Οι γεννήτριες και οι εναλλάκτες είναι οι κύριες μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οι γεννήτριες δημιουργούν ισχύ συνεχούς ρεύματος (DC) και οι εναλλάκτες δημιουργούν εναλλασσόμενο ρεύμα (AC). Στις πρώτες μέρες των αυτοκινήτων, το αυτοκίνητο είχε γεννήτριες DC. Αυτά έχουν αντικατασταθεί πλήρως από εναλλάκτες στα σύγχρονα οχήματα. Ομοίως, στις πρώτες μέρες της εμπορικής παραγωγής ενέργειας, ακολούθησε μια μάχη μεταξύ των τεχνικών μάγων της ημέρας μεταξύ DC και AC για κυριαρχία - μια μάχη που κέρδισε η AC. Όμως, ενώ οι εναλλάκτες είναι οι μεγάλοι νικητές, οι γεννήτριες εξακολουθούν να έχουν τις χρήσεις τους.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Παρόλο που οι γεννήτριες DC έχουν χρήσεις σε εξειδικευμένες εφαρμογές, η μηχανική απλότητα του εναλλάκτη της δίνει πλεονέκτημα σε οχήματα και εμπορικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Σχεδιασμός γεννήτριας DC
Όσον αφορά το σχεδιασμό, μια γεννήτρια DC είναι η απλούστερη από τις δύο. Στην πραγματικότητα, μια γεννήτρια DC μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κινητήρας DC εφαρμόζοντας ισχύ στον άξονα, ενώ ισχύει και το αντίθετο - γυρίστε τον άξονα ενός κινητήρα DC και θα λειτουργήσει ως γεννήτρια. Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα οφέλη μιας γεννήτριας: Θα παράγει ισχύ καθαρά από μηχανική κίνηση. Όσο γυρίζετε τον άξονα, η γεννήτρια θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια.
Σχεδιασμός εναλλασσόμενου ρεύματος
Οι εναλλάκτες εναλλασσόμενου ρεύματος είναι πιο περίπλοκοι ηλεκτρικά επειδή πρέπει να μετατρέψουν εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα και αυτό απαιτεί επιπλέον κύκλωμα. Θεωρητικά, ένας εναλλάκτης μπορεί να λειτουργήσει ως κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος, αλλά δεν θα είναι ένας πολύ καλός κινητήρας. Ωστόσο, ένας εναλλάκτης παράγει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος και συνήθως παρέχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτεί όλες τις συσκευές σε ένα αυτοκίνητο χωρίς να φορολογεί καθόλου την μπαταρία.
Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας
Η γεννήτρια είναι ακριβώς το αντίθετο του εναλλάκτη. Στη γεννήτρια, μια περιέλιξη καλωδίων περιστρέφεται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο για τη δημιουργία ρεύματος. Σε έναν εναλλάκτη, ένα μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται μέσα σε μια περιέλιξη καλωδίων. Η απόδοση είναι στην πλευρά του εναλλάκτη, καθώς το τύλιγμα καλωδίων είναι το μεγαλύτερο και βαρύτερο μέρος και των δύο συσκευών, οπότε ο εναλλάκτης περιστρέφει το ελαφρύτερο μέρος. Αυτό σημαίνει ότι ο εναλλάκτης μπορεί να λειτουργεί με μεγαλύτερη ταχύτητα και να παράγει περισσότερη ισχύ σε χαμηλότερες ταχύτητες.
Δαχτυλίδια και πινέλα
Οι εναλλάκτες τείνουν να είναι πιο αξιόπιστοι από τις γεννήτριες, κυρίως λόγω της διαφοράς στον τρόπο με τον οποίο καθένας χρησιμοποιούν δακτυλίους και βούρτσες. Οι γεννήτριες DC χρησιμοποιούν διαχωρισμένους δακτυλίους, οι οποίοι αναγκάζουν τις βούρτσες να φθαρούν πιο γρήγορα. οι βούρτσες τρίβονται στο σπάσιμο του δακτυλίου. Ένας εναλλάκτης χρησιμοποιεί συμπαγείς δακτυλίους, οι οποίοι παρουσιάζουν λιγότερη φθορά.
Βήμα προς τα πάνω ή προς τα κάτω
Όταν προχωράτε πέρα από τα αυτοκίνητα στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η AC γίνεται ο μεγαλύτερος νικητής. Οι μετασχηματιστές λειτουργούν μόνο με AC. Εξαιτίας αυτού, ένας μετασχηματιστής μπορεί εύκολα να ανεβεί ή να μειώσει την τάση από έναν εναλλάκτη. Όταν αυξάνεται η τάση, είναι πολύ πιο εύκολο να την στείλετε σε μεγάλες αποστάσεις μέσω καλωδίων με καλή απόδοση και στη συνέχεια να την κατεβάσετε ξανά για χρήση στο σπίτι σας.