Generatoren und Wechselstromgeneratoren sind die wichtigsten Methoden zur Stromerzeugung. Generatoren erzeugen Gleichstrom (DC) und Lichtmaschinen erzeugen Wechselstrom (AC). In den frühen Tagen der Automobile hatte das Auto Gleichstromgeneratoren; diese wurden in modernen Fahrzeugen vollständig durch Lichtmaschinen ersetzt. Ebenso entbrannte in den frühen Tagen der kommerziellen Stromerzeugung ein Kampf zwischen den technischen Zauberern des Tages zwischen DC und AC um die Vorherrschaft – ein Kampf, den AC gewann. Aber während Generatoren die großen Gewinner waren, haben Generatoren immer noch ihre Verwendung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Obwohl DC-Generatoren in speziellen Anwendungen Verwendung finden, verschafft die mechanische Einfachheit des Generators ihm einen Vorteil in Fahrzeugen und kommerziellen Elektrokraftwerken.
DC-Generator-Design
Vom Design her ist ein Gleichstromgenerator der einfachere der beiden. Tatsächlich kann ein Gleichstromgenerator als Gleichstrommotor verwendet werden, indem Strom an die Welle angelegt wird, während das Gegenteil auch der Fall ist – drehen Sie die Welle eines Gleichstrommotors, und er fungiert als Generator. Dies ist einer der größten Vorteile eines Generators: Er erzeugt Strom ausschließlich aus mechanischer Bewegung. Solange Sie die Welle drehen, erzeugt der Generator Strom.
Wechselstromgenerator-Design
Wechselstromgeneratoren sind elektrisch komplexer, da sie Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln müssen und dies zusätzliche Schaltungen erfordert. Theoretisch kann eine Lichtmaschine als Wechselstrommotor fungieren, aber es wird kein sehr guter Motor sein. Eine Lichtmaschine erzeugt jedoch eine große Menge Strom und liefert normalerweise genug Strom, um alle Geräte eines Autos mit Strom zu versorgen, ohne die Batterie überhaupt zu belasten.
Energieerzeugung
Der Generator ist das genaue Gegenteil der Lichtmaschine. Im Generator dreht sich eine Drahtwicklung in einem Magnetfeld, um einen Strom zu erzeugen. In einer Lichtmaschine wird ein Magnetfeld in einer Drahtwicklung gesponnen. Die Effizienz liegt auf der Seite der Lichtmaschine, da die Drahtwicklung der größte und schwerste Teil beider Geräte ist, sodass die Lichtmaschine den leichtesten Teil dreht. Dies bedeutet, dass die Lichtmaschine mit einer höheren Drehzahl arbeiten und bei niedrigeren Drehzahlen mehr Leistung erzeugen kann.
Ringe und Bürsten
Generatoren sind in der Regel zuverlässiger als Generatoren, hauptsächlich aufgrund der unterschiedlichen Verwendung von Ringen und Bürsten. Gleichstromgeneratoren verwenden Spaltringe, die dazu führen, dass die Bürsten schneller verschleißen; die Bürsten reiben gegen den Bruch im Ring. Eine Lichtmaschine verwendet massive Ringe, die weniger Verschleiß erfahren.
Auf- oder Absteigen
Wenn Sie über Autos hinausgehen und zur kommerziellen Stromerzeugung wechseln, wird AC der große Gewinner. Transformatoren funktionieren nur mit Wechselstrom. Aus diesem Grund kann ein Transformator die Spannung einer Lichtmaschine leicht erhöhen oder verringern. Wenn die Spannung erhöht wird, ist es viel einfacher, sie mit guter Effizienz über lange Strecken über Stromleitungen zu senden und sie dann für den Einsatz in Ihrem Zuhause wieder herunterzufahren.