Генератор переменного тока и постоянного тока
Электроэнергия, которую мы используем, бывает двух видов: одна переменная, а другая прямая (означает отсутствие изменений с течением времени). Электроснабжение наших домов имеет переменный ток и напряжение, а источник питания автомобиля - неизменные токи и напряжения. Обе формы имеют свое собственное применение, и метод их создания одинаков, а именно электромагнитная индукция. Устройства, используемые для генерации энергии, известны как генераторы, а генераторы постоянного и переменного тока отличаются друг от друга не по принципу действия, а по механизму, который они используют для передачи генерируемого тока во внешние схемы.
Подробнее о генераторах переменного тока
Генераторы имеют два компонента обмотки: один - это якорь, который генерирует электричество за счет электромагнитной индукции, а другой - компонент поля, который создает статическое магнитное поле. Когда якорь движется относительно поля, возникает ток из-за изменения магнитного потока вокруг него. Ток известен как индуцированный ток, а напряжение, которое его возбуждает, известно как электродвижущая сила. Повторяющееся относительное движение, необходимое для этого процесса, достигается вращением одного компонента относительно другого. Вращающаяся часть называется ротором, а неподвижная часть - статором. Либо якорь, либо поле могут работать как ротор, но в основном компонент поля используется при выработке электроэнергии высокого напряжения, а другой компонент становится статором.
Поток изменяется в зависимости от относительного положения ротора и статора, при этом магнитный поток, приложенный к якорю, постепенно изменяется и меняет полярность; этот процесс повторяется из-за вращения. Следовательно, выходной ток также меняет полярность с отрицательной на положительную и снова на отрицательную, и результирующая форма волны является синусоидальной. Из-за этого повторяющегося изменения полярности выхода генерируемый ток называется переменным током.
Генераторы переменного тока широко используются для выработки электроэнергии, и они преобразуют механическую энергию, поставляемую каким-либо источником, в электрическую.
Подробнее о генераторах постоянного тока
Небольшое изменение конфигурации контактных выводов якоря позволяет получить выход без изменения полярности. Такой генератор известен как генератор постоянного тока. Коммутатор - это дополнительный компонент, добавляемый к контактам якоря.
Выходное напряжение генератора становится синусоидальным из-за повторяющегося изменения полярностей поля относительно якоря. Коммутатор позволяет заменять контактные выводы якоря на внешнюю цепь. Щетки прикреплены к контактным клеммам якоря, а контактные кольца используются для поддержания электрического соединения между якорем и внешней цепью. Когда полярность тока якоря изменяется, этому противодействуют путем изменения контакта с другим контактным кольцом, что позволяет току течь в том же направлении.
Следовательно, ток через внешнюю цепь - это ток, полярность которого не меняется со временем, отсюда и название постоянного тока. Однако ток меняется во времени и отображается в виде импульсов. Чтобы противостоять этим эффектам пульсации, необходимо регулировать напряжение и ток.
В чем разница между генераторами переменного и постоянного тока?
• Оба типа генераторов работают по одному и тому же физическому принципу, но способ подключения генерирующего ток компонента к внешней цепи изменяет способ прохождения тока по цепи.
• У генераторов переменного тока нет коммутаторов, но у генераторов постоянного тока они есть, чтобы противодействовать эффекту изменения полярности.
• Генераторы переменного тока используются для генерации очень высоких напряжений, а генераторы постоянного тока используются для генерации относительно более низких напряжений.
