Alternátor vs. generátor: Jaký je rozdíl?

Abyste našli klíčové rozdíly při porovnávání alternátorů a generátorů, musíte nejprve vědět, co to je.

Tento článek se podrobně zabývá alternátory a generátory a porovná je, aby objasnil jejich rozdíly. Mnoho lidí ví, že se používají k výrobě elektřiny, ale nezná mezi nimi rozdíl.

Víte, jaký je mezi nimi rozdíl? Čtěte dál a najdete odpověď na tuto otázku.

Co je alternátor?

Alternátor je systém pro výrobu energie. Jeho úlohou je přeměňovat mechanickou energii na střídavý proud (AC). Magnety v alternátoru se otáčejí a vytvářejí elektrický proud pro distribuci energie, a tak se z tohoto typu generátoru získává elektřina.

Póly rotoru jsou buzeny stejnosměrným proudem. Když se rotor otáčí, magnetický tok protíná vodiče statoru, takže se v něm indukuje elektromotorické síla (EMF). Jak se póly střídavě otáčejí ve směru N a S, indukují elektromotorické síly a proud v kotevním vodiči, který se otáčí nejprve ve směru hodinových ručiček a poté proti směru hodinových ručiček. Tím se generuje střídavý proud.

Co je to generátor?

Stejně jako alternátor dokáže i generátor přeměňovat mechanickou energii na elektrickou. Pokud jde ale o alternátory vs. generátory, měli byste vědět, že generátory jsou schopny vyrábět střídavý i stejnosměrný proud.

Z generátoru můžete získat stejnosměrný nebo střídavý proud. Rotor uvnitř generátoru se otáčí a otáčením tohoto rotoru se generuje elektrická energie, která vytváří magnetické pole, jež produkuje energii potřebnou k otáčení kotvy.

Generátor má obdélníkovou rotující cívku, která se otáčí kolem své osy v magnetickém poli. Magnetické pole vytvářejí permanentní magnety nebo elektromagnety. Konce cívky spojují dva sběrné kroužky. Proud indukovaný v cívce je sbírán sběrným kroužkem a poté prochází do externího zatěžovacího rezistoru R. Rotující cívka se nazývá kotva a je vyrobena z mědi.

Stejnosměrný a střídavý proud: Co to je?

Stejnosměrný a střídavý proud: Co to je?

Víme, že generátory mohou dodávat střídavý nebo stejnosměrný proud, zatímco alternátory mohou dodávat pouze střídavý proud. V této části si pojďme probrat, co je AC a DC.

a) Střídavý proud (AC)

Pravděpodobně víte, že tok elektronů uvnitř vodiče se nazývá proud.

Elektrony proudí tam a zpět ve střídavém proudu, což znamená, že proud má střídavou povahu. Většina spotřebičů ve vaší domácnosti tento druh proudu používá. Napětí a frekvence elektřiny by však měly splňovat normu.

Tato periodická změna směru proudu se projevuje ve formě sinusového tvaru vlny, známého také jako tvar vlny střídavého proudu.

Důvodem jsou magnetické póly uvnitř generátoru a alternátoru. Když jedna strana vinutí prochází pod jedním pólem, proud půjde jedním směrem.

Když je stejná strana pod druhým pólem, směr proudu se obrátí, což pokračuje, protože vinutí se dále otáčí a generuje střídavý proud.

b) Stejnosměrný proud (DC)

DC znamená stejnosměrný proud. Stejnosměrný proud je proud, ve kterém elektrony tečou pouze jedním směrem. A velikost proudu zůstává stejná; nemění se v průběhu času.

Protože nedochází k žádnému kmitání, můžeme říci, že frekvence stejnosměrného proudu je nulová. Díky neustálému toku elektronů se stejnosměrný proud používá hlavně k napájení elektronických zařízení.

Proud produkovaný uvnitř alternátoru nebo generátoru bude vždy střídavý proud. Z nich nelze generovat stejnosměrný proud. Střídavý proud alternátoru se převádí na stejnosměrný proud pomocí usměrňovačů nebo kartáčů.

Proces přeměny střídavého proudu na stejnosměrný proud se nazývá usměrnění.

Srovnání alternátorů a generátorů vedle sebe

Srovnání alternátorů a generátorů vedle sebe

Pojďme se podívat na srovnání alternátorů a generátorů.

1) Alternátor vs. generátor: Princip činnosti

Oba mají podobné části, ale některé důležité rozdíly je od sebe odlišují.

Obě zařízení mohou generovat elektřinu, ale dělají to odlišně. V alternátoru se elektřina generuje rotací magnetického pole uvnitř statoru. Generátor naopak vyrábí elektřinu vinutími drátů rotujících v pevném magnetickém poli.

Obě zařízení se spoléhají na princip elektromagnetické indukce, ale absence komutátoru činí alternátor jednodušším strojem, který vyžaduje méně mechanické pozornosti a údržby. To však neznamená, že generátor je slabší zařízení. Alternátory jsou ekonomičtější.

2) Alternátor vs. generátor: Účinnost

Ve srovnání s generátory jsou alternátory o něco ekonomičtější. To také znamená, že produkují vyšší výkon v porovnání s požadovaným vstupním výkonem.

Říká se, že kartáče alternátoru vydrží déle, protože se během procesu výroby energie nepoužívají tak často. To jim dává další výhodu v účinnosti, protože  je třeba opravovat méně dílů .

3) Alternátor vs. generátor: střídavý/stejnosměrný proud

Alternátory a generátory se také liší ve výstupním výkonu. Existují dva typy proudu, které oba obsluhují různé stroje a zařízení. Střídavý proud neboli AC teče ve střídavých směrech. Stejnosměrný proud neboli DC teče v jednom konstantním směru.

