دیزل ژنراتور, مقالات, مکانیک
تفاوتهای کلیدی دینام و ژنراتور
مرداد
تفاوتهای کلیدی دینام و ژنراتور
در این برگه قصد داریم به بررسی تفاوتهای کلیدی دینام و ژنراتور بپردازیم و نحوه کار هریک را بررسی کنیم. پس با ما همراه باشید.
فهرست مطالب
1- مقدمه
2- دینام چگونه کار می‌کند؟
3- ژنراتور چگونه کار می‌کند؟
4- برق AC و DC چیست؟
5- تفاوتهای کلیدی دینام و ژنراتور
1- مقدمه
اگر فردی فنی نباشید، اصطلاح دینام و ژنراتور برای شما یکسان خواهد بود. اما، اجازه دهید به شما بگوییم که اینطور نیست. آنها علیرغم این واقعیت که هر دو عملکرد یکسانی برای تولید برق دارند، ماشین‌های متفاوتی هستند. اگر می‌خواهید بدانید دینام و ژنراتور چیست، چگونه کار می‌کنند و تفاوت‌هایشان چیست، پیشنهاد میکنیم که با ما همراه باشید.
پیش از شروع، در نظر داشته‌باشید که الکتریسیته و مغناطیس هر دو به هم مرتبط هستند و شما می‌توانید یکی را با کمک دیگری تولید کنید. شما می‌توانید با چرخاندن هادی در داخل میدان مغناطیسی استاتیک یا با چرخاندن میدان مغناطیسی به دور هادی استاتیک، الکتریسیته تولید کنید. هم دینام و هم ژنراتور از این اصول برای تولید برق استفاده می‌کنند.
——————————
2- دینام چگونه کار می‌کند؟
دینام تجهیزی است که به عنوان ژنراتور سنکرون نیز شناخته می‌شود. همانطور که اشاره شد، اصل اساسی برای تولید برق برای ژنراتور و دینام یکسان است. هر دوی آنها بر اساس اصل قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می‌کنند.
طبق این قانون، حرکت نسبی بین میدان مغناطیسی و هادی باعث تولید الکتریسیته در هادی می‌شود. در مورد دینام نیز همینطور است، اما برخلاف ژنراتور، دینام فقط برق متناوب تولید می‌کند. ساخت این تجهیز ساده است. بدین ترتیب که، روتور حاوی سیم پیچ تحریک و استاتور دارای سیم پیچ آرمیچر است. روتور، قطعه‌ای است که می‌چرخد و سیم پیچ تحریک، میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کند. بنابراین، در حالی که سیم پیچ آرمیچر ثابت می‌ماند، یک میدان مغناطیسی در دینام می‌چرخد. سیم پیچ آرمیچر اصطلاحی است که برای نشان دادن سیم پیچی که الکتریسیته در آن القا می‌شود، استفاده می‌شود.
اگر سیم پیچ آرمیچر روی روتور باشد، افت ولتاژ بالایی در جاروبک‌ها ایجاد می‌شود و علاوه برآن، مشکل جرقه ایجاد می‌شود. سیم پیچ تحریک توسط DC تغذیه می‌شود و اگر سیم پیچ روی روتور باشد، اتصال جریان از طریق جاروبک‌ها آسان‌تر خواهد بود. دینام وسیله‌ای است که برق AC را از انرژی مکانیکی تولید می‌کند و این انرژی را فقط در مواقعی که نیاز باشد تامین می‌کند تا کارکرد کارآمد باشد.
——————————
3- ژنراتور چگونه کار می‌کند؟
ژنراتور نیز بر اساس همان اصل قانون القای الکترومغناطیسی فارادی کار می‌کند. دینام فقط برق AC را تامین می‌کند، اما ژنراتور برق DC یا AC را تامین می‌کند. برای یک ژنراتور، محل قرارگیری آرمیچر و سیم پیچ تحریک مخالف دینام است. بدین صورت که سیم پیچ آرمیچر روی روتور و سیم پیچ تحریک روی استاتور قرار دارد.
