Unterschied zwischen Dynamo und Lichtmaschine (mit Tabelle)

Strom ist heute der unverzichtbarste Bestandteil unseres Lebens. Es bietet uns Licht, Unterhaltung und vieles mehr. Ein Leben ohne Strom ist nicht vorstellbar. Früher nutzten die Menschen Batterien zur Stromerzeugung. Doch langsam stellte sich heraus, dass Batterien weder wirtschaftlich noch zuverlässig waren. 

Moderne Häuser werden meist mit Strom betrieben. Es ist sehr praktisch und kann auf alle Arten hergestellt werden, von Kohle über Öl bis hin zu Wind und Wellen. 

Wenn wir einen Fernseher, einen Toaster oder einen MP3-Player betreiben wollen, brauchen wir eine stetige Versorgung mit elektrischer Energie. Das Grundgesetz der Physik „Energieerhaltung“ erklärt, wie Energie gewonnen werden kann und wie wir Energie nicht gewinnen können.

Es gibt eine feste Menge an Energie in unserem Universum und alles, was wir mit dieser Energie tun können, ist, sie in jede nützliche Form umzuwandeln. Um Energie umzuwandeln und eine regelmäßige Stromversorgung zu erhalten, benötigen wir daher bestimmte Geräte. Diese Geräte können ein Generator, ein Motor, ein Dynamo, eine Lichtmaschine usw. sein. Hier werden wir sehen, wie ein Dynamo und eine Lichtmaschine funktionieren und sich unterscheiden.

Dynamo vs. Lichtmaschine

Der Unterschied zwischen Dynamo und Alternator besteht darin, dass ein Dynamo einen Gleichstrom erzeugt, der in eine Richtung fließt (dh er ändert die Richtung nicht), während ein Generator einen Wechselstrom erzeugt, der regelmäßig seine Richtung ändert.

Vergleichstabelle zwischen Dynamo und Lichtmaschine

Parameter des VergleichsDynamoGenerator
DefinitionDynamo ist eine Maschine, die Gleichstrom erzeugt, der in die gleiche Richtung fließtEine Lichtmaschine ist eine Maschine, die Wechselstrom erzeugt, der in verschiedene Richtungen fließt
MagnetfeldStationärRotierend
EingangsversorgungNimmt Eingangsversorgung vom RotorNimmt Eingangsversorgung vom Stator
EnergieeffizienzEs ist weniger energieeffizientEs ist sehr energieeffizient
Drehzahlbereich pro Minute (RPM)Unterstützt einen geringeren DrehzahlbereichUnterstützt einen breiten Drehzahlbereich
BürstenhaltbarkeitHat eine geringere BürstenhaltbarkeitHat eine hohe Bürstenhaltbarkeit
Akku leer ladenKann verwendet werden, um eine leere Batterie aufzuladenKann nicht zum Aufladen einer leeren Batterie verwendet werden
InstandhaltungHat hohe WartungskostenHat niedrige Wartungskosten

Was ist Dynamo?

Dynamo ist ein elektrisches Gerät, das Gleichstrom erzeugt, der in eine Richtung fließt. Es dient der Erzeugung von elektrischer Energie. Es wandelt im Wesentlichen mechanische Energie in elektrische Energie um.

Der Dynamo wurde zuerst von Nikola Tesla entworfen. Aber das Verdienst für die Konzeption des Dynamos wird Michael Faraday zugeschrieben. Es war Faraday, der als erster auf die Idee kam, dass ein beweglicher Magnet in einem geschlossenen Stromkreis elektrischen Strom zum Fließen bringen kann.

Der Dynamo arbeitet nach dem Konzept der elektromagnetischen Induktion. Wenn sich die mit dem Magnetfeld verbundene Spule auflädt, wird in der Spule eine induzierte EMK aufgebaut.

Der Dynamo besteht aus mehreren Teilen wie Joch, Pole, Anker, Stator, Rotor, Bürsten usw. Die wichtigsten Teile des Dynamos sind Stator und Rotor.

Die Spulen im Dynamo rotieren durch das Magnetfeld. Split-Ring-Kommutatoren werden zum Anschluss an einen externen Stromkreis verwendet. Dieser Split-Ring-Kommutator schaltet die Anschlüsse bei jeder halben Umdrehung und hält so den Strom in die gleiche Richtung.

Die Bürste sorgt für eine durchgehende elektrische Verbindung ohne Hemmungen für die Bewegung des Kommutators. Es gibt zwei Bürstensätze – einer, der die Leistung abgreift, um zum Hauptstromkreis zu gelangen, und ein anderer Bürstensatz, der Strom vom Anker nimmt, um die Magnete des Stators mit Strom zu versorgen. 

Der Anker hält einen kleinen Magnetismus in seinem Eisenkern. Wenn er sich zu drehen beginnt, wird ein wenig Strom erzeugt, der die Magnetspulen im Stator anregt. Langsam steigt die Spannung und der Dynamo bekommt volle Leistung.

