موتور DC در مقابل ژنراتور DC
ساختار داخلی اصلی موتور DC و ژنراتور DC یکسان است و بر اساس قوانین القایی فارادی کار می کند. با این حال، نحوه عملکرد موتور DC با روش اپراتورهای ژنراتور DC متفاوت است. این مقاله نگاه دقیق‌تری به ساختار موتور و ژنراتور DC و نحوه عملکرد هر دو می‌اندازد و در نهایت، تفاوت بین موتور DC و ژنراتور را برجسته می‌کند.
بیشتر درباره ژنراتور DC
ژنراتورها دو جزء سیم پیچی دارند. یکی آرمیچر است که الکتریسیته را از طریق القای الکترومغناطیسی تولید می کند و دیگری جزء میدان است که یک میدان مغناطیسی ساکن ایجاد می کند.هنگامی که آرمیچر نسبت به میدان حرکت می کند، جریانی به دلیل تغییر شار اطراف آن القا می شود. جریان به عنوان جریان القایی شناخته می شود و ولتاژی که آن را به حرکت در می آورد به عنوان نیروی حرکتی الکتریکی شناخته می شود. حرکت نسبی مکرر مورد نیاز برای این فرآیند با چرخش یک جزء نسبت به دیگری به دست می آید. قسمت دوار را روتور و قسمت ثابت را استاتور می نامند. روتور به عنوان آرمیچر طراحی شده است و جزء میدان استاتور است. همانطور که روتور حرکت می کند، شار با موقعیت نسبی روتور و استاتور تغییر می کند، جایی که شار مغناطیسی متصل به آرمیچر به تدریج تغییر می کند و قطبیت را تغییر می دهد.
تغییر جزئی در پیکربندی پایانه های تماس آرمیچر اجازه خروجی را می دهد که قطبیت را تغییر نمی دهد. چنین ژنراتوری به عنوان ژنراتور DC شناخته می شود. کموتاتور، جزء اضافی اضافه شده به کنتاکت های آرمیچر، تضمین می کند که قطبیت جریان در مدار در هر نیم سیکل آرمیچر تغییر می کند.
ولتاژ خروجی آرمیچر به دلیل تغییر مکرر قطبیت میدان نسبت به آرمیچر به شکل موج سینوسی تبدیل می شود. کموتاتور اجازه می دهد تا پایانه های تماس آرمیچر را به مدار خارجی تغییر دهید. برس ها به پایانه های تماس آرمیچر وصل می شوند و از حلقه های لغزنده برای حفظ اتصال الکتریکی بین آرمیچر و مدار خارجی استفاده می شود. هنگامی که قطبیت جریان آرمیچر تغییر می کند، با تغییر تماس با حلقه لغزش دیگر مقابله می شود، که به جریان اجازه می دهد در همان جهت جریان یابد.
بنابراین، جریان عبوری از مدار خارجی جریانی است که قطبیت آن با زمان تغییر نمی کند، از این رو به آن جریان مستقیم می گویند. با این حال، جریان زمان متغیر است، اما به صورت پالس دیده می شود. برای مقابله با این اثرات موج دار باید تنظیم ولتاژ و جریان انجام شود.
بیشتر درباره موتور DC
قطعات اصلی موتور DC مشابه ژنراتور است.روتور قطعه ای است که می چرخد و استاتور جزء ثابتی است. هر دو دارای سیم پیچی برای ایجاد میدان مغناطیسی هستند و دافعه میدان مغناطیسی باعث حرکت روتور می شود. جریان از طریق حلقه های لغزنده به روتور می رسد یا از آهنرباهای دائمی استفاده می شود. انرژی جنبشی روتور تحویلی به شفت متصل به روتور و گشتاور تولید شده به عنوان نیروی محرکه ماشین عمل می کند.
دو نوع موتور DC در حال استفاده وجود دارد که عبارتند از: موتور الکتریکی Brushed DC و موتور الکتریکی DC بدون برس. اصل فیزیکی اساسی در پشت عملکرد ژنراتورهای DC و موتورهای DC یکسان است.
در موتورهای برس خورده، برس ها برای حفظ اتصال الکتریکی با سیم پیچ روتور استفاده می شوند و کموتاسیون داخلی قطبیت آهنربای الکتریکی را تغییر می دهد تا حرکت چرخشی پایدار بماند. در موتورهای DC از آهنرباهای دائمی یا الکتریکی به عنوان استاتور استفاده می شود. در یک موتور DC عملی، سیم پیچ آرمیچر از تعدادی سیم پیچ در شیارها تشکیل شده است که هر یک به اندازه 1/p از سطح روتور برای قطب های p گسترش می یابد.در موتورهای کوچک، تعداد سیم‌پیچ‌ها ممکن است تا شش عدد باشد، در حالی که در موتورهای بزرگ، ممکن است به 300 عدد برسد. سیم‌پیچ‌ها همگی به صورت سری به هم متصل می‌شوند و هر اتصال به یک میله کموتاتور متصل می‌شود. همه سیم پیچ های زیر قطب ها به تولید گشتاور کمک می کنند.
در موتورهای DC کوچک، تعداد سیم پیچ ها کم است و از دو آهنربای دائمی به عنوان استاتور استفاده می شود. هنگامی که گشتاور بیشتری مورد نیاز است، تعداد سیم پیچ ها و قدرت آهنربا افزایش می یابد.
نوع دوم موتورهای براشلس هستند که دارای آهنرباهای دائمی به عنوان روتور هستند و آهنرباهای الکتریکی در روتور قرار می گیرند. یک ترانزیستور با قدرت بالا شارژ می شود و آهنرباهای الکتریکی را به حرکت در می آورد.
تفاوت بین موتور DC و ژنراتور DC چیست؟
• ساختار داخلی اصلی موتور و ژنراتور یکسان است و بر اساس قوانین القایی فارادی کار می کند.
• ژنراتور دارای یک ورودی انرژی مکانیکی است و یک جریان خروجی DC می دهد در حالی که موتور دارای ورودی جریان DC و یک خروجی مکانیکی است.
• هر دو از مکانیسم کموتاتور استفاده می کنند. موتورهای DC از کموتاتورها برای تغییر قطبیت میدان مغناطیسی استفاده می کنند در حالی که ژنراتور DC از آنها برای مقابله با اثر قطبش و تبدیل خروجی آرمیچر به سیگنال DC استفاده می کند.
• اینها را می توان به عنوان یک دستگاه در نظر گرفت که به دو روش مختلف کار می کند.