الکتریسیته در سیم پیچ آرمیچر روی روتور القا می‌شود. در استاتور، برای شار مغناطیسی، از آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ استفاده‌می‌شود. سیم پیچ آرمیچر مستطیلی است و هر دو انتهای آن به جاروبک‌ها ختم می‌شود. روتور داخل ژنراتور با کمک مقداری نیروی مکانیکی خارجی می‌چرخد و الکتریسیته در سیم پیچ‌ها القا، و ازجاروبک‌ها خارج می‌شود. ژنراتورها به طور مداوم برق تولید می‌کنند. توانایی آنها در تولید برق، آنها را به عنوان راه‌حل‌های پشتیبان خانگی یا برق رسانی در محل کار تبدیل کرده‌است.
——————————
4- برق AC و DC چیست؟
همانطور که بیان شد، ژنراتور می‌تواند برق AC یا DC را تامین کند، در حالی که دینام فقط می‌تواند برق AC را تامین کند. از این رو، در این بخش، به بررسی برق AC و DC می‌پردازیم.
برق AC
ممکن است بدانید که جریان الکترون‌ها در داخل رسانا، جریان الکتریکی نامیده می‌شود. برای برق AC، جریان الکترون‌ها به سمت عقب و جلو است، و این بدان معناست که جریان در طبیعت متناوب می‌باشد. اکثر وسایل خانه با این نوع جریان کار می‌کنند. البته، ولتاژ و فرکانس برق باید طبق استاندارد باشد. این تغییر دوره‌ای در جهت جریان به شکل موج سینوسی نشان داده‌می‌شود که به شکل موج AC نیز معروف است. دلیل این نوع تولید برق، وجود قطب‌های مغناطیسی داخل ژنراتور و دینام است. هنگامی که یک طرف سیم پیچ از زیر یکی از قطب‌ها عبور می‌کند، جریان الکتریکی در یک جهت خواهد بود. هنگامی که همان سمت زیر قطب دیگری قرار می‌گیرد، جهت جریان معکوس می‌شود، با چرخش سیم پیچ و ایجاد جریان متناوب، این روند ادامه می‌یابد.
برق DC
DC به معنای جریان مستقیم است. DC جریانی است که در آن الکترون‌ها فقط در یک جهت حرکت می‌کنند. از این رو، بزرگی جریان ثابت می‌ماند و با گذشت زمان تغییر نمی‌کند. از آنجایی که هیچ نوسانی وجود ندارد، میتوان گفت که فرکانس DC صفر است. جریان تولید شده در داخل دینام یا ژنراتور همیشه AC خواهد بود و شما نمی‌توانید DC را از آنها تولید کنید. این جریان AC برای ژنراتور با استفاده از جاروبک یا یکسوکننده به DC تبدیل می‌شود. فرآیند تبدیل AC به DC به عنوان یکسوسازی شناخته می‌شود.
——————————
5- تفاوتهای کلیدی بین ژنراتور و دینام
لطفاً توجه داشته باشید که دینام‌های مورد استفاده در خودروها با دینام‌هایی (همچنین به عنوان ژنراتور سنکرون شناخته می‌شوند) که در نیروگاه‌ها برای تولید برق به صورت عمده استفاده می‌شوند، متفاوت هستند. دینام‌های مورد استفاده در خودروها برای شارژ باتری‌ها هستند. نکته‌ای که باید به آن توجه کنید این است که هرگز باتری‌های کاملا خالی شده را با دینام شارژ نکنید، چراکه این کار بسیار خطرناک است.
ژنراتور و دینام هر دو مزایا و معایب خاص خود را دارند. دینام دارای سیم پیچ آرمیچر ثابت است زیرا :
- سیم پیچ ثابت با هیچ نیروی گریز از مرکزی مقابله نمی‌کند و میتوان آن را به راحتی برای ولتاژهای بالا عایق کرد.
- از این رو سیم‌پیچ آرمیچر را میتوان محکم‌تر ساخت تا از هرگونه تنش مکانیکی جلوگیری شود.
