. Abi, AC un DC ģeneratori, darbojas pa to pašu principu, lai ģenerētu elektriskā strāvu.
Ir divas metodes, kā mainīt magnētisko lauku, kas iedarbojas uz vedējiem: vai nu rotācijas magnētiskais lauks aptuveni statīvam vedējam, vai spin vedējs statīvā magnētiskā laukā. Abos scenārijos magnētiskie lauka līnijas, kas interakcijā ar vedēju, mainās, tādējādi izraisa elektriskā strāva vedējā.
Alternators izmanto rotācijas magnētiskā lauka konceptu aptuveni statīvam vedējam, tomēr šis jautājums netiks apspriests šajā rakstā.
AC ģeneratoris: Slidkrāsns un alternators
Kādēļ slidkrāsns ir nepārtraukts vedējs, tas pārraida ģenerēto maiņstrāvi armatūrā tāpat kā tā. Kad smilšu karsti slīd pāri šiem krāsniem, ir maz risks, ka notiktu īsgrauzumi vai starojas starp komponentiem. Tas rezultē ilgākām smilšu karstu izmantošanas laikā AC ģeneratoros salīdzinājumā ar DC ģeneratoriem.
Alternators ir cits veids no AC ģeneratoriem, kas ietver statīvo armatūru un rotācijas magnētisko lauku. Jo elektriskā strāva tiek ģenerēta statīvajā daļā, tās pārraide statīvajā ārējā konturā ir vienkāršāka un vieglāka. Šādās dizainos smilšu karstums ir minimāls, kas papildus palielina ilgumu.
DC ģeneratoris
DC ģeneratoris ir ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju vienmērīgā strāvā (DC) elektriskā enerģijā, kas arī pazīstama kā dinamo. Tas ražo pulsojošu vienmērīgo strāvi, kur strāvas lielums var mainīties, bet virziens paliek nemainīgs.
Rotācijas armatūras vedējos izraisītā strāva ir būtībā maiņstrāve. Lai to pārvērstu DC, tiek izmantots sadalītais rindveida komutators. Komutators ne tikai pārraida strāvu no rotācijas armatūras uz statīvo konturu, bet arī nodrošina, ka snieguma strāvas virzienā paliek nemainīgs.
Sadalītais rindveida komutators DC ģeneratoros
Sadalītais rindveida komutators sastāv no viena rindveida vedēja, kas sadalīts divās pusēs, ar izolējošu spraugu starp tiem. Katra rindveida pusē ir savienota ar atsevišķu armatūras virpes terminālu, savukārt divi statīvie uglekoku smilšu karsti veido slīdošo kontaktu ar rotācijas komutatoru, lai pārraidītu strāvi ārējā konturā.
Kad armatūra rotē un izraisītā AC strāve katru pusaprikošanu maina virzienus, sadalītais rindveida komutators nodrošina, ka snieguma kontura strāvas virzienā paliek nemainīgs:
Tomēr, komutatora segmentu starpība ievieš divas galvenās problēmas:
Šie faktori prasa regulāru uzturēšanu un smilšu karstu aizvietošanu DC ģeneratoros salīdzinājumā ar AC ģeneratoriem ar slidkrāsnēm.