Elektrik membentuk bahagian yang paling penting dalam kehidupan kita hari ini. Ia memberikan kita pencahayaan, hiburan, dan banyak perkara. Tidak mustahil untuk membayangkan hidup tanpa elektrik. Manusia terdahulu menggunakan bateri untuk tenaga elektrik. Tetapi secara perlahan-lahan didapati bahawa bateri tidak kos efektif atau boleh dipercayai.
Rumah moden kebanyakannya dikuasakan oleh elektrik. Ia sangat mudah dan boleh dihasilkan dalam semua jenis menggunakan apa sahaja daripada arang batu ke minyak ke angin ke ombak.
Jika kita ingin menjalankan apa-apa sama ada televisyen, pembakar roti atau pemain MP3, kita memerlukan bekalan tenaga elektrik yang stabil. Undang-undang asas fizik "Pengekalan Tenaga" menerangkan bagaimana tenaga boleh diperolehi serta bagaimana kita tidak boleh mendapatkan tenaga.
Terdapat jumlah tenaga yang tetap di alam semesta kita dan apa yang boleh kita lakukan dengan tenaga ini ialah menukarkannya kepada sebarang bentuk yang berguna. Oleh itu untuk menukar tenaga dan mendapatkan bekalan elektrik tetap kami memerlukan peralatan tertentu. Perkakas ini boleh menjadi penjana, motor, dinamo, alternator, dll. Di sini kita akan melihat bagaimana dinamo dan alternator akan berfungsi serta berbeza.
Dinamo lwn Alternator
Perbezaan antara Dynamo dan Alternator ialah Dynamo menjana arus terus yang mengalir dalam satu arah (iaitu ia tidak menukar arah) manakala Alternator menjana arus ulang-alik yang kerap menukar arahnya.
Jadual Perbandingan Antara Dynamo dan Alternator
| Parameter Perbandingan | Dinamo | Alternator |
| Definisi | Dinamo ialah mesin yang menghasilkan arus terus yang mengalir ke arah yang sama | Alternator ialah mesin yang menghasilkan arus ulang alik yang mengalir dalam arah yang berbeza |
| Medan magnet | Pegun | Berpusing |
| Bekalan input | Mengambil bekalan input daripada rotor | Mengambil bekalan input daripada stator |
| Kecekapan tenaga | Ia kurang cekap tenaga | Ia sangat cekap tenaga |
| Julat Putaran Per Minit (RPM) | Menyokong julat RPM yang kurang | Menyokong pelbagai RPM |
| Ketahanan berus | Mempunyai ketahanan berus yang kurang | Mempunyai ketahanan berus yang tinggi |
| Mengecas bateri mati | Boleh digunakan untuk mengecas bateri yang mati | Tidak boleh digunakan untuk mengecas bateri yang mati |
| Penyelenggaraan | Mempunyai caj penyelenggaraan yang tinggi | Mempunyai caj penyelenggaraan yang rendah |
Apa itu Dynamo?
Dinamo ialah peranti elektrik yang menghasilkan arus terus yang mengalir dalam satu arah. Ia digunakan untuk menjana tenaga elektrik. Ia pada asasnya menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik.
Dinamo pertama kali direka oleh Nikola Tesla. Tetapi kredit untuk mengkonseptualisasikan dinamo diberikan kepada Michael Faraday. Faradaylah yang pertama kali mengemukakan idea bahawa magnet yang bergerak dalam litar elektrik tertutup boleh mendorong arus elektrik mengalir.
Dinamo berfungsi pada konsep aruhan elektromagnet. Apabila gegelung dipautkan dengan medan magnet mengecas, emf teraruh disediakan dalam gegelung.
Dinamo terdiri daripada beberapa bahagian seperti kuk, tiang, angker, pemegun, pemutar, berus, dsb. Bahagian paling penting dinamo ialah pemegun dan pemutar.
Gegelung dalam dinamo berputar melalui medan magnet. Komutator gelang pisah digunakan untuk menyambung ke litar luaran. Komutator cincin belah ini menukar sambungan pada setiap pusingan separuh dengan itu memastikan arus mengalir dalam arah yang sama.
Berus memastikan terdapat sambungan elektrik yang berterusan tanpa sebarang halangan untuk pergerakan komutator. Terdapat dua set berus - satu yang mengetik kuasa untuk pergi ke litar utama dan satu lagi set berus yang mengambil kuasa daripada angker untuk mendapatkan kuasa magnet stator.
