Η ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα από τα πιο κρίσιμα πράγματα στη ζωή μας. Κυρίως όλα όσα κάνουμε και τα πράγματα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή εξαρτώνται πλήρως από τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας.
Υπάρχουν διάφορα εργαλεία που μας κάνουν βολικό να χρησιμοποιούμε την ισχύ. Και δύο τέτοιες μηχανές που χρησιμοποιούνται ευρέως για τη χρήση ισχύος, αυτές είναι οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος και οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος.
Βασικές τακτικές
- Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, ενώ οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική.
- Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται συνήθως σε συσκευές και οχήματα, ενώ οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται σε συστήματα παραγωγής ενέργειας και αποθήκευσης ενέργειας.
- Τόσο οι κινητήρες DC όσο και οι γεννήτριες χρησιμοποιούν τα ίδια βασικά εξαρτήματα, αλλά διαφέρουν ως προς τις αρχές λειτουργίας και τις εφαρμογές τους.
Κινητήρας DC εναντίον Γεννήτριας DC
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος λειτουργεί λαμβάνοντας ηλεκτρική ενέργεια και μετατρέποντάς την σε μηχανική ενέργεια, έχοντας ένα ακίνητο τμήμα που ονομάζεται στάτορας και ένα περιστρεφόμενο τμήμα που ονομάζεται ρότορας. Μια γεννήτρια DC λειτουργεί μετατρέποντας τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, όπου ο ρότορας περιστρέφεται μέσα στον στάτορα.
Σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος, η ενέργεια που εισάγεται σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι ηλεκτρική ενέργεια που είναι η συνεχές ρεύμα η οποία εναλλάσσεται στην περιστροφή με μηχανική ισχύ.
Οποιοσδήποτε ηλεκτροκινητήρας που λειτουργεί με χρήση συνεχούς ρεύματος (DC) θα ονομάζεται κινητήρας συνεχούς ρεύματος. Η κρίσιμη πηγή ενέργειας για έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι η παροχή ή τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας και ισχύος.
Μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος μπορεί να περιγραφεί ως μια ηλεκτρική μηχανή που μετατρέπει την μηχανικά τροφοδοτούμενη ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια.
Οι τουρμπίνες νερού και ατμού και οι κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι μερικές από τις κρίσιμες πηγές ενέργειας για έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Μοτέρ DC | Γεννήτρια DC |
|---|---|---|
| Είσοδος και έξοδος | Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος έχει μια είσοδο συνεχούς ρεύματος και δίνει μια έξοδο μηχανικού ρεύματος. | Μια γεννήτρια DC έχει μια είσοδο μηχανικού ρεύματος και δίνει μια έξοδο συνεχούς ρεύματος. |
| Ρεύμα | Σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος το ρεύμα τροφοδοτείται από περιελίξεις οπλισμού. | Σε μια γεννήτρια DC, το ρεύμα παράγεται από περιελίξεις οπλισμού. |
| Αρχή που ακολουθείται | Η αρχή στην οποία τείνει να λειτουργεί ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος βασίζεται σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα που δέχεται δύναμη όταν τοποθετείται στο μαγνητικό πεδίο. | Η λειτουργία μιας γεννήτριας DC βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. |
| Γενιά EMF | Το EMF που δημιουργείται σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος υπολογίζεται από Eb = V − IaRa | Το EMF που δημιουργείται σε μια γεννήτρια DC υπολογίζεται από Π.χ. = V + IaRa |
| Λειτουργική δύναμη άξονα | Η λειτουργία του άξονα ενός ηλεκτρισμένου κινητήρα λαμβάνει χώρα όταν η μαγνητική δύναμη που εμφανίζεται μεταξύ του οπλισμού και του πεδίου. | Η μηχανικά τροφοδοτούμενη δύναμη λειτουργεί τον άξονα της ηλεκτροκίνητης γεννήτριας που είναι συνδεδεμένος με τον ρότορα. |
| Παραδείγματα | Εκτυπωτικά μηχανήματα, εργαλεία, αυτοκίνητα, ανεμιστήρες οροφής κ.λπ. είναι μερικά παραδείγματα κινητήρα DC. | Ένας εναλλάκτης σε ένα αυτοκίνητο είναι ένα συνηθισμένο παράδειγμα γεννήτριας DC. |
Τι είναι ο κινητήρας DC;
Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα στοιχεία: Rotor ή Armature, Stator ή Field Coil, Comutator και Brushes.
Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι ότι όταν ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος τοποθετείται σε μαγνητικό πεδίο, ένας αγωγός που μεταφέρει ρεύμα αποκτά ροπή και δημιουργεί τάση κίνησης.
Υπάρχουν εκτενείς εφαρμογές του DC κινητήρες διαθέσιμα, από ηλεκτρικές μηχανές ξυρίσματος μέχρι αυτοκίνητα.
Προκειμένου να λειτουργήσει αυτό το τεράστιο φάσμα εφαρμογών, οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίζονται κυρίως σε διάφορα είδη με βάση τη διασύνδεση της περιέλιξης πεδίου με τον οπλισμό ως κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ξεχωριστή διέγερση και κινητήρα συνεχούς ρεύματος με αυτοδιέγερση.
Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος ήταν οι αρχαιότεροι τύποι κινητήρων που χρησιμοποιήθηκαν εκτενώς, καθώς οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορούσαν να ηλεκτριστούν από συστήματα διανομής που έχουν ισχύ φωτισμού συνεχούς ρεύματος.
Οι μικροί κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται σε παιχνίδια, εργαλεία και συσκευές. Και οι μεγάλοι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούνται κυρίως στην ώθηση ηλεκτρικών οχημάτων, ανυψωτικών μηχανημάτων, ανελκυστήρων και ελασμάτων χάλυβα.
Ένας κινητήρας DC δεν μπορεί να μετατραπεί σε γεννήτρια DC. Ωστόσο, η κατασκευή ενός κινητήρα DC είναι πανομοιότυπη με αυτή μιας γεννήτριας DC.
Τι είναι η Γεννήτρια DC;
Ένα EMF θα δημιουργούσε όταν ο αγωγός κόβει τη μαγνητική ροή που βασίζεται στην αρχή της επαγωγής των νόμων του Faraday.
Μια κίνηση ρεύματος δημιουργείται από ηλεκτροκινητική δύναμη όταν το κύκλωμα του αγωγού είναι κλειστό. Μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς να διαταραχθεί η κατασκευή της.
Οι κύριοι τύποι εξοπλισμού των γεννητριών συνεχούς ρεύματος είναι Stator, Rotor, Armature Windings, Yoke, Poles, Poles Shoe, Commutator, Brushes.
Οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος μπορούν να ταξινομηθούν γενικά σε δύο κατηγορίες: Ξεχωριστά Διεγερμένοι και Αυτοδιεγερμένοι. Σε μια γεννήτρια DC, η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος είναι προς μία μόνο κατεύθυνση.
Καθώς οι διακόπτες και οι βούρτσες φθείρονται γρήγορα, η πιθανότητα σπινθηρισμού και βραχυκυκλώματος είναι ο Hugh.
Ο περιστρεφόμενος εξοπλισμός της γεννήτριας DC είναι συνήθως βαρύς. Οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος χρειάζονται συντήρηση συχνά. Μια γεννήτρια DC παρέχει ηλεκτρική ενέργεια ή ισχύ σε όλα τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Μια γεννήτρια DC παράγει χαμηλή τάση και παραμένει σταθερή σε πλάτος. Το πηνίο μιας γεννήτριας DC περιστρέφεται μόνο σε ένα σταθερό πεδίο. Μια γεννήτρια DC χρησιμοποιεί διαχωρισμένους δακτυλίους που λειτουργούν ως εναλλάκτες.
Κύριες διαφορές μεταξύ κινητήρα DC και γεννήτριας DC
- Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιεί τον αριστερό κανόνα του Fleming ενώ η γεννήτρια DC χρησιμοποιεί τον κανόνα του δεξιού χεριού του Fleming.
- Το EMF που παράγεται σε έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι μικρότερο από την παραγόμενη τάση του (Ε V).
- Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιεί τους μεταγωγείς για την εναλλαγή του μαγνητικού πεδίου, ενώ μια γεννήτρια DC χρησιμοποιεί τους μεταγωγείς για να ακυρώσει την επίδραση της πόλωσης.
- Το πλαίσιο ενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιείται για κλείσιμο λόγω βρωμιάς, βρωμιάς, ακαθαρσιών κ.λπ. ενώ το πλαίσιο μιας γεννήτριας συνεχούς ρεύματος διατηρείται ανοιχτό για καθαρισμό, ψύξη και άλλες διάφορες επισκευές.
- Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιεί ηλεκτρική ενέργεια ενώ μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/25542/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8912875/
Τελευταία ενημέρωση: 13 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.
