Динамо

Динамо — електричен генератор кој произведува еднонасочна струја со употреба на комутатор. Динамо се првите електрични генератори способни да доставуваат струја за индустијата, и основата врз која се засноваат многу други подоцнежни уреди за претворање на електрична енергија, вклучувајќи го и електричниот мотор, алтернаторот со наизменична струја и вртежниот претворач. Денес, поедноставниот алтернатор доминира со производство на електрична енергија од големи размери, поради ефикасност и сигурност. Динамо има недостатоци на механички комутатор. Исто така, претворање наизменично на еднонасочна струја користејќи уреди за исправка на моќ (вакуумска цевка или неодамна цврста состојба) е ефикасна и обично економична.

Потекло на поимот

Првенствено зборот динамо претставувал второ име за електричен генератор и сè уште има некоја регионална употреба како замена за поимот. Зборот "Динамо" бил измислен во 1831 година од страна на Мајкл Фарадеј, кој го искористил својот пронајдок за правење многу откритија во електрична енергија и магнетизмот. Претходните DC генератори кои користеле постојани магнети не се сметаат за "динамо електрични машини". Пронаоѓањето на принципот на Динамо (самоиндукција) бил огромен технолошки скок во текот на старите традиционални генератори на постојан магнет заснован на DC. Откривањето на принципот го направило индустриското производство на електрична енергија технички и економски изводливо. Мал електричен генератор вграден во центарот на велосипедското тркало на моќните светла се нарекува динамо-центар, иако тие се секогаш AC уреди, и се всушност магнети.

Опис

Електричниот генератор користи ротирачки калеми од жични и магнетни полиња за да го претворат механичкото ротирање во пулсирачка директна електрична струја преку Фарадеевиот закон за индукција. Динамо машината се состои од стационарна структура наречена статор, која обезбедува постојано магнетно поле и сет на ротирачки намотки наречени арматура што се вртат во тоа поле. Поради фарадејскиот закон за индукција, движењето на жицата во магнетното поле создава електромоторна сила која турка електрони во металот, создавајќи електрична струја во жицата. На мали машини постојаното магнетно поле може да се обезбеди со еден или повеќе постојани магнети; поголемите машини имаат постојано магнетно поле обезбедено од еден или повеќе електромагнети, кои обично се нарекуваат полемични калеми.

Комутација

Комутаторот е потребен за да се произведе еднонасочна струја. Кога јамка на жица ротира во магнетно поле, магнетниот поток преку него, а со тоа и потенцијалниот индуциран во него, се менува со секоја половина кривина, создавајќи наизменична струја. Сепак, во почетокот на електричното експериментирање, наизменичната струја генерално немало позната употреба. Неколкуте намени за електрична енергија, како што се галванизација, користеле еднонасочна струја обезбедена од неуредни течни батерии. Динамозите биле измислени како замена за батериите. Комутаторот е суштински ротирачки прекинувач. Се состои од збир на контакти монтирани на вратило на машината, во комбинација со стационарни контакти графит-блок наречен "четки", бидејќи најраните фиксни контакти се метални четки. Комутаторот ја менува поврзувањето на намотките со надворешното коло кога потенцијалот се менува, па наместо на наизменична струја се создава пулсирачка еднонасочна струја.

Постои слаб остаток од магнетно поле што перзистира во металната рамка на уредот кога не работи, што е втиснато на металот од страна на намотките на полето. Динамото почнува да ротира додека не е поврзано со надворешно оптоварување. Преостанатото магнетно поле предизвикува многу мала електрична струја во намотките на роторот, кога почнуваат да ротираат. Без приклучен надворешен товар, оваа мала струја е целосно испорачана во полево намотка, која во комбинација со преостанатото поле, предизвикува роторот да произведува повеќе струја. На овој начин само-возбудливиот динамо ги гради своите внатрешни магнетни полиња додека не го достигне нормалниот работен напон. Кога е во состојба да произведе доволно струја за да ги одржи и нејзините внатрешни полиња и надворешно оптоварување, таа е подготвена да се користи. Самовозбудениот динамо со недоволно магнетно поле во металната рамка нема да може да произведе каква било струја во роторот, без оглед на тоа која брзина роторот се врти. Оваа ситуација може да се појави и во модерните само-возбудени преносливи генератори и на сличен начин се решава за двата типа на генератори, со примена на краткотраен напон на батериите на излезните терминали на застанетиот генератор. Батеријата ги напојува намотките доволно за да го отпечати преостанатото поле, за да овозможи зголемување на струјата. Ова се нарекува трепкање на полето. И двата вида на само-возбудени генератори, кои биле приклучени на голем надворешен товар додека бил стационарен, нема да можат да изградат напон дури и ако остане полето на преостаната енергија. Товарот делува како енергетски мијалник и континуирано ја исфрла малата струја на роторот произведена од преостанатата област, спречувајќи создавање на магнетно поле во полевиот серпентина.

Поврзано

Оваа статија од областа на физиката е никулец. Можете да помогнете со тоа што ќе ја проширите.