Angker memegang sedikit kemagnetan dalam teras besinya. Apabila ia mula berputar, sedikit kuasa dijana yang mengujakan solenoid dalam stator. Perlahan-lahan, voltan meningkat dan dinamo mendapat kuasa penuh.
Jika bateri perlu dihalang daripada dicas berlebihan maka output dinamo harus dikawal. Ini dilakukan oleh pengawal selia yang mengubah arus mengikut keperluan.
Dynamo agak mahal dan bersaiz besar jika dibandingkan dengan alternator. Dinamo digunakan untuk menghasilkan kuasa elektrik dalam kereta, kapal, kereta api, pesawat, dll.
Apa itu Alternator?
Alternator ialah mesin yang menghasilkan arus ulang alik yang sentiasa berubah arah. Ia menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Alternator dicipta oleh Hippolyta Pixi seorang pencipta Perancis pada tahun 1832.
Terdapat pelbagai jenis alternator bergantung pada aplikasi dan reka bentuknya.
Alternator terdiri daripada dua komponen utama - Rotor dan Stator. Bahagian berputar ialah pemutar manakala stator adalah bahagian pegun.
Alternator bekerja pada prinsip aruhan elektromagnet, mengikut mana untuk menghasilkan elektrik konduktor, medan magnet, dan tenaga mekanikal diperlukan.
Apabila kelajuan alternator dikurangkan atau berkurangan maka keluaran arus juga berkurangan atau berkurangan. Juga, keluaran arus berkurangan atau berkurangan apabila suhu alternator meningkat. Apabila alternator berjalan pada kelajuan rendah kecekapan alternator secara automatik berkurangan.
Berus dalam alternator memberikan kuasa kepada gegelung yang dipasang pada aci berputar. Berus ini memberikan arus terus melalui dua gelang gelincir. Berus alternator agak tahan lama dan tahan lebih lama jika dibandingkan dengan dynamo kerana berus hanya memerlukan tenaga elektrik yang mencukupi untuk menghidupkan rotor.
Alternator digunakan dalam aplikasi berikut:
- kereta
- Aplikasi marin
- Penghantaran frekuensi radio
- Unit berbilang elektrik diesel
- Loji penjana kuasa elektrik
Alternator adalah peranti murah yang ringan. Pembinaan alternator adalah mudah dan rendah dalam penyelenggaraan. Alternator adalah teguh dan lebih padat. Tetapi alternator mempunyai kelebihan juga. Ia memerlukan transformer untuk berjalan dan menjadi terlalu panas apabila arus tinggi.
Perbezaan Utama Antara Dynamo dan Alternator
- Perbezaan asas antara Dynamo dan Alternator ialah Dynamo menghasilkan arus terus yang mengalir dalam satu arah manakala Alternator menghasilkan arus ulang-alik yang mengubah arahnya secara berterusan.
- Medan magnet Dinamik adalah pegun manakala medan magnet Alternator berputar.
- Bekalan input yang diambil oleh Dynamo adalah melalui rotor manakala Alternator mengambil bekalan inputnya melalui stator.
- Dynamo mempunyai kecekapan tenaga yang kurang jika dibandingkan dengan Alternator yang mempunyai kecekapan tenaga yang sangat tinggi.
- Julat Putaran Per Minit(RPM) Dynamo adalah kurang lebih kurang <2000RPM manakala RPM Alternator akan berjulat dari 6000RPM hingga 12, 000RPM
- Dynamos mempunyai kos penyelenggaraan yang tinggi manakala Alternator memerlukan penyelenggaraan yang sangat sedikit.
- Berus Dynamo tidak tahan lama kerana cincin belah digunakan dan cepat lusuh manakala berus Alternator tahan lama apabila cincin pepejal digunakan dan tidak mudah lusuh.
- Dynamo boleh digunakan untuk mengecas bateri yang mati manakala Alternator tidak boleh digunakan untuk mengecas bateri yang mati.
Kesimpulan
Dinamo dan Alternator telah menjadi kaedah utama yang mana kuasa elektrik telah dihasilkan. Terdahulu dalam kereta Dynamos digunakan tetapi dalam kenderaan moden, Alternator telah diganti.
Begitu juga, dalam industri penjanaan kuasa komersial, sentiasa wujud pertempuran teknikal antara Dynamos dan Alternator yang akhirnya Alternator menang. Walaupun Alternator telah muncul sebagai pemenang besar, Dynamos masih digunakan dalam aplikasi tertentu tertentu.
Rujukan
- https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/978-1-349-06180-8_6.pdf
- https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-349-03176-4_5
