Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Σχεδιασμός γεννήτριας DC
- Σχεδιασμός εναλλακτήρων εναλλασσόμενου ρεύματος
- Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
- Δαχτυλίδια και Βούρτσες
- Ενίσχυση προς τα πάνω ή προς τα κάτω
Οι γεννήτριες και οι εναλλάκτες είναι οι κύριες μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι γεννήτριες δημιουργούν ισχύ συνεχούς ρεύματος (DC) και οι εναλλάκτες δημιουργούν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Στις πρώτες μέρες των αυτοκινήτων, το αυτοκίνητο είχε γεννήτριες DC. αυτά έχουν αντικατασταθεί εντελώς από εναλλάκτες στα σύγχρονα οχήματα. Ομοίως, στις πρώτες ημέρες της εμπορικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μια μάχη ακολούθησε μεταξύ των τεχνικών μάγοι της ημέρας μεταξύ DC και AC για κυριαρχία - μια μάχη που AC κέρδισε. Αλλά ενώ οι εναλλάκτες ήταν οι μεγάλοι νικητές, οι γεννήτριες εξακολουθούν να έχουν τις χρήσεις τους.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Παρόλο που οι γεννήτριες συνεχούς ρεύματος έχουν χρήσεις σε εξειδικευμένες εφαρμογές, η μηχανική απλότητα των εναλλάκτη της δίνει ένα πλεονέκτημα στα οχήματα και στις εμπορικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής.
Σχεδιασμός γεννήτριας DC
Από την άποψη του σχεδιασμού, μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος είναι η απλούστερη από τις δύο. Στην πραγματικότητα, μια γεννήτρια συνεχούς ρεύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μοτέρ συνεχούς ρεύματος εφαρμόζοντας ισχύ στον άξονα, ενώ το αντίθετο είναι επίσης αληθές - γυρίστε τον άξονα ενός κινητήρα DC και θα λειτουργήσει ως γεννήτρια. Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα οφέλη μιας γεννήτριας: Θα παράγει ενέργεια καθαρά από μηχανική κίνηση. Όσο γυρίζετε τον άξονα, η γεννήτρια παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Σχεδιασμός εναλλακτήρων εναλλασσόμενου ρεύματος
Οι εναλλάκτες εναλλασσόμενου ρεύματος είναι πιο πολύπλοκοι ηλεκτρικά επειδή πρέπει να μετατρέψουν AC σε DC και αυτό απαιτεί επιπλέον κυκλώματα. Θεωρητικά, ένας εναλλάκτης μπορεί να λειτουργήσει ως κινητήρας AC, αλλά δεν θα είναι πολύ καλός κινητήρας. Ωστόσο, ένας εναλλάκτης παράγει μια μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος και συνήθως παρέχει αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να τροφοδοτήσει όλες τις συσκευές σε ένα αυτοκίνητο χωρίς να φορολογήσει καθόλου την μπαταρία.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Η γεννήτρια είναι το ακριβώς αντίθετο του εναλλάκτη. Στη γεννήτρια, μια περιέλιξη καλωδίων περιστρέφεται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο για να δημιουργήσει ένα ρεύμα. Σε έναν εναλλάκτη, ένα μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται μέσα σε μια περιέλιξη των συρμάτων. Η απόδοση είναι στην πλευρά του εναλλάκτη, καθώς η περιέλιξη του σύρματος είναι το μεγαλύτερο και βαρύτερο μέρος και των δύο συσκευών, οπότε ο εναλλάκτης περιστρέφει το ελαφρύτερο τμήμα. Αυτό σημαίνει ότι ο εναλλάκτης μπορεί να λειτουργήσει με μεγαλύτερη ταχύτητα και να παράγει περισσότερη ισχύ σε χαμηλότερες ταχύτητες.
Δαχτυλίδια και Βούρτσες
Οι εναλλάκτες τείνουν να είναι πιο αξιόπιστοι από τους γεννήτριες, κυρίως λόγω της διαφοράς στο πως χρησιμοποιούν το καθένα δαχτυλίδια και βούρτσες. Οι γεννήτριες DC χρησιμοποιούν διαχωρισμένους δακτυλίους, οι οποίοι προκαλούν ταχύτερη φθορά στις βούρτσες. οι βούρτσες τρίβονται ενάντια στο σπάσιμο του δακτυλίου. Ένας εναλλάκτης χρησιμοποιεί συμπαγή δακτυλίδια, τα οποία έχουν λιγότερη φθορά.
Ενίσχυση προς τα πάνω ή προς τα κάτω
Όταν μεταβαίνετε πέρα από τα αυτοκίνητα στην εμπορική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ο AC γίνεται ο μεγάλος νικητής. Οι μετασχηματιστές λειτουργούν μόνο με AC. Εξαιτίας αυτού, ένας μετασχηματιστής μπορεί εύκολα να επιταχύνει ή να κατεβάσει την τάση από έναν εναλλάκτη. Όταν αυξάνεται η τάση, είναι πολύ πιο εύκολο να απομακρυνθούν μεγάλες αποστάσεις από τις γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας με καλή απόδοση, και στη συνέχεια να το βγάλετε ξανά για χρήση στο σπίτι σας.