AC vs generator prądu stałego
Wykorzystywana przez nas energia elektryczna ma dwie formy, jedna jest naprzemienna, a druga bezpośrednia (oznacza brak zmian w czasie). Zasilanie naszych domów ma prąd zmienny i napięcia, ale zasilanie samochodu ma niezmienne prądy i napięcia. Obie formy mają swoje zastosowania, a sposób ich generowania jest taki sam, a mianowicie indukcja elektromagnetyczna. Urządzenia używane do generowania energii są znane jako generatory, a generatory prądu stałego i przemiennego różnią się między sobą nie zasadą działania, ale mechanizmem, którego używają do przekazywania generowanego prądu do obwodów zewnętrznych.
Więcej informacji o generatorach prądu przemiennego
Generatory mają dwa elementy uzwojenia, jeden to twornik, który wytwarza energię elektryczną poprzez indukcję elektromagnetyczną, a drugi to element pola, który wytwarza statyczne pole magnetyczne. Kiedy zwora porusza się względem pola, indukowany jest prąd z powodu zmiany strumienia wokół niego. Prąd jest znany jako prąd indukowany, a napięcie, które go napędza, jest znane jako siła elektromotoryczna. Powtarzalny ruch względny wymagany w tym procesie uzyskuje się poprzez obracanie jednego elementu względem drugiego. Część obrotowa nazywana jest wirnikiem, a część nieruchoma nazywana jest stojanem. Zarówno twornik, jak i pole mogą działać jako wirnik, ale głównie element pola jest używany w wytwarzaniu energii o wysokim napięciu, a drugi element staje się stojanem.
Strumień zmienia się w zależności od względnego położenia wirnika i stojana, gdzie strumień magnetyczny przyczepiony do twornika zmienia się stopniowo i zmienia polaryzację; proces ten powtarza się z powodu rotacji. Stąd prąd wyjściowy również zmienia polaryzację z ujemnej na dodatnią i ponownie na ujemną, a wynikowy przebieg jest przebiegiem sinusoidalnym. Z powodu tej powtarzającej się zmiany polaryzacji wyjścia, generowany prąd nazywany jest prądem przemiennym.
Generatory prądu przemiennego są szeroko stosowane do wytwarzania energii i przekształcają energię mechaniczną dostarczaną przez jakieś źródło w energię elektryczną.
Więcej o generatorach prądu stałego
Niewielka zmiana w konfiguracji zacisków stykowych twornika umożliwia wyjście, które nie zmienia polaryzacji. Taki generator jest znany jako generator prądu stałego. Komutator jest dodatkowym elementem dodawanym do styków twornika.
Napięcie wyjściowe generatora staje się przebiegiem sinusoidalnym, z powodu powtarzającej się zmiany polaryzacji pola w stosunku do twornika. Komutator umożliwia zmianę zacisków stykowych twornika na obwód zewnętrzny. Szczotki są przymocowane do zacisków stykowych zwory, a pierścienie ślizgowe służą do utrzymania połączenia elektrycznego między zworą a obwodem zewnętrznym. Gdy zmienia się polaryzacja prądu twornika, przeciwdziała się temu poprzez zmianę styku z drugim pierścieniem ślizgowym, co umożliwia przepływ prądu w tym samym kierunku.
Dlatego prąd płynący przez obwód zewnętrzny jest prądem, który nie zmienia polaryzacji w czasie, stąd nazwa prąd stały. Prąd zmienia się jednak w czasie i jest postrzegany jako impulsy. Aby przeciwdziałać temu efektowi tętnienia, należy wykonać regulację napięcia i prądu.
Jaka jest różnica między generatorami AC i DC?
• Oba typy generatorów działają na tej samej zasadzie fizycznej, ale sposób, w jaki element generujący prąd jest podłączony do obwodu zewnętrznego, zmienia sposób, w jaki prąd przepływa przez obwód.
• Generatory prądu przemiennego nie mają komutatorów, ale generatory prądu stałego mają je, aby przeciwdziałać skutkom zmiany polaryzacji.
• Generatory prądu przemiennego są używane do generowania bardzo wysokich napięć, podczas gdy generatory prądu stałego są używane do generowania stosunkowo niższych napięć.