Střídavý proud se často používá v domácnostech a firmách, protože je standardním prvkem v elektrických zásuvkách. Stejnosměrný proud se nachází v elektronických zařízeních, která jsou napájena bateriemi, jako jsou mobilní telefony, budíky a přenosné reproduktory.

Jak název napovídá, alternátor pracuje na střídavém proudu. Proto musí být elektřina vyrobená alternátorem nejprve převedena na stejnosměrný proud, než ji může autobaterie využít.

4) Alternátor vs. generátor: Polarizace

U alternátorů není polarizace nutná. Generátor je však po instalaci nutné polarizovat.

5) Alternátor vs. generátor: Výstupní proud

Alternátor může dodávat pouze střídavý proud, zatímco generátor může dodávat střídavý i stejnosměrný proud.

6) Alternátor vs. generátor: Výstupní výkon

V alternátoru můžete měnit výstupní napětí úpravou budicího proudu pomocí automatického regulátoru napětí. Nejnovější invertorové generátory dokáží upravit svou rychlost tak, aby produkovaly méně energie, aniž by se obětovala požadovaná frekvence.

7) Alternátor vs. generátor: Aplikace a využití

Alternátory a generátory se také liší v tom, kde se používají. Alternátor se nejčastěji nachází v automobilu, kde pomáhá baterii napájet vůz a uvádět do provozu všechny elektrické komponenty.

Generátory se mezitím používají v obytném i průmyslovém prostředí. Používají se jako nouzový zdroj energie během výpadků proudu a bouřek; také pro práci a aktivity venku.

Alternátor vs. generátor: Na co si dát pozor

● Mechanismus alternátoru přeměňuje mechanickou energii hlavního zdroje na střídavý proud.

● Generátor transformuje mechanickou energii z primární zdroje na střídavý nebo stejnosměrný proud.

● Indukovaný proud v alternátoru je střídavý proud.

● Generátor vyrábí střídavý i stejnosměrný proud.

● Alternátor má magnetický tok s rotujícím polem.

● Vstupní výkon generátoru je odebírán z rotoru.

● Vstupní výkon alternátoru je odebírán ze statoru.

Často kladené otázky

1) Může alternátor nabíjet vybitou baterii?

Účelem alternátoru je udržovat baterii nabitou, nikoli ji nabíjet. Pokud se alternátor používá k dobíjení vybité baterie, může dojít k předčasnému selhání.

2) Proč auta používají alternátory místo generátorů?

Alternátory nahradily v 60. letech 20. století stejnosměrné generátory, protože byly lehčí, spolehlivější a produkovaly více energie. Obvykle se montují na přední část motoru a jsou spojeny s klikovým hřídelem pomocí řemene pohonu pomocných zařízení.

3) Co je lepší, generátor nebo alternátor?

Výkon alternátoru je větší než výkon generátoru. Alternátor spotřebovává jen tolik energie, kolik potřebuje, abychom mohli ušetřit více energie. Generátory využívají veškerou vyrobenou energii, takže ušetří méně energie.

4) Kolik elektřiny dokáže alternátor vyrobit?

Tradiční alternátory dokáží vyrobit pouze asi 500 až 600 wattů. Dnes však jeden alternátor dokáže v závislosti na požadovaném výkonu vygenerovat až 2500 wattů.

5) Jak rychle se musí alternátor otáčet, aby generoval elektřinu?

Většina alternátorů se musí při volnoběhu otáčet kolem 2 400 ot/min, s maximálním výkonem nad 6 000 ot/min a ne více než 18 000 ot/min.

6) Jaké jsou výhody paralelního provozu alternátorů?

Paralelní provoz alternátorů má několik výhod, z nichž některé jsou uvedeny níže:

● Pokud alternátor selže, paralelní provoz zajišťuje nepřetržité připojení k jeho spotřebičům.

● Toto uspořádání alternátoru je ekonomické a umožňuje efektivní provoz.

● Další alternátory jsou uspořádány rovnoběžně vedle sebe, takže je snadné je v případě potřeby nainstalovat.

● Toto uspořádání pomáhá uspokojit potřebu velkých alternátorů s více alternátory a jejich současným provozem.

Závěr

Když se magnetické pole ve statoru otáčí, alternátor produkuje elektrickou energii.

Kotva nebo drátové vinutí v generátoru se otáčí v nastaveném magnetickém poli a generuje proud.

Alternátory šetří energii tím, že jednoduše využívají potřebnou energii. Generátory využívají veškerou vyrobenou energii.

Na rozdíl od generátorů alternátory vyrábějí napětí pouze tehdy, když je potřeba, zatímco generátory dodávají napětí neustále.

Alternátor poskytuje větší výkon než generátor. Kartáče alternátoru vydrží déle než kartáče generátoru. Je to proto, že kartáče v alternátoru se používají pouze k přenosu elektřiny pro napájení rotoru a sběrné kroužky, na kterých běží, jsou hladké.

Alternátor nenabije vybitou baterii; pokud se ji pokusíte nabít, může se přehřát a nenabít. Na druhou stranu můžeme k dobití vybité baterie použít generátor.

Přesto máte otázky?

BISON je tu, aby vám pomohl. Nabízíme širokou škálu generátorů pro domácí i firemní použití. Rádi vám pomůžeme najít generátor, který bude vyhovovat vašim potřebám.

Kontaktujte náš tým online nebo nám zavolejte ještě dnes na číslo (+86) 15967890123 a získejte odpovědi na své otázky.