‌‌‌‌‌‌دینام : تعریف، انواع، اصول کارکرد و قطعات

در این مبحث قصد داریم شما را با دینام و کارکرد آن آشنا نماییم . اگر علاقمند هستید تا انتهای مقاله همراه ما باشید . 

فهرست :

• تعریف دینام
• اصول کار دینام
• قطعات‌دینام
• انواع‌دینام
• تفاوت دینام‌و ژنراتور
• موارد استفاده از‌دینام
• کار دینام

==============================

تعریف دینام

دینام به ژنراتور الکتریکی گفته‌می‌شود که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی به شکل جریان متناوب تبدیل می‌کند. به منظور مقرون به صرفه و ساده نگه داشتن آن، بیشتر دینام‌ها با استفاده از یک میدان مغناطیسی دوار که همراه با یک آرمیچر ثابت همراه است، ساخته‌می‌شوند.

دینام خطی آن چیزی است که به عنوان آرمیچر چرخان همراه با میدان مغناطیسی ثابت که مورد استفاده قرار می‌گیرد نیز نامیده‌می‌شود. به عنوان مثال، اگر هر ژنراتور الکتریکی AC به عنوان یک دینام عمل می‌کند، اما این اصطلاح به ماشین های دوار کوچکی اشاره دارد که توسط خودرو و سایر موتورهای احتراق داخلی هدایت می شوند.

==============================

اصول کارکرد دینام چیست؟

کار یک ماشین AC به دینام بستگی دارد که در کنار سادگی ، پیچیدگی خودش را دارد. دینام شامل دو نوع سیم‌پیچ مختلف مانند استاتور است که شامل یک سیم پیچ ثابت بیرونی و روتوری است که وظیفه چرخش سیم پیچ داخلی را بر عهده دارد. رگولاتور ولتاژی که به سیم پیچ روتور وارد می شود در نتیجه انرژی دهی‌شده و آن را به آهنربا تبدیل می کند. با استفاده از یک فولی، روتور به همراه موتور از طریق یک تسمه محرک می چرخد.

از آنجایی که میدان مغناطیسی توسط روتور دوار تولید می‌شود،  جریان الکتریکی AC را در سیم‌پیچ ثابت استاتور القا می‌شود. دیودهایی که وجود دارند به تبدیل جریان AC به جریان DC در سیستم الکتریکی خودرو کمک می‌کنند. معمولاً رگولاتورهای ولتاژ به آنهایی گفته‌می‌شود که دارای دینام داخلی هستند. آنها عمدتاً در کنترل خروجی ولتاژ استفاده‌می‌شوند.

دینام‌های خودرو به آنهایی گفته‌می‌شود که نسبتاً کوچک و همچنین سبک وزن هستند که با محفظه بیرونی آلومینیومی ساخته‌می‌شوند. این فلز سبک وزن مسئول مغناطیسی نیست، به همین دلیل‌است که گرمای تولید شده در طول فرآیند را دفع می کند و به عنوان مجموعه روتور یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. همچنین می توانید دریچه ای را در جلو و پشت دینام مشاهده کنید که به دفع گرما کمک می کند.

دینام چگونه کار میکند؟

نتیجه گیری از کار آلترناتور

از آنجایی که موتور در حالت کار قرار دارد، میل لنگ در تسمه محرکی که وظیفه چرخاندن فولی دینام را بر عهده دارد، می چرخد. همانطور که دینام در حال چرخش است، جریان تولید می شود. به همین دلیل است که گفته‌می‌شود دینام‌ها همان هایی هستند که انرژی مکانیکی موتور را به نیروی الکتریکی برای اجزای خودرو منتقل می کنند.

==============================

قطعات دینام

به غیر از انواع دینام، به طور کلی می توانید متوجه شوید که سه قسمت وجود دارد که معمولاً در مورد دینام شناخته‌شده‌است: استاتور، روتور دیود و تنظیم کننده ولتاژ.

1. تنظیم کننده ولتاژ

به منظور کنترل فرآیند شارژ، تنظیم کننده ولتاژ استفاده می شود که منبع تغذیه از دینام به باتری را کنترل می کند. رگولاتورها به آن دسته از قطعاتی گفته‌می‌شود که برای اهداف کاری طراحی شده‌اند که به مشخصات آنها و عملکردهای مختلف بستگی دارد.

2. روتور و استاتور

روتور و استاتور وسیله مکانیکی در گروه آهنربایی دینام‌است که با کمک تسمه ای که وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی در داخل سیم کشی مسی را بر عهده دارد، به حرکت در می آیند.

