Różnica między silnikiem prądu stałego a generatorem prądu stałego

Silnik prądu stałego a generator prądu stałego
 

Podstawowa struktura wewnętrzna silnika prądu stałego i generatora prądu stałego jest taka sama i działa na zasadach indukcji Faradaya. Jednak sposób działania silnika prądu stałego różni się od sposobu działania generatora prądu stałego. W tym artykule przyjrzymy się bliżej strukturze silnika prądu stałego i generatora oraz temu, jak oba działają, i wreszcie podkreślają różnicę między silnikiem prądu stałego a generatorem.

Więcej informacji o generatorze prądu stałego

Generatory mają dwa elementy uzwojenia; jeden to zwora, która wytwarza elektryczność poprzez indukcję elektromagnetyczną, a druga to komponent pola, który wytwarza statyczne pole magnetyczne. Gdy zwora porusza się względem pola, indukowany jest prąd z powodu zmiany strumienia wokół niego. Prąd znany jest jako prąd indukowany, a napięcie, które go napędza, znane jest jako siła elektromotoryczna. Powtarzalny ruch względny wymagany dla tego procesu uzyskuje się poprzez obrót jednego elementu względem drugiego. Część obrotowa nazywana jest wirnikiem, a część stacjonarna nazywana jest stojanem. Wirnik jest zaprojektowany jako zwora, a elementem pola jest stojan. Gdy wirnik się porusza, strumień zmienia się wraz ze względnym położeniem wirnika i stojana, gdzie strumień magnetyczny przymocowany do twornika zmienia się stopniowo i zmienia biegunowość.

Niewielka zmiana w konfiguracji styków zwory pozwala na wyjście, które nie zmienia polaryzacji. Taki generator jest znany jako generator prądu stałego. Komutator, dodatkowy element dodany do styków twornika, zapewnia, że ​​biegunowość prądu w obwodzie zmienia się co pół cyklu twornika.

Napięcie wyjściowe twornika staje się przebiegiem sinusoidalnym z powodu powtarzalnej zmiany polaryzacji pola względem twornika. Komutator umożliwia zamianę styków kontaktowych twornika na obwód zewnętrzny. Szczotki są przymocowane do styków twornika, a pierścienie ślizgowe służą do utrzymania połączenia elektrycznego między twornikiem a obwodem zewnętrznym. Gdy polaryzacja prądu twornika zmienia się, przeciwdziała się go poprzez zmianę styku z drugim pierścieniem ślizgowym, co umożliwia przepływ prądu w tym samym kierunku.

Dlatego prąd przepływający przez obwód zewnętrzny jest prądem, który nie zmienia biegunowości w czasie, stąd nazwa prądu stałego. Prąd zmienia się jednak w czasie, postrzegany jako puls. Aby temu przeciwdziałać, należy wykonać regulację napięcia i prądu.

Więcej o silniku prądu stałego

Główne części silnika prądu stałego są podobne do generatora. Wirnik jest elementem, który się obraca, a stojan jest elementem, który jest nieruchomy. Oba mają uzwojenia cewki, które wytwarzają pole magnetyczne, a odpychanie pola magnetycznego powoduje ruch wirnika. Prąd jest dostarczany do wirnika przez pierścienie ślizgowe lub stosowane są magnesy trwałe. Energia kinetyczna wirnika dostarczanego na wał połączony z wirnikiem i generowany moment obrotowy działają jako siła napędowa maszyny.

W użyciu są dwa rodzaje silników prądu stałego, a mianowicie silnik elektryczny szczotkowanego prądu stałego i silnik elektryczny bezszczotkowy prądu stałego. Podstawowa zasada fizyczna działania generatorów prądu stałego i silników prądu stałego jest taka sama.

W silnikach szczotkowych stosuje się szczotki, aby zachować łączność elektryczną z uzwojeniem wirnika, a komutacja wewnętrzna zmienia biegunowość elektromagnesu, aby utrzymać ruch obrotowy. W silnikach prądu stałego jako statory stosowane są magnesy trwałe lub elektromagnesy. W praktycznym silniku prądu stałego uzwojenie twornika składa się z kilku cewek w szczelinach, z których każda rozciąga się na 1 / p powierzchni wirnika dla biegunów p. W małych silnikach liczba cewek może wynosić nawet sześć, zaś w dużych silnikach może wynosić nawet 300. Wszystkie cewki są połączone szeregowo, a każde złącze jest połączone z listwą komutatora. Wszystkie cewki pod biegunami przyczyniają się do wytwarzania momentu obrotowego.

W małych silnikach prądu stałego liczba zwojów jest niewielka, a jako stojan zastosowano dwa magnesy trwałe. Gdy potrzebny jest wyższy moment obrotowy, zwiększa się liczba zwojów i siła magnesu.

Drugi typ to silniki bezszczotkowe, które mają magnesy trwałe, gdy wirnik i elektromagnesy są umieszczone w wirniku. Tranzystor dużej mocy ładuje się i napędza elektromagnesy.

Jaka jest różnica między silnikiem prądu stałego a generatorem prądu stałego?

• Podstawowa struktura wewnętrzna silnika i generatora jest taka sama i działa na zasadach indukcji Faradaya.

• Generator ma mechaniczny pobór energii i daje prąd wyjściowy prądu stałego, podczas gdy silnik ma prąd wejściowy prądu stałego i mechaniczny.

• Oba wykorzystują mechanizm komutatora. Silniki prądu stałego używają komutatorów do zmiany polaryzacji pola magnetycznego, podczas gdy generator prądu stałego używa ich do przeciwdziałania polaryzacji i przekształcania mocy wyjściowej twornika w sygnał prądu stałego.

• Można je uznać za to samo urządzenie obsługiwane na dwa różne sposoby.