AC vs DC-generator
Elen vi använder har två former, den ena är alternerande och den andra är direkt (betyder ingen förändring över tiden). Strömförsörjningen i våra hem har växelström och spänningar, men strömförsörjningen till en bil har oföränderliga strömmar och spänningar. Båda formerna har sina egna användningsområden och metoden för att generera båda är desamma, nämligen elektromagnetisk induktion. Enheterna som används för att generera kraft är kända som generatorer, och likströms- och växelströmsgeneratorer skiljer sig från varandra, inte enligt driftsprincipen utan av den mekanism som de använder för att överföra den genererade strömmen till de externa kretsarna.
Mer om AC-generatorer
Generatorer har två lindningskomponenter, den ena är ankaret, som genererar elektriciteten genom elektromagnetisk induktion, och den andra är fältkomponenten, som skapar ett statiskt magnetfält. När ankaret rör sig relativt fältet induceras en ström på grund av flödesförändringen runt den. Strömmen är känd som den inducerade strömmen och spänningen som driver den kallas elektromotivkraft. Den repetitiva relativa rörelsen som krävs för denna process erhålls genom att rotera en komponent relativt den andra. Den roterande delen kallas rotor och den stationära delen kallas stator. Antingen ankar eller fältet kan fungera som rotor, men mestadels används fältkomponenten i högspänningsgenerering och den andra komponenten blir statorn.
Flödet varierar med den relativa positionen för rotorn och statorn, där magnetflödet fäst vid ankaret varierar gradvis och ändrar polaritet; denna process upprepas på grund av rotation. Därför ändrar utgångsströmmen också polariteten från negativ till positiv och till negativ igen, och den resulterande vågformen är en sinusformad vågform. På grund av denna upprepade förändring i utmatningens polaritet kallas den genererade strömmen växelström.
Växelströmsgeneratorer används ofta för kraftproduktion och de omvandlar mekanisk energi som levereras av någon källa till elektrisk energi.
Mer om DC-generatorer
Liten förändring i konfigurationen av ankarets kontaktanslutningar tillåter en utgång som inte ändrar polariteten. En sådan generator är känd som en DC-generator. Kommutatorn är den ytterligare komponenten som läggs till ankarkontakterna.
Generatorns utspänning blir en sinusformad vågform på grund av den upprepade förändringen av fältets polaritet i förhållande till ankaret. Kommutatorn tillåter byte av ankarets kontaktanslutningar till den externa kretsen. Borstar är fästa vid ankarets kontaktanslutningar och glidringar används för att hålla den elektriska anslutningen mellan ankaret och den externa kretsen. När armaturströmens polaritet ändras, motverkas den genom att ändra kontakten med den andra glidringen, vilket gör att strömmen kan strömma i samma riktning.
Därför är strömmen genom den externa kretsen en ström som inte ändrar polariteten med tiden, därav namnet likström. Strömmen varierar dock tid och ses som pulser. För att motverka detta krusningseffekter måste spänning och strömreglering göras.
Vad är skillnaden mellan växelströms- och likströmsgeneratorer?
• Båda generatortyperna fungerar på samma fysiska princip, men hur den strömgenererande komponenten ansluts till den externa kretsen förändras hur strömmen passerar genom kretsen.
• Växelströmsgeneratorer har inte kommutatorer, men likströmsgeneratorerna har dem för att motverka effekten av förändrade polariteter.
• Växelströmsgeneratorer används för att generera mycket höga spänningar, medan likströmsgeneratorer används för att generera relativt lägre spänningar.
