Kako se razlikuje korišćenje elektromagneta u generatorima i trajnih magneta u DC motorima

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

I. U pogledu načina rada

Elektromagnet

U generatorima, elektromagneti obično generišu magnetsko polje kroz energizovane bobine. Kada rotor generatora vrati, promena u magnetskom polju će indukovati električnu napetost u statornom zavojku, time generišući struju. Na primer, u velikim AC generatorima, elektromagneti mogu kontrolisati jačinu magnetskog polja podesavanjem ohrabrujućeg toka, a zatim prilagoditi izlaznu napetost generatora.

Jačina magnetskog polja elektromagneta može se prilagoditi prema potrebi, što omogućava generatorima da se prilagode različitim opterećenjima i radnim uslovima. Na primer, kada opterećenje poraste, ohrabrujući tok može se povećati kako bi se pojačalo magnetsko polje i održala stabilnost izlazne napetosti.

Trajni magnet

U DC motorima, trajni magneti pružaju konstantno magnetsko polje. Energizovani zavojak armature djeluje pod uticajem Amperove sile u ovom magnetskom polju i vrati, time pretvarajući električnu energiju u mehaničku energiju. Na primer, mali DC motori obično koriste trajne magnete kao izvor magnetskog polja, sa jednostavnim dizajnom i pouzdanom operacijom.

Jačina magnetskog polja trajnog magneta je relativno fiksna unutar određenog temperaturnog opsega i ne može se lako prilagoditi kao kod elektromagneta. Međutim, ima prednost da ne zahteva vanjski izvor ohrabrujuće energije, smanjujući složenost i potrošnju energije motora.

II. U pogledu karakteristika performansi

Jačina i stabilnost magnetskog polja

Jačina magnetskog polja elektromagneta može se promeniti podesavanjem ohrabrujućeg toka, sa većom fleksibilnošću. U generatorima, jačina magnetskog polja može se prilagoditi u realnom vremenu prema promenama opterećenja kako bi se održala stabilnost izlazne napetosti. Međutim, stabilnost magnetskog polja elektromagneta može biti uticana faktorima poput fluktuacija snage i promena temperature.

Jačina magnetskog polja trajnog magneta je relativno fiksna i ima visoku stabilnost. U DC motorima, konstantno magnetsko polje koje pružaju trajni magneti pomaže stabilnom radu motora, posebno u nekim primenama sa visokim zahtevima za brzinu i moment. Međutim, jačina magnetskog polja trajnog magneta može postepeno slabiti tokom vremena, posebno u visoko temperaturnim ili jakim magnetskim okruženjima.

Veličina i težina

Za generatorima i DC motorima iste snage, oprema koja koristi elektromagnete obično je veće dimenzije i teža nego oprema koja koristi trajne magnete. To je zato što elektromagneti zahtevaju dodatne komponente poput bobina, železnih jezgra i ohrabrujućih izvora snage. Na primer, elektromagneti u velikim generatorima obično zahtevaju veliki ohrabrujući sistem kako bi obezbedili dovoljnu jačinu magnetskog polja.

Pošto trajni magneti ne zahtevaju vanjski ohrabrujući izvor, mogu se obično dizajnirati da budu kompaktniji i lakši. To daje DC motorima prednost u nekim primenama sa ograničenjima prostora i težine, kao što su nosivi uređaji i električni vozila.

Cena i održavanje

Troškovi proizvodnje elektromagneta obično su viši jer zahtevaju komponente poput bobina, železnih jezgra i ohrabrujućih izvora snage. Takođe, elektromagneti mogu potrošiti određeni iznos energije za održavanje magnetskog polja tokom rada, a pouzdanost ohrabrujućeg sistema mora se redovno održavati i proveravati.

Troškovi trajnih magneta su relativno niski. Nakon proizvodnje, gotovo ne zahtevaju dodatnu potrošnju energije i održavanje. Međutim, ako je trajni magnet oštećen ili izgubi svoju magnetsku sposobnost, trošak zamene može biti viši.

III. U pogledu scenarija primene

Elektromagneti u generatorima

Veliki generatori obično koriste elektromagnete jer treba da mogu prilagoditi jačinu magnetskog polja prema različitim opterećenjima i zahtevima mreže. Na primer, veliki sinkroni generatori u termoelektrarnama i hidroelektrarnama koriste elektromagnete kao ohrabrujući izvor kako bi osigurali stabilan izlaz snage.

U nekim specifičnim primenama generatora, poput vetrenih turbin i malih hidroturbina, elektromagneti se takođe mogu koristiti kako bi se poboljšale performanse i kontrola generatora.

Trajni magneti u DC motorima

Mali DC motori široko koriste trajne magnete jer imaju jednostavnu strukturu, niske troškove i pouzdanu operaciju. Na primer, kućanske aparate, električne alatke i igračke obično koriste DC motive sa trajnim magneticima.

U nekim primenama sa visokim zahtevima za performanse, poput električnih vozila i industrijskih robota, koriste se visoko-performansni DC motori sa trajnim magneticima kako bi se postigla visoka efikasnost i visoka gustoća snage.