Soll eine Überladung einer Batterie verhindert werden, sollte die Leistung des Dynamos geregelt werden. Dies geschieht durch den Regler, der den Strom nach Bedarf ändert.

Ein Dynamo ist im Vergleich zu einer Lichtmaschine ziemlich teuer und groß. Dynamos werden zur Stromerzeugung in Autos, Schiffen, Zügen, Flugzeugen usw. verwendet.

Was ist eine Lichtmaschine?

Eine Lichtmaschine ist eine Maschine, die einen Wechselstrom erzeugt, der ständig seine Richtung ändert. Es wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. Generatoren wurden 1832 von Hippolyta Pixi, einem französischen Erfinder, entwickelt.

Je nach Anwendung und Bauform gibt es verschiedene Arten von Generatoren.

Die Lichtmaschine besteht aus zwei Hauptkomponenten – Rotor und Stator. Der rotierende Teil ist der Rotor, während der Stator der stationäre Teil ist. 

Die Generatoren arbeiten nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, wonach zur Stromerzeugung ein Leiter, ein Magnetfeld und mechanische Energie benötigt werden.

Wenn die Drehzahl der Lichtmaschine verringert oder verringert wird, verringert oder verringert sich auch die Stromabgabe. Außerdem verringert oder verringert sich die Stromabgabe, wenn die Temperatur des Wechselstromgenerators ansteigt. Wenn die Lichtmaschine mit niedriger Drehzahl läuft, verringert sich automatisch der Wirkungsgrad der Lichtmaschine. 

Die Bürsten in der Lichtmaschine versorgen die Spule, die auf der rotierenden Welle montiert ist, mit Strom. Diese Bürsten liefern den Gleichstrom über zwei Schleifringe. Die Bürsten der Lichtmaschine sind ziemlich langlebig und halten im Vergleich zu denen des Dynamos länger, da die Bürsten nur genug Strom benötigen, um den Rotor mit Strom zu versorgen.

Der Generator wird in folgenden Anwendungen verwendet:

  1. Autos
  2. Marineanwendungen
  3. Hochfrequenzübertragung
  4. Dieselelektrische Triebzüge
  5. Stromerzeugungsanlagen

Die Lichtmaschine ist ein billiges Gerät mit geringem Gewicht. Der Aufbau der Lichtmaschine ist einfach und wartungsarm. Die Lichtmaschine ist robuster und kompakter. Aber auch die Lichtmaschine hat Vorteile. Es braucht Transformatoren zum Laufen und wird überhitzt, wenn der Strom hoch ist.

Hauptunterschiede zwischen Dynamo und Lichtmaschine

  1. Der grundlegende Unterschied zwischen Dynamo und Alternator besteht darin, dass Dynamo Gleichstrom erzeugt, der in eine Richtung fließt, während Alternator einen Wechselstrom erzeugt, der seine Richtung ständig ändert.
  2. Das Magnetfeld des Dynamic ist stationär, während das Magnetfeld des Generators rotiert.
  3. Die Eingangsversorgung des Dynamos erfolgt durch den Rotor, während der Generator seine Eingangsversorgung über den Stator erhält.
  4. Der Dynamo hat eine geringere Energieeffizienz im Vergleich zum Generator, der eine sehr hohe Energieeffizienz hat.
  5. Der Bereich der Umdrehungen pro Minute (U/min) eines Dynamos beträgt weniger als ungefähr <2000 U/min, während die U/min der Lichtmaschine zwischen 6000 U/min und 12.000 U/min liegt
  6. Dynamos haben hohe Wartungskosten, während die Lichtmaschine nur sehr wenig Wartung erfordert.
  7. Die Bürsten des Dynamo halten bei Verwendung von Spaltringen nicht lange und verschleißen schnell, während die Bürsten der Lichtmaschine bei Verwendung von massiven Ringen lange halten und sich nicht so leicht abnutzen.
  8. Ein Dynamo kann zum Aufladen einer leeren Batterie verwendet werden, während eine Lichtmaschine nicht zum Aufladen einer leeren Batterie verwendet werden kann.

Fazit

Dynamos und Wechselstromgeneratoren waren die wichtigsten Methoden, mit denen elektrische Energie erzeugt wurde. Früher wurden in Autos Dynamos verwendet, aber in modernen Fahrzeugen wurden Lichtmaschinen ersetzt.

In ähnlicher Weise gab es in der kommerziellen Stromerzeugungsindustrie immer einen technischen Kampf zwischen Dynamos und Alternators, den die Alternators schließlich gewannen. Obwohl Lichtmaschinen als große Gewinner hervorgegangen sind, werden Dynamos immer noch in bestimmten spezifischen Anwendungen eingesetzt.

Verweise

  1. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-1-349-06180-8_6.pdf
  2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-349-03176-4_5
x
2D vs 3D