Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να είναι είτε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) είτε συνεχές ρεύμα (DC). Στην τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, το ρεύμα αλλάζει τις πλευρές — προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω — τακτικά.
Το συνεχές ρεύμα, από το άλλο άκρο, ρέει σε συγκεκριμένη κατεύθυνση και είναι σταθερό. Ο προσανατολισμός στον οποίο ρέουν τα ηλεκτρόνια είναι η κύρια διάκριση μεταξύ AC και DC.
Βασικές τακτικές
- Οι γεννήτριες AC παράγουν εναλλασσόμενα ρεύματα, ενώ οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος παράγουν συνεχή ρεύματα.
- Οι γεννήτριες AC είναι πιο κατάλληλες για μετάδοση ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις από τις γεννήτριες συνεχούς ρεύματος, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε μπαταρίες και ηλεκτρονικές συσκευές.
- Οι γεννήτριες AC απαιτούν λιγότερη συντήρηση από τις γεννήτριες συνεχούς ρεύματος λόγω του απλούστερου σχεδιασμού τους και των λιγότερων κινούμενων μερών.
Γεννήτρια AC vs Γεννήτρια DC
Η διαφορά μεταξύ των γεννητριών εναλλασσόμενου ρεύματος και των γεννητριών συνεχούς ρεύματος είναι ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ένας ασφαλής τρόπος μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγαλύτερες αποστάσεις, ακόμη και μεταξύ των πόλεων. Το DC, από την άλλη, δεν μπορεί να κινηθεί πολύ μακριά. Χάνει την ικανότητά του να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Επίσης, η μετατόπιση στην κατεύθυνση των ροών του ρεύματος προκαλείται από περιστρεφόμενο μαγνητισμό.
Μια μηχανή που μετατρέπει τη μηχανική ισχύ σε ηλεκτρική ενέργεια είναι γνωστή ως γεννήτρια AC. Αυτές οι γεννήτριες ταξινομούνται ως AC ή DC, ανάλογα με την πηγή ισχύος.
Η ηλεκτρομηχανική πηγή για την κατασκευή συνεχούς ρεύματος είναι μονόδρομος, αλλά για έναν παραγωγό AC, είναι το αντίθετο.
A DC γεννήτρια είναι ένας τύπος ηλεκτρικής συσκευής που μετατρέπει τη μηχανική θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια. Ανάλογα με την έννοια του ηλεκτρομαγνητισμού των Νόμων του Faraday, το emf σχηματίζεται όταν ένας αγωγός κόβει τη μαγνητική ροή.
Κάθε φορά που ο διακόπτης του αγωγού είναι πλήρης, αυτό το επαγόμενο EMF μπορεί να ενεργοποιήσει τις ροές ρεύματος.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Γεννήτρια AC | Γεννήτρια DC |
|---|---|---|
| Ορισμός | Όπως υποδηλώνει το όνομα, η Γεννήτρια AC δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια AC από μηχανική ενέργεια. | Μια γεννήτρια DC παράγει ηλεκτρική ισχύ συνεχούς ρεύματος από μηχανική ενέργεια. |
| Συντήρηση | Όσον αφορά τη συντήρηση, η συντήρηση μιας γεννήτριας AC είναι ελάχιστη, καθιστώντας την πιο αξιόπιστη από αυτή μιας γεννήτριας DC. | Μια γεννήτρια DC απαιτεί ένα πολύ συνεπές σύστημα συντήρησης για τον μηχανισμό λειτουργίας της. |
| Χρήση βούρτσας | Οι δακτύλιοι ολίσθησης έχουν πιο λείες, συνεχείς επιφάνειες που επιτρέπουν στις βούρτσες να έρχονται σε συνεχή επαφή και με τις άκρες του δακτυλίου ολίσθησης. Ως αποτέλεσμα, οι τρίχες δεν φθείρονται τόσο γρήγορα όσο θα φθείρονταν σε μια γεννήτρια DC, επομένως δεν υπάρχει ουσιαστικά κίνδυνος ρεύματος σφάλματος. | Δεδομένου ότι οι μεταγωγείς, καθώς και οι τρίχες, καίγονται τόσο γρήγορα στις γεννήτριες DC, το τσιτσίρισμα μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα στο εσωτερικό του μεταγωγέα. |
| Κατανομή Τάσης | Η χρήση των μετασχηματιστών καθιστά απλή τη μετάδοση τάσης AC σε Γεννήτριες AC. | Η τάση DC είναι πιο δύσκολο να μοιραστεί αποτελεσματικά από την τάση AC. |
| Επαγωγή Ρεύματος | Σε όλη τη γεννήτρια AC, το ρεύμα εξόδου μπορεί να επάγεται είτε στον στάτορα είτε στον ρότορα. | Το ρεύμα εξόδου μιας γεννήτριας συνεχούς ρεύματος θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί μόνο μέσα στον ρότορα. |
Τι είναι η Γεννήτρια AC;
Ένας μηχανισμός που μετατρέπει τη μηχανική ισχύ σε ηλεκτρική ενέργεια είναι γνωστός ως γεννήτρια AC. Οι τουρμπίνες ατμού, οι αεριοστρόβιλοι, καθώς και οι κινητήρες με καρμπυρατέρ παρέχουν μηχανική ισχύ προς την πλευρά εισόδου της Γεννήτριας AC.
Σε όλο το σχήμα της τάσης μεταγωγής και του επιπέδου ρεύματος, το αποτέλεσμα είναι ταλαντούμενη ηλεκτρική ενέργεια.
