AC pret līdzstrāvas ģeneratoru
Elektroenerģijai, kuru mēs izmantojam, ir divas formas: viena ir mainīga, bet otra ir tieša (nozīmē, ka laika gaitā nemainās). Mūsu māju barošanas avotam ir maiņstrāva un spriegumi, bet automašīnas barošanas avotam ir nemainīgas strāvas un spriegumi. Abām formām ir savs lietojums, un abu ģenerēšanas metode ir vienāda, proti, elektromagnētiskā indukcija. Ierīces, ko izmanto enerģijas ražošanai, sauc par ģeneratoriem, un līdzstrāvas un maiņstrāvas ģeneratori atšķiras viens no otra, nevis pēc darbības principa, bet gan pēc mehānisma, ko tie izmanto, lai ģenerēto strāvu novirzītu uz ārējo shēmu.
Vairāk par maiņstrāvas ģeneratoriem
Ģeneratoriem ir divi tinumu komponenti, viens ir armatūra, kas ģenerē elektroenerģiju ar elektromagnētiskās indukcijas palīdzību, bet otrs ir lauka komponents, kas rada statisku magnētisko lauku. Kad armatūra pārvietojas attiecībā pret lauku, plūsmas maiņas dēļ ap to tiek inducēta strāva. Strāvu sauc par inducēto strāvu, un spriegumu, kas to virza, sauc par elektromotora spēku. Šim procesam nepieciešamo atkārtoto relatīvo kustību iegūst, pagriežot vienu komponentu attiecībā pret otru. Rotējo daļu sauc par rotoru, bet stacionāro daļu sauc par statoru. Armatūra vai lauks var darboties kā rotors, bet galvenokārt lauka komponents tiek izmantots augstsprieguma elektroenerģijas ražošanā, bet otrs komponents kļūst par statoru.
Flux mainās atkarībā no rotora un statora relatīvā stāvokļa, kur armatūrai pievienotā magnētiskā plūsma pakāpeniski mainās un maina polaritāti; šis process tiek atkārtots rotācijas dēļ. Tādējādi izejas strāva arī maina polaritāti no negatīvas uz pozitīvu un atkal uz negatīvu, un iegūtā viļņa forma ir sinusoidāla viļņa forma. Šo atkārtoto izejas polaritātes izmaiņu dēļ ģenerēto strāvu sauc par maiņstrāvu.
Maiņstrāvas ģeneratorus plaši izmanto elektroenerģijas ražošanai, un tie no kāda avota piegādāto mehānisko enerģiju pārveido elektroenerģijā.
Vairāk par līdzstrāvas ģeneratoriem
Nelielas izmaiņas armatūras kontaktu spaiļu konfigurācijā nodrošina izvadi, kas nemaina polaritāti. Šāds ģenerators ir pazīstams kā līdzstrāvas ģenerators. Komutators ir papildu sastāvdaļa, kas pievienota armatūras kontaktiem.
Ģeneratora izejas spriegums kļūst par sinusoidālu viļņu formu, jo atkārtoti mainās lauka polaritātes attiecībā pret armatūru. Komutators ļauj nomainīt armatūras kontaktu spailes uz ārējo ķēdi. Armatūras kontaktu spailēm ir piestiprinātas birstes, un slīdgredzeni tiek izmantoti, lai uzturētu elektrisko savienojumu starp armatūru un ārējo ķēdi. Kad mainās armatūras strāvas polaritāte, to novērš, mainot kontaktu ar otru slīdgredzenu, kas ļauj strāvai plūst tajā pašā virzienā.
Tādēļ strāva caur ārējo ķēdi ir strāva, kas laika gaitā nemaina polaritāti, tādēļ nosaukums līdzstrāvai. Tomēr strāva mainās laikā un tiek uzskatīta par impulsiem. Lai novērstu šo pulsācijas efektu, ir jāveic sprieguma un strāvas regulēšana.
Kāda ir atšķirība starp maiņstrāvas un līdzstrāvas ģeneratoriem?
• Abi ģeneratoru veidi darbojas pēc viena un tā paša fiziskā principa, taču veids, kā strāvas ģenerējošais komponents ir pievienots ārējai ķēdei, maina veidu, kā strāva iet caur ķēdi.
• Maiņstrāvas ģeneratoriem nav komutatoru, bet līdzstrāvas ģeneratoriem tie ir, lai novērstu polaritātes maiņas ietekmi.
• Maiņstrāvas ģeneratorus izmanto, lai ģenerētu ļoti augstu spriegumu, savukārt līdzstrāvas ģeneratorus izmanto salīdzinoši zemāka sprieguma ģenerēšanai.
