תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- עיצוב גנרטור DC
- עיצוב אלטרנטור AC
- ייצור חשמל
- טבעות ומברשות
- עולה למעלה או למטה
גנרטורים ואלטרנטורים הם השיטות העיקריות לייצור חשמל. גנרטורים יוצרים כוח זרם ישר (DC) והאלטרנטורים יוצרים זרם חילופי (AC). בימיה הראשונים של מכוניות היו ברכב גנרטורים DC; אלה הוחלפו לחלוטין על ידי אלטרנטורים ברכב מודרני. כמו כן, בימיו הראשונים של ייצור הכוח המסחרי התפתח קרב בין הקוסמים הטכניים של היום בין DC ל AC לשלוט - קרב בו ניצחה AC. אבל בעוד שהאלטרנטורים היו המנצחים הגדולים, עדיין יש לגנרטורים את השימושים שלהם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
למרות שלגנרטורים של DC יש שימושים ביישומים מיוחדים, הפשטות המכנית של האלטרנטור נותנת לו יתרון ברכבים ובתחנות כוח מסחריות.
עיצוב גנרטור DC
מבחינת העיצוב, גנרטור DC הוא הפשוט ביותר מבין השניים. למעשה, גנרטור DC יכול לשמש כמנוע DC על ידי הפעלת כוח לפיר, ואילו ההפך הוא הנכון - סובב את המנוע של מנוע DC, והוא ישמש כגנרטור. זהו אחד היתרונות הגדולים ביותר של גנרטור: הוא יפיק כוח רק מתנועה מכנית. כל עוד תסובב את הפיר, הגנרטור ייצר חשמל.
עיצוב אלטרנטור AC
אלטרנטורי זרם חילופין מורכבים יותר מבחינה חשמלית מכיוון שהם חייבים להמיר AC ל DC וזה דורש מעגלים נוספים. באופן תיאורטי אלטרנטור יכול לפעול כמנוע AC, אך הוא לא יהיה מנוע טוב במיוחד. עם זאת, אלטרנטור מייצר כמות גדולה של חשמל ובדרך כלל מספק מספיק חשמל בכדי לספק את כל המכשירים ברכב מבלי למסים את הסוללה בכלל.
ייצור חשמל
הגנרטור הוא ההפך הגמור מהאלטרנטור. בגנרטור מסתובב סלילה של חוטים בתוך שדה מגנטי ליצירת זרם. באלטרנטור, שדה מגנטי מסתובב בתוך סלילת חוטים. היעילות נמצאת בצד האלטרנטור, מכיוון שמתפתל התיל הוא החלק הגדול והכבד ביותר בשני המכשירים, ולכן האלטרנטור מסובב את החלק הקל ביותר. פירוש הדבר שהאלטרנטור יכול לעבוד במהירות גבוהה יותר ולייצר יותר כוח במהירויות נמוכות יותר.
טבעות ומברשות
אלטרנטורים נוטים להיות אמינים יותר מגנרטורים, בעיקר בגלל ההבדל באופן שבו הם כל אחד משתמש בטבעות ומברשות. גנרטורים DC משתמשים בטבעות מפוצלות, הגורמות למברשות להתבלות במהירות רבה יותר; המברשות משפשפות על שבר הטבעת. אלטרנטור משתמש בטבעות סולידיות, החוות פחות בלאי.
עולה למעלה או למטה
כשאתה עובר מעבר למכוניות לייצור חשמל מסחרי, AC הופכת למנצחת הגדולה. רובוטריקים עובדים רק עם AC. בגלל זה, שנאי יכול בקלות להעלות או להוריד את המתח מאלטרנטור. כאשר המתח מוגבר, קל לו הרבה יותר למרחקים ארוכים על קווי חשמל ביעילות טובה, ואז הוריד אותו שוב לשימוש בביתך.