فولی ای وجود دارد که به موتور متصل می شود و مسئول فعال کردن روتور به منظور چرخش با سرعت بالاتری است که مسئول ایجاد میدان مغناطیسی است که به عنوان تسمه استفاده می شود. استاتور مسئول توسعه الکتریسیته همراه با ولتاژی است که به محل نصب دیود جریان می‌یابد. الکتریسیته ای که در نتیجه ایجاد می شود، جریان متناوب یا AC نامیده‌می‌شود.

3. مونتاژ دیود

DC به نوع جریانی گفته‌می شود که بیشتر توسط باتری های خودرو استفاده می شود و با کمک مجموعه دیود دینام (AC) به جریان مستقیم تبدیل می شود. مجموعه دیود دو ترمینالی با اجازه دادن جریان یک طرفه که در آن الکتریسیته مسئول تولید توسط استاتور است کار می کند.

4. شارژ باتری

ویژگی کلیدی هر دینام در شارژ کردن باتری خودرو یا دیزل ژنراتور می‌باشد. بسته‌به زمین و اینکه آیا از سایر عملکردهای تخلیه برق مانند چراغ های جلو یا رادیو استفاده می‌کنید، توجه داشته‌باشید که ممکن است حدود 20 تا 30 دقیقه طول بکشد تا یک باتری ماشین جدید با دینام ناکارآمد شارژ شود. دینام به دستگاهی گفته‌می‌شود که وظیفه شارژ مجدد باتری را همراه با استفاده از خودرو نیز بر عهده دارد تا اطمینان حاصل شود که باتری نسبتاً برای مدت زمان طولانی تری خوب کار می‌کند.

5. توابع دینام

دینام وسیله ای است که به عنوان بخشی ضروری از سیستم قدرت خودرو شناخته می شود. وظیفه اصلی دینام تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی است که از آن برای شارژ الکتریکی باتری استفاده می کند. دینام همچنین وظیفه تامین برق سایر اجزای الکتریکی خودرو را بر عهده دارد.

6. لوازم جانبی تغذیه

بیشتر سیستم‌های الکتریکی از یک دینام تشکیل شده‌اند، در حالی که بخشی از انرژی را می‌توان از باتری گرفت. یکی از اجزای این قسمت به قسمت الکتریکی هر خودرویی گفته‌می‌شود که به دینام معروف است.

7. انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی

پیستون هایی که در داخل میل لنگ وجود دارند، همان پیستونی هستند که واکنش احتراق در آن انجام می شود. لازم به ذکر است که اینها از مخزن گاز خارج می شوند.

هنگامی که فولی روی دینام می‌چرخد، یک میدان مغناطیس و یک سیم پیچ ایجاد می شود که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و همچنین الکتریسیته تولید می کند.

==============================

انواع مختلف دینام

بسته به نکات خاصی مانند کاربرد، طراحی، توان خروجی، خنک‌کننده و غیره دینام‌ها به روش‌های مختلفی دسته بندی می شوند.

• دینام خودرو
• دینام‌های دیزلی-الکتریکی
• دینام‌های دریایی
• دینام با جاروبک

الف) بر اساس توان خروجی آن

• دینام تک فاز که وظیفه تولید یک ولتاژ متناوب را به طور مداوم بر عهده دارد.
• آلترناتور دو فاز به سیم‌پیچی گفته‌می‌شود که در آن سیم‌پیچ دوم که به تولید حداکثر شار کمک می‌کند و سیم‌پیچ اول که وظیفه تولید را بر عهده دارد. 
• آلترناتور سه فاز به آن اطلاق می شود که در آن ولتاژ هر سیم پیچ حدود 120 درجه از یک مرحله و ولتاژ در دو سیم پیچ دیگر است. سیم پیچ ها به همراه یک خروجی 3 فاز به صورت اتصال ستاره به هم مرتبط هستند.

ب) بر اساس طراحی آن

• روتور قطب برجسته
• روتور استوانه ای صاف

==============================

دینام با جاروبک

دینام براشلز ، دینام است که با استفاده از جاروبک برای حرکت برق از طریق ژنراتور یا دینام استفاده می‌شود. دینام‌های براشلز برای حرکت مناسب جریان الکتریکی مفید هستند، در حالی که نیاز به نگهداری زیادی دارد. مشخص شده‌است که آنها دارای قطعات متحرک مختلفی هستند که با هم کار می کنند که‌می‌تواند روی بقیه دینام ها نیز تأثیر بگذارد، حتی اگر هر یک از قطعات شکسته یا خراب شده‌باشد.

