גנרטורים ואלטרנטורים הם השיטות העיקריות לייצור חשמל. גנרטורים יוצרים כוח זרם ישר (DC) ואלטרנטורים יוצרים זרם חילופין (AC). בימים הראשונים של מכוניות היו במכוניות גנרטורים של DC; אלה הוחלפו לחלוטין על ידי אלטרנטורים ברכבים מודרניים. כמו כן, בימים הראשונים של ייצור כוח מסחרי, התחולל קרב בין המכשפים הטכניים של היום בין DC ל- AC על שליטה - קרב ש- AC ניצחה. אבל בעוד אלטרנטורים היו המנצחים הגדולים, הגנרטורים עדיין משתמשים בהם.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
למרות שלגנרטורי DC יש שימושים ביישומים מיוחדים, הפשטות המכנית של האלטרנטור נותנת לו יתרון ברכבים ובתחנות כוח מסחריות.
תכנון גנרטור DC
מבחינת העיצוב, גנרטור DC הוא הפשוט יותר מבין השניים. למעשה, גנרטור DC יכול לשמש כמנוע DC על ידי הפעלת כוח לפיר, בעוד שגם ההפך הוא הנכון - סובב את פירו של מנוע DC, והוא ישמש כמחולל. זהו אחד היתרונות הגדולים ביותר של גנרטור: הוא יפיק כוח אך ורק מתנועה מכנית. כל עוד אתה מסובב את הפיר, הגנרטור ייצר חשמל.
עיצוב אלטרנטיבה AC
אלטרנטורי זרם חילופין מורכבים יותר מבחינה חשמלית מכיוון שהם חייבים להמיר זרם זרם זרם זרם זרם זרם זה לזה. תיאורטית, אלטרנטור יכול לשמש כמנוע זרם חילופין, אך הוא לא יהיה מנוע טוב במיוחד. עם זאת, אלטרנטור מייצר כמות גדולה של חשמל ובדרך כלל מספק מספיק חשמל להפעלת כל המכשירים במכונית מבלי לחייב את הסוללה בכלל.
ייצור חשמל
הגנרטור הוא בדיוק ההפך מהאלטרנטור. בגנרטור מסתובב סלילה של חוטים בתוך שדה מגנטי כדי ליצור זרם. באלטרנטור מסתובב שדה מגנטי בתוך סלילה של חוטים. היעילות היא בצד האלטרנטור, מכיוון שמתפתל החוט הוא החלק הגדול והכבד ביותר של שני המכשירים, כך שהאלטרנטור מסתובב בחלק הקל ביותר. המשמעות היא שהאלטרנטור יכול לעבוד במהירות גבוהה יותר ולהפיק יותר כוח במהירויות נמוכות יותר.
טבעות ומברשות
אלטרנטורים נוטים להיות אמינים יותר מגנרטורים, בעיקר בגלל ההבדל באופן שבו כל אחד מהם משתמש בטבעות ובמברשות. גנרטורים של DC משתמשים בטבעות מפוצלות, שגורמות למברשות ללבוש מהר יותר; המברשות מתחככות בשבר הטבעת. אלטרנטור משתמש בטבעות מוצקות, שחוות פחות בלאי.
דריכה למעלה או למטה
כשאתה עובר מעבר למכוניות לייצור חשמל מסחרי, AC הופכת למנצחת הגדולה. רובוטריקים עובדים רק עם AC. מסיבה זו, שנאי יכול בקלות להגביר או להוריד את המתח מאלטרנטור. כאשר המתח מוגבר, הרבה יותר קל לשלוח אותו למרחקים ארוכים מעל קווי חשמל ביעילות טובה, ואז להוריד אותו שוב לשימוש בביתך.