آلترناتور در مقابل ژنراتور: تفاوت چیست؟

برای یافتن تفاوت‌های کلیدی هنگام مقایسه آلترناتورها و ژنراتورها، ابتدا باید بدانید که آنها چه هستند.

این مقاله به طور مفصل به آلترناتورها و ژنراتورها می‌پردازد و این دو را با هم مقایسه می‌کند تا تفاوت‌های آنها روشن شود. بسیاری از مردم می‌دانند که از آنها برای تولید برق استفاده می‌شود اما تفاوت بین آنها را نمی‌دانند.

آیا تفاوت بین آنها را می‌دانید؟ برای یافتن پاسخ این سوال، ادامه مطلب را بخوانید.

آلترناتور چیست؟

آلترناتور یک سیستم تولید برق است. نقش آن تبدیل انرژی مکانیکی به جریان متناوب (AC) است. آهنرباهای موجود در آلترناتور می‌چرخند و جریان الکتریکی ایجاد می‌کنند تا انرژی را توزیع کنند، به این ترتیب شما از این نوع ژنراتور برق دریافت می‌کنید.

قطب‌های روتور توسط جریان میدان مستقیم تحریک می‌شوند. هنگامی که روتور می‌چرخد، شار مغناطیسی از طریق هادی‌های استاتور عبور می‌کند، بنابراین EMF در آن القا می‌شود. با چرخش متناوب قطب‌های N و S، EMF و جریان در هادی آرمیچر القا می‌شود که ابتدا در جهت عقربه‌های ساعت و سپس در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد. بنابراین، یک جریان متناوب تولید می‌شود.

ژنراتور چیست؟

مانند یک آلترناتور، یک ژنراتور می‌تواند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. اما وقتی صحبت از آلترناتور در مقابل ژنراتور می‌شود، باید بدانید که ژنراتورها قادر به تولید جریان متناوب و مستقیم هستند.

شما می‌توانید از یک ژنراتور، برق DC یا AC دریافت کنید. روتور درون ژنراتور می‌چرخد و چرخش این روتور، انرژی الکتریکی تولید می‌کند که باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی می‌شود که انرژی لازم برای چرخش آرمیچر را تولید می‌کند.

ژنراتور دارای یک سیم‌پیچ چرخان مستطیلی است که در یک میدان مغناطیسی حول محور خود می‌چرخد. آهنرباهای دائمی یا آهنرباهای الکتریکی میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کنند. دو حلقه لغزان، انتهای سیم‌پیچ را به هم متصل می‌کنند. جریانی که در سیم‌پیچ القا می‌شود توسط حلقه لغزان جمع‌آوری شده و سپس به مقاومت بار خارجی R منتقل می‌شود. سیم‌پیچ چرخان آرمیچر نامیده می‌شود و از مس ساخته شده است.

جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC): چیست؟

جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC): چیست؟

ما می‌دانیم که ژنراتورها می‌توانند جریان متناوب یا جریان مستقیم ارائه دهند، در حالی که آلترناتورها فقط می‌توانند جریان متناوب ارائه دهند. در این بخش، اجازه دهید در مورد اینکه AC و DC چیستند، بحث کنیم.

الف) جریان متناوب (AC)

احتمالاً می‌دانید که به جریان الکترون‌ها در داخل یک رسانا، جریان می‌گویند.

الکترون‌ها در جریان متناوب به جلو و عقب حرکت می‌کنند، به این معنی که جریان ماهیتاً متناوب است. اکثر لوازم خانگی شما از این نوع جریان استفاده می‌کنند. اما ولتاژ و فرکانس برق باید مطابق با استاندارد باشد.

این تغییر دوره‌ای در جهت جریان به شکل یک شکل موج سینوسی، که به عنوان شکل موج AC نیز شناخته می‌شود، آشکار می‌شود.

دلیل این امر قطب‌های مغناطیسی درون ژنراتور و آلترناتور است. وقتی یک طرف سیم‌پیچ از زیر یک قطب عبور می‌کند، جریان در یک جهت جریان می‌یابد.

وقتی همان طرف زیر قطب دیگر قرار می‌گیرد، جهت جریان معکوس می‌شود، که با چرخش سیم‌پیچ و تولید جریان متناوب ادامه می‌یابد.

ب) جریان مستقیم (DC)

DC به معنی جریان مستقیم است. جریان مستقیم جریانی است که در آن الکترون‌ها فقط در یک جهت جریان می‌یابند. و بزرگی جریان ثابت می‌ماند؛ با گذشت زمان تغییر نمی‌کند.

از آنجا که هیچ نوسانی وجود ندارد، می‌توانیم بگوییم که فرکانس جریان مستقیم صفر است. به دلیل جریان ثابت الکترون‌ها، جریان مستقیم عمدتاً برای تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

جریان تولید شده در داخل یک آلترناتور یا ژنراتور همیشه جریان متناوب خواهد بود. شما نمی‌توانید از آنها جریان مستقیم تولید کنید. جریان متناوب آلترناتور با استفاده از یکسوکننده‌ها یا جاروبک‌ها به جریان مستقیم تبدیل می‌شود.