از سوی دیگر، دینام بدون جاروبک به دلیل عدم تعویض یا تعمیر برس، برای استفاده طولانی‌تر و همچنین برای استفاده مداوم‌تر مناسب‌تر است و قطعات داخلی کمتری آسیب دیده‌است. دو دسته از روتورها وجود دارد که در یک دینام بدون جاروبک به منظور تولید و انتقال جریان الکتریکی با هم در حال چرخش هستند. یک ژنراتور کوچکتر در انتهای دیگر دستگاه توسط دینام بدون جاروبک به منظور انتقال هر جریان الکتریکی استفاده می شود. این مزیت اصلی و مستقیم نسبت به دینام با جاروبک است زیرا هیچ جاروبک جایگزین یا تعمیری وجود ندارد که بتواند در دراز مدت در هزینه و زمان شما صرفه جویی کند.

==============================

تفاوت بین دینام و ژنراتور

ژنراتور به ابزار مکانیکی گفته‌میشود که وظیفه تبدیل نیروی مکانیکی به سوخت یا برق را بر عهده دارد. معمولاً مشاهده می شود که یک سیم پیچ مستطیلی گردان وجود دارد که مسئول چرخش حول محور در میدان مغناطیسی است.

دو حلقه لغزش در انتهای سیم پیچ به هم متصل شده‌اند. حلقه لغزش وظیفه جذب جریان القایی سیم پیچ را بر عهده دارد و سپس آن را به مقاومت بار خارجی R منتقل می کند. سیم پیچ دوار به عنوان آرمیچر مسی نیز شناخته می شود.

دینام به ماشینی گفته‌میشود که وظیفه تبدیل الکتریسیته مکانیکی از محرک اولیه به AC را بر عهده دارد، در حالی که ژنراتور دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به AC یا DC تبدیل می کند.
دینام دارای میدان مغناطیسی دوار است اما ژنراتوری که دارای میدان مغناطیسی دوار برای تولید ولتاژ بالا همراه با میدان مغناطیسی ولتاژ پایین ثابت است.
مشاهده می شود که ورودی توسط دینام از استاتور تامین می شود، در حالی که در مورد ژنراتور، مشاهده می شود که به روتور عرضه می شود.
آرمیچر دینام ثابت است در حالی که در یک ژنراتور در حال چرخش است.
ولتاژ خروجی ژنراتور متغیر است در حالی که ولتاژ خروجی دینام ثابت است.
دینام باتری خراب را شارژ نمیکند، در حالی که ژنراتور در حال انجام این کار است.
خروجی دینام در مقایسه با خروجی ژنراتور قوی‌تر است.

==============================

دینام‌ها در کجا استفاده می‌شوند؟

دینام‌ها به دستگاه‌های مکانیکی گفته‌می شود که برای سیستم های الکتریکی تمام وسایل نقلیه مدرن نیرو تولید می کنند. قبلاً ژنراتورها یا دینام‌های DC مسئول این کار بودند، در حالی که پس از توسعه دینام، آنها با دینام‌های DC جایگزین شدند زیرا دینام‌ها در مقایسه با سایرین قوی‌تر و همچنین سبک‌تر هستند.

1. موارد استفاده در اتومبیل 

از آنجایی که سیستم الکتریکی وسایل نقلیه موتوری نیاز به جریان مستقیم دارد و نه جریان متناوب، در حالی که یک دینام از آن در کنار یکسوساز دیودی برای تبدیل جریان از AC به DC استفاده می‌کند. صرف نظر از نیاز به تبدیل جریان از AC به DC، یک دینام هنوز هم با کاربردهای آن استفاده می شود، زیرا فاقد کموتاسیون پیچیده ای است که در یک ژنراتور DC وجود دارد. این نوع خاص از ژنراتور که در خودرو استفاده می شود، دینام خودرو نامیده می شود.

یکی دیگر از کاربردهای دینام در لوکوموتیو دیزلی-الکتریکی است. موتور این لوکوموتیو چیزی نیست جز یک نوع دینام که بیشتر توسط موتور دیزلی به حرکت در می آید.

2. موارد استفاده در خودروهای دریایی

جریان متناوب توسط این ژنراتور تولید می شود که وظیفه تبدیل جریان به DC را با استفاده از یکسو کننده های دیود سیلیکونی یکپارچه به منظور تغذیه تمام موتورهای کششی DC بر عهده دارد. این موتورهای کششی DC به راندن چرخ لوکوموتیو کمک می کند. استفاده از این دستگاه در خودروهای دریایی که شبیه به لوکوموتیو دیزلی-الکتریکی است نیز قابل انجام است. طراحانی هستند که ژنراتور سنکرون را طراحی می کنند که عمدتاً در دریا و همچنین نیروی دریایی به همراه سازگاری مناسب با محیط آب شور استفاده می شود.

سطح خروجی معمولی یک دینام دریایی تقریباً حدود 12 تا 24 ولت است. در حالی که در کشتی‌های بزرگ، بیش از یک واحد یافت می شود که به منظور تامین نیروی عظیم استفاده می شود.

