DC-motor versus DC-generator
De interne basisstructuur van de DC-motor en DC-generator zijn hetzelfde en werken volgens de inductiewetten van Faraday. De manier waarop de DC-motor werkt, verschilt echter van de manier waarop DC-generatoroperators. Dit artikel gaat nader in op de structuur van DC-motor en generator en hoe beide werken en benadrukt ten slotte het verschil tussen DC-motor en generator.
Meer over DC Generator
Generatoren hebben twee wikkelingscomponenten; de ene is het anker, dat de elektriciteit opwekt door elektromagnetische inductie, en de andere is de veldcomponent, die een statisch magnetisch veld creëert. Wanneer het anker beweegt ten opzichte van het veld, wordt een stroom geïnduceerd vanwege de fluxverandering eromheen. De stroom staat bekend als de geïnduceerde stroom en de spanning die deze aandrijft, staat bekend als elektromotorische kracht. De repetitieve relatieve beweging die nodig is voor dit proces wordt verkregen door de ene component ten opzichte van de andere te roteren. Het roterende deel wordt de rotor genoemd en het stationaire deel wordt de stator genoemd. De rotor is ontworpen als het anker en de veldcomponent is de stator. Terwijl de rotor beweegt, varieert de flux met de relatieve positie van de rotor en de stator, waarbij de magnetische flux die aan het anker is bevestigd geleidelijk varieert en van polariteit verandert.
Een kleine wijziging in de configuratie van de contactklemmen van het anker maakt een uitgang mogelijk die de polariteit niet verandert. Een dergelijke generator staat bekend als een DC-generator. De commutator, het extra onderdeel dat aan de ankercontacten wordt toegevoegd, zorgt ervoor dat de polariteit van de stroom in het circuit elke halve cyclus van het anker verandert.
De uitgangsspanning van het anker wordt een sinusvormige golfvorm, vanwege de herhaalde verandering in polariteit van het veld ten opzichte van het anker. Met de commutator kunnen de contactklemmen van het anker naar het externe circuit worden gewijzigd. Borstels zijn bevestigd aan de ankercontactklemmen en sleepringen worden gebruikt om de elektrische verbinding tussen het anker en het externe circuit te behouden. Wanneer de polariteit van de ankerstroom verandert, wordt dit tegengegaan door het contact met de andere sleepring te veranderen, waardoor de stroom in dezelfde richting kan stromen.
Daarom is de stroom door het externe circuit een stroom die de polariteit met de tijd niet verandert, vandaar de naam gelijkstroom. De stroom varieert echter in de tijd, gezien als pulsen. Om deze rimpeleffecten tegen te gaan, moet spanning en stroom worden geregeld.
Meer over DC-motor
De belangrijkste onderdelen van de DC-motor zijn vergelijkbaar met de generator. Een rotor is een onderdeel dat roteert en een stator is het onderdeel dat stationair is. Beide hebben spoelwikkelingen om een magnetisch veld te creëren en de afstoting van het magnetische veld zorgt ervoor dat de rotor beweegt. De stroom wordt via sleepringen aan de rotor geleverd of er worden permanente magneten gebruikt. De kinetische energie van de rotor die wordt geleverd aan de as die is verbonden met de rotor en het gegenereerde koppel werken als de drijvende kracht van de machine.
Er zijn twee soorten DC-motoren in gebruik, en dit zijn de Brushed DC-elektromotor en de Brushless DC-elektromotor. Het fundamentele fysieke principe achter de werking van DC-generatoren en DC-motoren is hetzelfde.
In geborstelde motoren worden borstels gebruikt om de elektrische verbinding met de rotorwikkeling te behouden, en interne commutatie verandert de polariteiten van de elektromagneet om de rotatiebeweging in stand te houden. In gelijkstroommotoren worden permanente of elektromagneten als stators gebruikt. In een praktische gelijkstroommotor bestaat de ankerwikkeling uit een aantal spoelen in sleuven, die zich elk uitstrekken over 1/p van het rotoroppervlak voor p-polen. In kleine motoren kan het aantal spoelen zo laag zijn als zes, terwijl het in grote motoren wel 300 kan zijn. De spoelen zijn allemaal in serie geschakeld en elke kruising is verbonden met een commutatorbalk. Alle spoelen onder de polen dragen bij aan de koppelproductie.
In kleine gelijkstroommotoren is het aantal wikkelingen laag en worden twee permanente magneten als stator gebruikt. Wanneer een hoger koppel nodig is, wordt het aantal wikkelingen en de magneetsterkte verhoogd.
Het tweede type zijn borstelloze motoren, die permanente magneten hebben terwijl de rotor en elektromagneten in de rotor zijn geplaatst. Een hoogvermogentransistor laadt op en drijft de elektromagneten aan.
Wat is het verschil tussen DC-motor en DC-generator?
• De interne basisstructuur van de motor en de generator zijn hetzelfde en werken volgens de inductiewetten van Faraday.
• De generator heeft een mechanische energie-ingang en geeft een gelijkstroomuitgang, terwijl de motor een gelijkstroomingang en een mechanische uitgang heeft.
• Beide gebruiken een commutatormechanisme. DC-motoren gebruiken de commutators om de polariteit van het magnetische veld te veranderen, terwijl de DC-generator ze gebruikt om het effect van de polarisatie tegen te gaan en de output van het anker in een DC-signaal te veranderen.
• Deze kunnen worden beschouwd als hetzelfde apparaat dat op twee verschillende manieren wordt bediend.