فرآیند تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) را یکسوسازی (Rectification) می‌نامند.

مقایسه‌ی آلترناتورها و ژنراتورها در کنار هم

مقایسه‌ی آلترناتورها و ژنراتورها در کنار هم

بیایید به مقایسه‌ی پهلو به پهلو آلترناتورها و ژنراتورها نگاهی بیندازیم.

۱) آلترناتور در مقابل ژنراتور: اصول کار

هر دوی آنها بخش‌های مشابهی دارند، اما برخی تفاوت‌های مهم، آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند.

هر دو دستگاه می‌توانند برق تولید کنند، اما این کار را به روش‌های متفاوتی انجام می‌دهند. در آلترناتور، برق به دلیل چرخش میدان مغناطیسی داخل استاتور تولید می‌شود. در همین حال، یک ژنراتور با پیچیدن سیم‌هایی که در یک میدان مغناطیسی ثابت می‌چرخند، برق تولید می‌کند.

هر دو دستگاه بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی کار می‌کنند، اما نبود کموتاتور، آلترناتور را به دستگاهی ساده‌تر تبدیل می‌کند که به توجه و نگهداری مکانیکی کمتری نیاز دارد. با این حال، این بدان معنا نیست که ژنراتور دستگاه ضعیف‌تری است. آلترناتورها اقتصادی‌تر هستند.

۲) آلترناتور در مقابل ژنراتور: راندمان

در مقایسه با ژنراتورها، آلترناتورها کمی اقتصادی‌تر هستند. همچنین به این معنی است که آنها خروجی بالاتری نسبت به ورودی مورد نیاز تولید می‌کنند.

گفته می‌شود که جاروبک‌های دینام عمر طولانی‌تری دارند زیرا در طول فرآیند تولید برق به دفعات کمتری استفاده می‌شوند. این امر مزیت دیگری برای بهره‌وری دارد، زیرا قطعات کمتری  نیاز به تعمیر دارند.

۳) آلترناتور در مقابل ژنراتور: برق AC/DC

آلترناتورها و ژنراتورها از نظر توان خروجی نیز با هم متفاوت هستند. دو نوع جریان وجود دارد که هر دو به ماشین‌ها و تجهیزات مختلفی سرویس می‌دهند. جریان متناوب یا AC در جهت‌های متناوب جریان می‌یابد. در عوض، جریان مستقیم یا DC در یک جهت ثابت جریان می‌یابد.

برق AC اغلب در خانه‌ها و مشاغل استفاده می‌شود زیرا جریان استاندارد در پریزهای برق است. جریان مستقیم در دستگاه‌های الکترونیکی که به باتری متکی هستند، مانند تلفن‌های همراه، ساعت‌های زنگ‌دار و بلندگوهای قابل حمل، یافت می‌شود.

همانطور که از نامش پیداست، دینام با برق AC کار می‌کند. بنابراین، برق تولید شده توسط دینام ابتدا باید به DC تبدیل شود تا باتری خودرو بتواند از آن استفاده کند.

۴) دینام در مقابل ژنراتور: قطبش

برای آلترناتورها، پلاریزاسیون لازم نیست. با این حال، ژنراتور پس از نصب نیاز به پلاریزاسیون دارد.

۵) آلترناتور در مقابل ژنراتور: جریان خروجی

یک آلترناتور فقط می‌تواند جریان متناوب تولید کند، در حالی که یک ژنراتور می‌تواند جریان متناوب و جریان مستقیم تولید کند.

۶) آلترناتور در مقابل ژنراتور: توان خروجی

در یک آلترناتور، می‌توانید با تنظیم جریان میدان از طریق یک تنظیم‌کننده ولتاژ خودکار، خروجی ولتاژ را تغییر دهید. جدیدترین ژنراتورهای اینورتر می‌توانند سرعت خود را تنظیم کنند تا بدون از دست دادن فرکانس مورد نظر، توان کمتری تولید کنند.

۷) آلترناتور در مقابل ژنراتور: کاربردها و موارد استفاده

دینام‌ها و ژنراتورها همچنین در محل استفاده خود متفاوت هستند. دینام معمولاً در خودرو یافت می‌شود و به باتری کمک می‌کند تا خودرو را تغذیه کند و تمام اجزای الکتریکی را به کار بیندازد.

در همین حال، ژنراتورها در محیط‌های مسکونی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها به عنوان برق اضطراری در هنگام قطع برق و طوفان و همچنین برای کار و فعالیت‌های خارج از منزل مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آلترناتور در مقابل ژنراتور: نکاتی که باید به خاطر بسپارید

● مکانیزم آلترناتور، انرژی مکانیکی برق اصلی را به جریان متناوب تبدیل می‌کند.

● ژنراتور انرژی مکانیکی را از منبع اصلی به AC یا DC تبدیل می‌کند.

