Kako se razlikuje korištenje elektromagneta u generatorima i stalnih magneta u gazičnim motornim pogonima?

Elektromagnet koji se koristi u generatorima i trajni magnet koji se koristi u DC motorima imaju sljedeće razlike:

I. U pogledu načela rada

Elektromagnet

U generatorima, elektromagneti obično generiraju magnetsko polje kroz oživljene cijevi. Kada se rotor generatora okreće, promjena u magnetskom polju će inducirati električnu napetost u statornim vijcima, čime se generira struja. Na primjer, u velikim AC generatorima, elektromagneti mogu kontrolirati jačinu magnetskog polja prilagođavanjem pobudne struje, a zatim prilagoditi izlaznu napetost generatora.

Jačina magnetskog polja elektromagneta može se prilagoditi prema potrebi, što omogućuje generatorima da se prilagode različitim opterećenjima i radnim uvjetima. Na primjer, kada se opterećenje poveća, pobudna struja se može povećati kako bi se pojačalo magnetsko polje i održala stabilnost izlazne napetosti.

Trajni magnet

U DC motorima, trajni magneti pružaju konstantno magnetsko polje. Oživljeno vijanje armature djeluje pod Ampèrovom silom u ovom magnetskom polju i okreće se, čime se pretvara električna energija u mehaničku. Na primjer, mali DC motori obično koriste trajsne magnete kao izvor magnetskog polja, s jednostavnim dizajnom i pouzdanom radom.

Jačina magnetskog polja trajsne magneta je relativno fiksna unutar određenog temperaturenog raspona i ne može se toliko lako prilagoditi kao elektromagnet. Međutim, ima prednost da ne zahtijeva vanjski pobudni izvor, smanjujući složenost i potrošnju energije motora.

II. U pogledu performansnih karakteristika

Jačina i stabilnost magnetskog polja

Jačina magnetskog polja elektromagneta može se promijeniti prilagođavanjem pobudne struje, s većom fleksibilnošću. U generatorima, jačina magnetskog polja može se u stvarnom vremenu prilagoditi prema promjenama opterećenja kako bi se održala stabilnost izlazne napetosti. Međutim, stabilnost magnetskog polja elektromagneta može biti utjecana faktorima poput fluktuacija snage i promjena temperature.

Jačina magnetskog polja trajsne magneta je relativno fiksna i ima visoku stabilnost. U DC motorima, konstantno magnetsko polje pružano trajsne magnete pomaže u stabilnom radu motora, posebno u nekim aplikacijama s visokim zahtjevima za brzinom i momenatom. Međutim, jačina magnetskog polja trajsne magneta može postupno slabiti tijekom vremena, posebno u visokotemperaturnim ili jakim magnetskim okruženjima.

Veličina i težina

Za generatore i DC motive iste snage, oprema koja koristi elektromagnete obično je veća i teža nego oprema koja koristi trajsne magnete. To je zbog toga što elektromagneti zahtijevaju dodatne komponente poput cijevi, željeznih jezgri i pobudnih napajanja. Na primjer, elektromagneti u velikim generatorima obično zahtijevaju veliki pobudni sustav kako bi pružili dovoljnu jačinu magnetskog polja.

Budući da trajsni magneti ne zahtijevaju vanjski pobudni izvor, obično se mogu dizajnirati da budu kompaktniji i lakši. To daje DC motorima prednost u nekim aplikacijama s ograničenjima prostora i težine, poput nosivih uređaja i električnih vozila.

Troškovi i održavanje

Trošak proizvodnje elektromagneta obično je veći jer zahtijeva komponente poput cijevi, željeznih jezgri i pobudnih napajanja. Također, elektromagneti mogu potrošiti određenu količinu energije kako bi održali magnetsko polje tijekom rada, a pouzdanost pobudnog sustava mora se redovito održavati i provjeravati.

Trošak trajsne magneta je relativno nizak. Jednom proizveden, gotovo ne zahtijeva dodatnu potrošnju energije i održavanje. Međutim, ako je trajni magnet oštećen ili izgubi svoju magnetiziranost, trošak zamjene može biti veći.

III. U pogledu primjena

Elektromagneti u generatorima

Veliki generatori obično koriste elektromagnete jer trebaju moći prilagoditi jačinu magnetskog polja kako bi se prilagodili različitim opterećenjima i zahtjevima mreže. Na primjer, veliki sinkroni generatori u termoelektrani i hidroelektranama koriste elektromagnete kao pobudni izvor kako bi osigurali stabilan isporuku struje.

U nekim specifičnim primjenama generatora, poput vjetrogeneratora i malih hidroturbina, elektromagneti se također mogu koristiti kako bi se poboljšale performanse i kontrolna sposobnost generatora.

Trajni magneti u DC motorima

Mali DC motori široko koriste trajsne magnete jer imaju jednostavnu konstrukciju, nisku cijenu i pouzdani rad. Na primjer, kućanska aparatura, električni alati i igračke obično koriste DC motive s trajnim magnetoima.

U nekim primjenama s visokim zahtjevima za performansama, poput električnih vozila i industrijskih robota, koriste se visoko-performantni DC motori s trajsne magnete kako bi se postigla visoka učinkovitost i visoka gustoća snage.