- میتوان جاروبک را برای جمع آوری جریان خروجی از روتور حذف کرد.
- خروجی 3 فاز سیم پیچ آرمیچر می‌تواند مستقیماً بدون حلقه‌های لغزنده و جاروبک بارگیری شود.
- از آنجایی که جریان DC برای تامین سیم پیچ میدان کمتر است، تنها به دو حلقه لغزش نیاز است که ساختار بسیار سبکی دارند.
- توجه داشته باشید که هر دینام بالاتر از 5 کیلو ولت آمپر از آرمیچر ثابت و سیم پیچ میدان گردان (میدان مغناطیسی دوار) استفاده می‌کند.
- دینام‌ها قادر به تولید برق در فرکانس مشخص هستند.
- هنگامی که سرعت موتور اصلی کمتر است، از روتور برجسته در دینام استفاده می شود. بنابراین با افزایش تعداد قطب ها، RPM کاهش می‌یابد.
از همین مفهوم در توربین‌های آبی استفاده می‌شود که سرعت حرکت اولیه آنها بسیار کم است. اما تمام ژنراتورهای تجاری یا ژنراتورهای قابل حمل از یک طرح استوانه‌ای با آرایش دو قطبی برای مقابله با سرعت چرخش بالا استفاده می‌کنند.
– جریان خروجی
دینام‌ها فقط می‌توانند برق AC را تامین کنند در حالی که ژنراتورها می‌توانند جریان AC و همچنین جریان DC را تامین کنند.
– ساختار
یکی دیگر از تفاوتهای عمده بین آنها تفاوت ساختمانی است. برای دینام، میدان مغناطیسی با روتور می‌چرخد، زیرا سیم پیچ میدان روی روتور قرار می‌گیرد. در حالی که، برای ژنراتور میدان ثابت می‌ماند و آرمیچر روی روتور می‌چرخد، و سیم پیچ میدان روی استاتور قرار می‌گیرد.
– اندازه
دینام‌های مورد استفاده در نیروگاه‌ها معمولاً بزرگ هستند و منطقه وسیعی را در برمی‌گیرند. از طرف دیگر، ژنراتورهای قابل حمل با توان کمتر از 10 کیلووات آنقدر بزرگ نیستند و به فضای زیادی نیاز ندارند.
– توان خروجی
در دینام‌ها می‌توانید ولتاژ خروجی را با تنظیم جریان میدانی که از طریق تنظیم کننده ولتاژ خودکار به دست می‌آید، تغییر دهید. آخرین ژنراتور اینورتر می‌تواند سرعت آنها را بدون اینکه فرکانس مورد نظر را به خطر بیندازد، تنظیم کند تا توان کمتری تولید کند.
– قطبی شدن
برای دینام، نیازی به پلاریزاسیون نیست. اما، ژنراتور پس از نصب باید پلاریزه شود.
– کاربرد
دینام‌ها و ژنراتورها به دلیل تفاوت‌هایی که دارند، برای مصارف مختلفی استفاده‌می‌شوند. دینام‌ها در نیروگاه ها و ژنراتورها در جاهایی که نیاز به برق کم است، استفاده‌می‌شوند.
نتیجه‌گیری
در این مقاله موارد مهم مربوط به دینام و ژنراتور بررسی شد. همانطور که اشاره شد این دو تجهیز ظاهر و عملکرد یکسانی برای تولید برق دارند. اما در بسیاری از موارد با یکدیگر متفاوت هستند. به عنوان مثال، ساختار آنها متفاوت است، یکی از آنها می‌تواند برق DC را تامین کند و دیگری نمی‌تواند. این تفاوت‌ها باعث شده‌است تا برای کاربردهای مختلف مفید و مناسب باشند. از این رو، شما نمی‌توانید از یکی به جای دیگری استفاده کنید.
مرجع
Difference Between Generators And Alternators
مطالب مرتبط
دینام: تعریف، انواع، اصول کارکرد، قطعات