DC Motor vs DC Generator
Den grunnleggende interne strukturen til DC-motoren og DC-generatoren er den samme og fungerer etter Faradays induksjonslover. Måten DC-motoren fungerer på er imidlertid forskjellig fra måten DC-generatoroperatører på. Denne artikkelen ser nærmere på strukturen til likestrømsmotor og generator og hvordan begge fungerer, og til slutt fremhever forskjellen mellom likestrømsmotor og generator.
Mer om DC Generator
Generatorer har to viklingskomponenter; den ene er ankeret, som genererer elektrisiteten gjennom elektromagnetisk induksjon, og den andre er feltkomponenten, som skaper et statisk magnetfelt. Når ankeret beveger seg i forhold til feltet, induseres en strøm på grunn av fluksendringen rundt den. Strømmen er kjent som den induserte strømmen og spenningen som driver den er kjent som elektromotorisk kraft. Den repeterende relative bevegelsen som kreves for denne prosessen oppnås ved å rotere en komponent i forhold til den andre. Den roterende delen kalles rotor og den stasjonære delen kalles statoren. Rotoren er utformet som anker, og feltkomponenten er statoren. Når rotoren beveger seg, varierer fluksen med den relative posisjonen til rotoren og statoren, hvor magnetisk fluks festet til ankeret varierer gradvis og endrer polaritet.
En liten endring i konfigurasjonen av kontaktterminalene til armaturet tillater en utgang som ikke endrer polariteten. En slik generator er kjent som en likestrømsgenerator. Kommutatoren, den ekstra komponenten som legges til ankerkontaktene, sikrer at polariteten til strømmen i kretsen endres hver halve syklus av ankeret.
Utgangsspenningen til ankeret blir en sinusformet bølgeform på grunn av den repeterende endringen i polaritet til feltet i forhold til ankeret. Kommutatoren tillater endring av kontaktterminalene til armaturet til den eksterne kretsen. Børster er festet til ankerkontaktterminalene og sleperinger brukes for å holde den elektriske forbindelsen mellom ankeret og den eksterne kretsen. Når polariteten til ankerstrømmen endres, motvirkes det ved å endre kontakten med den andre sleperingen, som lar strømmen flyte i samme retning.
Derfor er strømmen gjennom den eksterne kretsen en strøm som ikke endrer polariteten med tiden, derav navnet likestrøm. Strømmen er tidsvarierende, men sett på som pulser. For å motvirke denne ringvirkningen må spennings- og strømregulering gjøres.
Mer om DC-motor
Hoveddelene til DC-motoren ligner på generatoren. En rotor er en komponent som roterer, og en stator er komponenten som er stasjonær. Begge har spoleviklinger for å skape et magnetfelt og frastøtingen av magnetfeltet får rotoren til å bevege seg. Strømmen leveres til rotoren gjennom sleperinger, eller det brukes permanente magneter. Den kinetiske energien til rotoren levert til akselen koblet til rotoren og dreiemomentet som genereres fungerer som drivkraften til maskineriet.
Det er to typer DC-motorer i bruk, og de er den børstede DC-elektriske motoren og den børsteløse DC-elektriske motoren. Det grunnleggende fysiske prinsippet bak driften av DC-generatorer og DC-motorer er det samme.
I børstede motorer brukes børster for å opprettholde elektrisk tilkobling med rotorviklingen, og intern kommutering endrer polaritetene til elektromagneten for å opprettholde rotasjonsbevegelsen. I DC-motorer brukes permanente eller elektromagneter som statorer. I en praktisk likestrømsmotor består ankerviklingen av et antall spoler i slisser, som hver strekker seg for 1/p av rotorarealet for p-poler. I små motorer kan antallet spoler være så lavt som seks mens det i store motorer kan være så stort som 300. Spolene er alle koblet i serie, og hvert kryss er koblet til en kommutatorstang. Alle spoler under stengene bidrar til dreiemomentproduksjon.
I små DC-motorer er antallet viklinger lavt, og to permanentmagneter brukes som statoren. Når høyere dreiemoment er nødvendig, økes antall viklinger og magnetstyrke.
Den andre typen er børsteløse motorer, som har permanente magneter når rotoren og elektromagnetene er plassert i rotoren. En høyeffekttransistor lader opp og driver elektromagnetene.
Hva er forskjellen mellom likestrømsmotor og likestrømsgenerator?
• Den grunnleggende interne strukturen til motoren og generatoren er den samme og fungerer på Faradays induksjonslover.
• Generatoren har en mekanisk energiinngang og gir en likestrømutgang mens motoren har en likestrøminngang og en mekanisk utgang.
• Begge bruker kommutatormekanisme. DC-motorer bruker kommutatorene til å endre polariteten til magnetfeltet mens DC-generatoren bruker dem til å motvirke effekten av polarisasjonen og gjøre utgangen fra ankeret om til et DC-signal.
• Disse kan betraktes som den samme enheten som betjenes på to forskjellige måter.