● جریان القایی در آلترناتور، یک جریان متناوب است.

● ژنراتور هم برق AC و هم برق DC تولید می‌کند.

● آلترناتور دارای شار مغناطیسی با میدان دوار است.

● توان ورودی به ژنراتور از روتور گرفته می شود.

● برق ورودی در آلترناتور از استاتور گرفته می شود.

سوالات متداول

۱) آیا دینام می‌تواند باتری خالی را شارژ کند؟

هدف دینام حفظ شارژ باتری است، نه شارژ آن. اگر از دینام برای شارژ مجدد باتری خالی استفاده شود، ممکن است دچار خرابی زودرس شود.

۲) چرا در خودروها به جای ژنراتور از آلترناتور استفاده می‌شود؟

آلترناتورها در دهه ۱۹۶۰ جایگزین ژنراتورهای جریان مستقیم شدند زیرا سبک‌تر، قابل اعتمادتر بودند و قدرت بیشتری تولید می‌کردند. آنها معمولاً در جلوی موتور نصب می‌شوند و توسط یک تسمه محرک جانبی به میل لنگ متصل می‌شوند.

۳) کدام بهتر است، ژنراتور یا آلترناتور؟

خروجی دینام بیشتر از ژنراتور است. دینام فقط به اندازه نیازش انرژی مصرف می‌کند تا بتوانیم انرژی بیشتری ذخیره کنیم. ژنراتورها تمام انرژی تولید شده را استفاده می‌کنند، بنابراین انرژی کمتری ذخیره می‌کنند.

۴) یک دینام چقدر برق می‌تواند تولید کند؟

دینام‌های سنتی فقط می‌توانند حدود ۵۰۰ تا ۶۰۰ وات برق تولید کنند. اما امروزه، یک دینام می‌تواند بسته به تقاضای برق، تا ۲۵۰۰ وات برق تولید کند.

۵) یک دینام برای تولید برق باید با چه سرعتی بچرخد؟

بیشتر آلترناتورها باید در حالت درجا حدود ۲۴۰۰ دور در دقیقه بچرخند، و حداکثر خروجی آنها بالای ۶۰۰۰ دور در دقیقه و حداکثر ۱۸۰۰۰ دور در دقیقه باشد.

۶) مزایای عملکرد موازی آلترناتورها چیست؟

عملکرد موازی آلترناتورها مزایای متعددی دارد که برخی از آنها در زیر ذکر شده است:

● اگر آلترناتور از کار بیفتد، عملکرد موازی اتصال پیوسته ای را برای مصرف کننده های آن فراهم می کند.

● این چیدمان آلترناتور اقتصادی است و عملکرد کارآمد را ممکن می‌سازد.

● دینام‌های اضافی به صورت موازی با یکدیگر چیده شده‌اند، بنابراین نصب دینام‌های اضافی در صورت نیاز آسان است.

● این چیدمان به رفع نیاز به آلترناتورهای قابل توجه با چندین آلترناتور و عملکرد همزمان آنها کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

وقتی میدان مغناطیسی در استاتور می‌چرخد، آلترناتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند.

آرمیچر یا سیم‌پیچ در یک ژنراتور در یک میدان مغناطیسی ثابت می‌چرخد تا جریان تولید کند.

دینام‌ها با استفاده‌ی ساده از انرژی مورد نیاز، در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کنند. ژنراتورها از تمام انرژی تولید شده استفاده می‌کنند.

برخلاف ژنراتورها، آلترناتورها فقط در صورت نیاز ولتاژ تولید می‌کنند، در حالی که ژنراتورها همیشه ولتاژ را تأمین می‌کنند.

یک آلترناتور خروجی بیشتری نسبت به یک ژنراتور ارائه می‌دهد. جاروبک‌های آلترناتور عمر طولانی‌تری نسبت به جاروبک‌های ژنراتور دارند. دلیل این امر این است که جاروبک‌های موجود در آلترناتور فقط برای انتقال برق به منظور تغذیه روتور استفاده می‌شوند و حلقه‌های لغزشی که روی آنها کار می‌کنند، صاف هستند.

دینام باتری خالی را شارژ نمی‌کند؛ اگر سعی کنید آن را شارژ کنید، ممکن است بیش از حد گرم شود و شارژ نشود. از طرف دیگر، می‌توانیم از یک ژنراتور برای شارژ مجدد باتری خالی استفاده کنیم.

هنوز سوالی دارید؟

BISON اینجاست تا به شما کمک کند. ما طیف گسترده‌ای از ژنراتورها را برای مصارف خانگی و تجاری ارائه می‌دهیم. ما دوست داریم به شما در یافتن ژنراتوری که متناسب با نیازهایتان باشد، کمک کنیم.

برای دریافت پاسخ سوالات خود، همین امروز با تیم ما به صورت آنلاین تماس بگیرید یا با شماره ‎(+86) 15967890123 ‎ تماس بگیرید.