Η θεωρία του Faraday για τον ηλεκτρομαγνητισμό υποστηρίζει ότι το emf, ή οι τάσεις, παράγονται σε κάτι που φαίνεται σαν ένα καλώδιο που μεταφέρει ρεύμα που διαπερνά ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Οι γεννήτριες AC λειτουργούν βάσει αυτής της αρχής.
Τα περιστρεφόμενα αγώγιμα πηνία σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο ή η αλλαγή του μαγνητισμού που περικλείει τους στατικούς αγωγούς μπορούν και τα δύο να χρησιμοποιηθούν για να επιτευχθεί αυτό.
Δεδομένου ότι μπορεί να εξαγάγει εμπνευσμένο εναλλασσόμενο ρεύμα από μια περιέλιξη στατικού οπλισμού από αυτή ενός περιστρεφόμενου πηνίου οπλισμού, αυτή είναι η συνιστώμενη διαμόρφωση.
Το πεδίο αποτελείται από βρόχους αγωγών που συλλέγουν ηλεκτρική ενέργεια από την παροχή και δημιουργούν μαγνητική ροή.
Ο ενεργοποιητής κόβεται από τη μαγνητική ροή μέσα στην περιοχή, η οποία παράγει τάση. Αυτή η τάση φαίνεται να είναι η ισχύς εξόδου της γεννήτριας AC.
Τι είναι η Γεννήτρια DC;
Μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος, επίσης γνωστή ως γεννήτρια συνεχούς ρεύματος, φαίνεται να είναι μια ηλεκτρική μηχανή της οποίας ο πρωταρχικός σκοπός είναι να αλλάξει τη μηχανική ενέργεια σε ισχύ συνεχούς ρεύματος (συνεχούς ρεύματος).
Η έννοια της δυναμικά παραγόμενης ηλεκτρομαγνητικής δύναμης χρησιμοποιείται στην τροποποίηση ισχύος.
Το σχηματικό σχήμα μιας γεννήτριας DC απεικονίζεται παρακάτω.
Ανάλογα μόνο με την έννοια της Ηλεκτρομαγνητικής Επαγωγής των Νόμων του Faraday, κάθε φορά που ένας αγωγός συναντά μαγνητική ροή, σχηματίζεται σε αυτόν μια ενεργά κινούμενη ηλεκτρομαγνητική δύναμη.
Κάθε φορά που το αγώγιμο κύκλωμα δεν είναι επίσης ανοιχτό, αυτό το επαγόμενο ηλεκτρικό ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα.
Χωρίς να αλλοιωθεί η δομή, μια γεννήτρια DC μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως κινητήρας DC. Ως αποτέλεσμα, ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος, επίσης γνωστός ως γεννήτρια DC, μπορεί επίσης να αναφέρεται ως μηχανή DC.
Χωρίς αλλαγή της δομής, μια γεννήτρια DC μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως κινητήρας DC. Ως αποτέλεσμα, ένας κινητήρας DC, γνωστός και ως γεννήτρια DC, μπορεί επίσης να αναφέρεται ως συσκευή DC.
Κύριες διαφορές μεταξύ της γεννήτριας AC και της γεννήτριας DC
- Και οι δύο τύποι γεννητριών λειτουργούν με την ίδια βασική αρχή. Ωστόσο, ο λόγος που το εξάρτημα που παράγει ρεύμα συνδέεται με το ανοιχτό φορτίο επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο το ρεύμα ρέει μέσω του κυκλώματος.
- Δεν υπάρχουν μεταγωγείς που χρησιμοποιούνται σε γεννήτριες AC, αλλά χρησιμοποιούνται σε γεννήτριες συνεχούς ρεύματος για την καταπολέμηση του ζητήματος των πόλεων μεταγωγής. Επίσης, οι γεννήτριες AC παράγουν εξαιρετικά υψηλά βολτ, ενώ οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος παράγουν συγκριτικά χαμηλές τάσεις.
- Μικρότεροι κινητήρες και ηλεκτρικός εξοπλισμός στο σπίτι τροφοδοτούνται από αυτό. Από την άλλη πλευρά, οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία εξαιρετικά μεγάλων ηλεκτρικών κινητήρων, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται σε μετρό Γραμμές.
- Οι γεννήτριες AC παράγουν υψηλή τάση με ποικίλη ένταση και συχνότητα. Η συχνότητα της εκπομπής κυμαίνεται. Οι γεννήτριες DC, από την άλλη πλευρά, δημιουργούν μια χαμηλή τιμή σε αντίθεση με τις γεννήτριες AC, οι οποίες παράγουν σταθερό πλάτος και διάρκεια, δηλαδή σχεδόν μηδενική συχνότητα εξόδου.
- Το πηνίο με το οποίο περνά το ρεύμα σε μια γεννήτρια AC είναι ακίνητο ενώ ο μαγνήτης κινείται. Το κτίριο είναι απλό, και οι τιμές είναι χαμηλές. Μια γεννήτρια DC, από την άλλη πλευρά, έχει μια σταθερή περιοχή όπου το ρεύμα ρέει. Λόγω των μεταγωγέων καθώς και των δακτυλίων ολίσθησης, η γενική ιδέα είναι απλή. Ωστόσο, η συναρμολόγηση είναι περίπλοκη.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0257897206002404
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6805580
Τελευταία ενημέρωση: 17 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
