Hva er de viktigste forskjellene mellom AC- og DC-generatorer
Hovedforskjeller mellom AC- og DC-generatorer
En elektrisk maskin er en enhet som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi og motsatt. En generator er en slik maskin som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi. Den elektriske energien kan imidlertid være i form av vekslende strøm (AC) eller likestrøm (DC). Dermed er den primære forskjellen på AC- og DC-generatorer at de genererer henholdsvis vekslende strøm og likestrøm. Selv om det finnes noen likheter mellom de to, finnes det ganske mange forskjeller.
Før vi går inn på listen over forskjeller mellom dem, skal vi diskutere hvordan generatoren genererer elektrisitet & hvordan AC & DC genereres.
Generering av elektrisitet
Elektrisitet genereres basert på Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, som sier at en elektrisk strøm eller elektromotorisk kraft (EMK) vil bli induksjon i en ledning når den plasseres i et endrende magnetfelt. Både AC- og DC-generatorer fungerer etter samme prinsipp for å generere elektrisk strøm.
Det er to metoder for å variere det magnetiske feltet som virker på lederne: enten rotere det magnetiske feltet rundt en stasjonær leder, eller snurre lederen innenfor et stasjonært magnetfelt. I begge situasjoner endrer de magnetiske feltlinjene som interagerer med lederen, dermed induksjon av en elektrisk strøm i lederen.
En alternator bruker konseptet med et roterende magnetfelt rundt en stasjonær leder, selv om dette ikke vil bli diskutert i denne artikkelen.
AC-generator: Glidelapper og alternatorer
Ettersom glidelapper er kontinuerlige ledende ringer, transmitterer de den genererte vekslende strømmen i armaturen som den er. Da penslerne glir kontinuerlig over disse ringene, er det lite risiko for kortslutting eller gnist mellom komponentene. Dette resulterer i en lengre levetid for penslene i AC-generatorer sammenlignet med DC-generatorer.
En alternator er en annen type kun AC-generator, med en stasjonær armatur og et roterende magnetfelt. Ettersom elektrisk strøm genereres i den stasjonære delen, er det enklere og mer direkte å transmittere den til den stasjonære eksterne kretsen. I slike design opplever penslene minimal slitasje, noe som øker holdbarheten ytterligere.
DC-generator
En DC-generator er en enhet som konverterer mekanisk energi til likestrøm (DC) elektrisk energi, også kjent som en dynamo. Den produserer pulsere likestrøm, hvor strømmens størrelse kan variere, men retningen forbli konstant.
Strømmen som induksjon i de roterende armaturelederne er inntil videre vekslande. For å konvertere dette til DC, brukes en delt-rings kommutator. Kommutatoren overfører ikke bare strøm fra den roterende armaturen til den stasjonære kretsen, men sikrer også at retningen av den leverte strømmen forbli konstant.
Delt-rings kommutator i DC-generatorer
Delt-rings kommutatoren består av en enkel ringformed leder delt i to halver, med en isolerende spalte mellom dem. Hver halvdel av delt-ringen er koblet til et separat terminal på armaturenspoling, mens to stasjonære karbonpensler har glidende kontakt med den roterende kommutatoren for å levere strøm til den eksterne kretsen.
Når armaturen roterer og den indukserte AC-strømmen reverserer retningen hvert halvtak, sikrer delt-rings kommutatoren at strømmen som leveres til kretsen beholder en konstant retning:
Imidlertid introduserer spalten mellom kommutatorsegmentene to nøkkelfordeler:
Disse faktorene krever regelmessig vedlikehold og bytt av pensler i DC-generatorer sammenlignet med AC-generatorer med glidelapper.
