Generator prądu stałego vs. Alternator

Zawartość

• TL; DR (Too Long; Didnt Read)
• Konstrukcja generatora prądu stałego
• Konstrukcja alternatora AC
• Wytwarzanie energii
• Pierścienie i szczotki
• Zwiększanie lub zmniejszanie

Generatory i alternatory są podstawowymi metodami wytwarzania energii elektrycznej. Generatory wytwarzają prąd stały (DC), a alternatory wytwarzają prąd przemienny (AC). We wczesnych dniach samochodów samochód miał generatory prądu stałego; zostały one całkowicie zastąpione przez alternatory w nowoczesnych pojazdach. Podobnie, we wczesnych dniach komercyjnego wytwarzania energii, doszło do bitwy między technicznymi czarodziejami dnia między DC a AC o dominację - bitwę wygraną przez AC. Ale chociaż alternatory były największymi zwycięzcami, generatory nadal mają swoje zastosowania.

TL; DR (Too Long; Didnt Read)

Chociaż generatory prądu stałego znajdują zastosowanie w specjalistycznych aplikacjach, mechaniczna prostota alternatorów daje przewagę w pojazdach i elektrowniach komercyjnych.

Konstrukcja generatora prądu stałego

Pod względem konstrukcyjnym generator prądu stałego jest prostszy z tych dwóch. W rzeczywistości generator prądu stałego może być używany jako silnik prądu stałego poprzez przyłożenie mocy do wału, podczas gdy jest też odwrotnie - obróć wał silnika prądu stałego, a będzie on działał jak generator. Jest to jedna z największych zalet generatora: będzie wytwarzać energię wyłącznie z ruchu mechanicznego. Dopóki obrócisz wał, generator będzie wytwarzał prąd.

Konstrukcja alternatora AC

Alternatory prądu przemiennego są bardziej złożone pod względem elektrycznym, ponieważ muszą przekształcać prąd przemienny w prąd stały, a to wymaga dodatkowego obwodu. Teoretycznie alternator może działać jako silnik prądu przemiennego, ale nie będzie to bardzo dobry silnik. Jednak alternator wytwarza dużą ilość energii elektrycznej i zwykle zapewnia wystarczającą ilość energii elektrycznej do zasilania wszystkich urządzeń w samochodzie bez opodatkowania baterii.

Wytwarzanie energii

Generator jest dokładnym przeciwieństwem alternatora. W generatorze uzwojenie drutów wiruje w polu magnetycznym, tworząc prąd. W alternatorze pole magnetyczne jest wirowane w uzwojeniu drutów. Wydajność jest po stronie alternatora, ponieważ uzwojenie drutu jest największą i najcięższą częścią obu urządzeń, więc alternator obraca najlżejszą część. Oznacza to, że alternator może pracować z większą prędkością i wytwarzać większą moc przy niższych prędkościach.

Pierścienie i szczotki

Alternatory są zwykle bardziej niezawodne niż generatory, głównie ze względu na różnicę w sposobie używania pierścieni i szczotek. Generatory prądu stałego wykorzystują dzielone pierścienie, które powodują szybsze zużycie szczotek; szczotki ocierają się o pęknięcie pierścienia. Alternator wykorzystuje solidne pierścienie, które zużywają się mniej.

Zwiększanie lub zmniejszanie

Kiedy przechodzisz poza samochody do komercyjnego wytwarzania energii, AC staje się wielkim zwycięzcą. Transformatory działają tylko z prądem przemiennym. Z tego powodu transformator może łatwo zwiększyć lub zmniejszyć napięcie z alternatora. Kiedy napięcie zostanie podwyższone, o wiele łatwiej jest je pokonać na dużych odległościach od linii elektroenergetycznych z dobrą wydajnością, a następnie obniżyć je ponownie, aby zastosować je w domu.