در مورد سیستم دریایی می توان گفت که انرژی حاصل از دینام تولید می شود که ابتدا یکسو می شود و سپس برای شارژ باتری استارت موتور به همراه باتری تغذیه کمکی دریایی استفاده می شود. این یکی از اصلی ترین کاربردهای دینام‌است که در تولید برق انبوه متناوب برای مقاصد تجاری رایج است. با در نظر گرفتن موارد نیروگاه های حرارتی یا نیروگاه های برق آبی و یا حتی در نیروگاه های هسته ای، دینام‌ها آنهایی هستند که فقط برای فرآیند تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی به منظور تامین سیستم قدرت استفاده می شوند.

==============================

اجزای یک دینام

در اینجا برخی از اجزای ذکر شده دینام آورده‌شده‌است که دانستن آنها برای هر انسانی مهم است.

1. یکسو کننده

یکسو کننده به ابزار مکانیکی گفته می شود که بیشتر به منظور تبدیل جریان متناوب (DC) تولید شده به جریان مستقیم (DC) در طول فرآیند شارژ استفاده می شود.

2. تنظیم کننده

رگولاتور ولتاژ به بخشی گفته می شود که مقدار منبع تغذیه ای را که همراه با دینام به باتری منتقل می شود را کنترل می کند. فرآیند شارژ نیز کنترل می شود زیرا به طور خاص با عملکردهای متعدد طراحی شده‌است که بسته به نوع کار بسته به کاربرد آنها نیز بستگی دارد.

3. استاتور

استاتور به حلقه ای آهنی گفته می شود که متشکل از چندین سیم پیچی است که به دور آن پیچیده شده است. بخشی از استاتور وظیفه نقش بدنه دینام را بر عهده دارد که در هنگام ایجاد میدان مغناطیسی جریان الکتریکی ایجاد می کند.

4. روتور

روتور به قسمتی گفته می شود که در داخل دینام در حال چرخش است و همچنین وظیفه چرخاندن قرقره ای را بر عهده دارد که سیستم تسمه را در امتداد حرکت می دهد. این کمک می کند تا به عنوان یک آهنربای الکتریکی در حال چرخش عمل کند.

5. حلقه های لغزنده

حلقه های لغزش به عنوان وسیله ای برای به دست آوردن جریان مستقیم گفته می شود که قدرت را به روتور ارائه می دهد.

6. فولی

فولی به بخشی گفته‌می شود که به شفت روتور و سیستم تسمه محرک متصل است. اگرچه چرخشی که از موتور به دست می آید توسط تسمه محرک به قرقره منتقل می شود. بنابراین چرخش باعث فرآیند شارژ می شود.

آلترناتورها آنهایی هستند که حاوی اجزای ریز کاربردی در آنها هستند. در داخل هر دستگاه الکتریکی، شما به سادگی قادر خواهید بود یکسو کننده دیود یا پل یکسو کننده، تنظیم کننده ولتاژ، حلقه های لغزشی و برس ها را پیدا کنید. همچنین می توان سیم پیچ میدان روتور، قطب های انگشتی، سیم پیچ میدان، استاتور و غیره را پیدا کرد.

7. بلبرینگ انتهای دینام

یاتاقان‌های انتهایی‌دینام به عنوان یک وسیله مکانیکی نامیده‌می‌شود که به پشتیبانی از چرخش شفت روتور کمک می‌کند.

انواع بلبرینگ

==============================

کار یک دینام

اکثراً سه عنصر اصلی در سیستم شارژ خودرو برای وجود دارد که عبارتند از: باتری، کنترل کننده تنش و‌دینام. در مورد باتری، دینام همان دینامی است که برق تمام تجهیزات الکتریکی خودرو مانند سیستم روشنایی داخل و خارج و تابلوی ابزار را تامین می کند.

آلترناتورها معمولاً آنهایی هستند که در نزدیکی جلوی موتور قرار دارند و سپس به کمک یک میل لنگ هدایت می شوند که وظیفه حرکت به سمت بالا و پایین پیستون ها را در حرکت دایره ای دارد.

دینام‌های مختلفی وجود دارد که با استفاده از براکت ها به نقطه خاصی از موتور متصل می شوند. یک براکت بیشتر دارای یک نقطه ثابت است، در حالی که براکت دیگر نقطه ای است که می تواند به منظور سفت کردن تسمه رانندگی اصلاح شود. آلترناتورها معمولاً آن دسته از وسایل مکانیکی هستند که وظیفه تولید برق AC توسط الکترومغناطیس را بر عهده دارند. این راهی است که از طریق آن الکتریسیته به باتری منتقل می شود و سیستم های الکتریکی مختلف با یک ولتاژ کار می کنند.

==============================

لینک اصلی