AC vs DC Generator
לחשמל שאנו משתמשים בו יש שתי צורות, האחת מתחלפת והשנייה היא ישירה (פירושו שאין שינוי לאורך זמן). לאספקת החשמל של הבתים שלנו יש זרם מתח חילופין, אבל לאספקת החשמל של רכב יש זרמים ומתחים בלתי משתנים. לשתי הצורות יש שימושים משלהן ושיטת היצירה של שתיהן זהה, כלומר אינדוקציה אלקטרומגנטית. המכשירים המשמשים לייצור חשמל ידועים כגנרטורים, ומחוללי DC ו-AC משתנים זה מזה, לא לפי עקרון הפעולה אלא לפי המנגנון שהם משתמשים בהם כדי להעביר את הזרם שנוצר למעגלים החיצוניים.
עוד על גנרטורים AC
לגנרטורים יש שני רכיבי פיתולים, האחד הוא האבזור, שמייצר את החשמל באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית, והשני הוא רכיב השדה, היוצר שדה מגנטי סטטי. כאשר האבזור זז ביחס לשדה, נוצר זרם עקב שינוי השטף סביבו. הזרם ידוע כזרם המושרה והמתח המניע אותו ידוע ככוח אלקטרו-מוטיב. התנועה היחסית החוזרת הנדרשת לתהליך זה מתקבלת על ידי סיבוב רכיב אחד ביחס לשני. החלק המסתובב נקרא הרוטור, והחלק הנייח נקרא הסטטור. אבזור או שדה יכולים לפעול בתור הרוטור, אבל בעיקר משתמשים ברכיב השדה בייצור מתח גבוה, והרכיב השני הופך לסטטור.
השטף משתנה בהתאם למיקום היחסי של הרוטור והסטטור, כאשר השטף המגנטי המחובר לאבזור משתנה בהדרגה ומשנה קוטביות; תהליך זה חוזר על עצמו עקב סיבוב.מכאן שגם זרם המוצא משנה את הקוטביות משלילי לחיובית, ושוב לשלילית, וצורת הגל המתקבלת היא צורת גל סינוסואידלית. בגלל השינוי החוזר הזה בקוטביות הפלט, הזרם שנוצר נקרא זרם החילופין.
גנרטורים AC נמצאים בשימוש נרחב לייצור חשמל, והם הופכים אנרגיה מכנית שמסופקת ממקור כלשהו לאנרגיה חשמלית.
עוד על גנרטורים DC
שינוי קל בתצורת מסופי המגעים של האבזור מאפשר פלט שאינו משנה את הקוטביות. גנרטור כזה מכונה גנרטור DC. הקומוטטור הוא הרכיב הנוסף שנוסף למגעי האבזור.
מתח המוצא של הגנרטור הופך לצורת גל סינוסואידלית, בגלל השינוי החוזר של קוטביות השדה ביחס לאזור. הקומוטטור מאפשר את החלפת מסופי המגע של האבזור למעגל החיצוני.מברשות מחוברות למסופי המגע של האבזור וטבעות החלקה משמשות לשמירה על החיבור החשמלי בין האבזור למעגל החיצוני. כאשר הקוטביות של זרם האבזור משתנה, היא מונעת על ידי שינוי המגע עם טבעת ההחלקה השנייה, המאפשרת לזרם לזרום באותו כיוון.
לכן, הזרם דרך המעגל החיצוני הוא זרם שאינו משנה את הקוטביות עם הזמן, ומכאן השם זרם ישר. הזרם אמנם משתנה בזמן ונראה כפולסים. כדי להתמודד עם השפעות האדווה הזו יש לבצע ויסות מתח וזרם.
מה ההבדל בין גנרטורים AC ו-DC?
• שני סוגי הגנרטור פועלים על אותו עיקרון פיזיקלי, אבל האופן שבו הרכיב יוצר הזרם מחובר למעגל החיצוני משנה את האופן שבו הזרם עובר במעגל.
• למחוללי AC אין קומוטטורים, אבל למחוללי DC יש אותם כדי להתמודד עם ההשפעה של שינוי קוטביות.
• גנרטורים AC משמשים לייצור מתחים גבוהים מאוד, בעוד שגנרטורים DC משמשים לייצור מתחים נמוכים יחסית.
