مزايا وعيوب مولدات التيار المتردد

المحتوى

• استخدامات مولد التيار المتردد
• المحولات تقلل من خسارة الإرسال
• المولدات التي تولد تيار مستمر تسمى Dynamos
• مخاطر مولدات التيار المتردد

عند إدخال الكهرباء وكيفية عملها ، يتعلم معظم الناس أن التيار الكهربائي يتدفق من عمود سالب إلى عمود سالب. هذا صحيح في الواقع ، ولكن فقط للكهرباء (التيار المباشر) الكهرباء ، والعاصمة ليست سوى واحدة من احتمالين. التيار المتردد (التيار المتردد) هو الآخر.

فبدلاً من الانتقال من عمود إلى آخر ، يتذبذب التيار المتردد بين زوج من المحطات - الاتجاه الساخن والمحايد - المتغير مع خاصية تردد المولد الذي ينتجها.

تعمل مولدات التيار المتردد بسبب الحث الكهرومغناطيسي ، حيث ينتج الحقل الكهربائي المتغير مجالًا مغناطيسيًا ، والعكس صحيح. في مولد التيار المتردد ، والمعروف أيضًا باسم المولد ، يولد الدوار الدوار تيارًا في ملف ، وينعكس اتجاه التيار مع كل دورة دورانية. أحد الاستخدامات الرئيسية لمولد التيار المتردد هو إنتاج الكهرباء للاستهلاك الشامل.

الميزة الرئيسية للمولد هي أنه يعمل مع جهاز يسمى a محول، والتي يمكن أن تزيد وتخفض من الجهد. هذا هو السبب في قيام مولدات التيار المتردد بتشغيل الجزء الأكبر من شبكة الكهرباء في العالم ، على الأقل حتى الآن.

استخدامات مولد التيار المتردد

المبدأ وراء مولد التيار المتردد بسيط. مصدر الطاقة الخارجي ، مثل نقل المياه أو البخار الناتج عن احتراق الوقود الأحفوري أو الانشطار النووي المتحكم فيه ، يدور الدوار ويقوم الدوران بتوليد تيار متردد في لف ملف. الكهرباء جاهزة بشكل أساسي للاستخدام بمجرد توصيل الملف بحمل.

يمكن لمولدات البنزين الصغيرة توفير ما يكفي من الطاقة لتشغيل الأجهزة المنزلية ، ويمكن للتوربينات الكهرومائية الكبيرة التي تعمل بالفحم والتي تعمل بالطاقة النووية تشغيل مدن بأكملها. عندما يتعلق الأمر بإنتاج الكهرباء على نطاق واسع ، فإن توليد طاقة التيار المتردد له ميزة واضحة على التيار المستمر.

المحولات تقلل من خسارة الإرسال

باستخدام محول ، يمكنك زيادة الجهد من التيار المتردد لعدة آلاف من فولت ، مما يجعل انتقال لمسافات طويلة على طول خطوط الطاقة ممكنا. عند نقطة الاستخدام ، يمكنك استخدام محول آخر لتقليل الجهد إلى مستوى قابل للاستخدام. تعمل المحولات فقط مع طاقة التيار المتردد ، لأنها تعتمد أيضًا على الحث الكهرومغناطيسي.

بدون الزيادة في الجهد الكهربائي ، فإن فقد الطاقة للمقاومة الكهربائية والتسرب المغناطيسي يجعل نقل الطاقة لمسافات طويلة غير عملي. إذا زودت مولدات طاقة التيار المستمر الشبكة الكهربائية ، فستكون هناك محطات طاقة أكثر ، وستكون كل محطة قادرة فقط على توفير مساحة محدودة. سوف تنتشر المناظر الطبيعية مع محطات توليد الطاقة المصغرة بدلاً من المحطات المركزية الكبيرة الموجودة اليوم.

المولدات التي تولد تيار مستمر تسمى Dynamos

من الممكن توليد طاقة التيار المتردد باستخدام المولد عن طريق توصيل مبدل بالدوار ، مما يمنع التيار من تغيير الاتجاه أثناء دوران الدوار. هذا يحول المولد إلى مولد كهربائيوإحدى مزايا الدينامو هي أنه يمكنك استخدامه لشحن البطارية.

زيادة الكفاءة هي إحدى المزايا المهمة للمولد على دينامو ، لذلك عادة ما تستخدم الدينامو في الاتجاه المعاكس كمحركات للألعاب التي تعمل بالبطارية وأدوات السلطة وليس لشحن البطاريات في السيارات.

مخاطر مولدات التيار المتردد

توليد طاقة التيار المتردد مع المولد ليس بطبيعته أكثر خطورة من استخدام البطارية ، ولكن عندما تصعد جهد مولد التيار المتردد على نطاق واسع يصل إلى عدة آلاف فولت ، يصبح خطراً للغاية. أوضح توماس إديسون هذه النقطة عن طريق اشتقاق الحيوانات الضالة في محاولة لإقناع المستثمرين بدعم تطوير طاقة التيار المستمر. مولدات ومحولات التيار المتردد يجب عزلها بشدة لجعلها آمنة.

ينتج عن تدفق الكهرباء من خلال ملفات المولدات والمحولات حرارة مقاومة ، وهذا يخلق مشكلة أخرى. إذا أصبحت الحرارة شديدة خلال ، على سبيل المثال ، زيادة الطاقة العرضية ، يمكن للمحول أو ملف المولد أن يحترق أو يصبح ساخنًا بدرجة كافية لتلف العزل الكهربائي أو يشعل الحريق. يحدث هذا النوع من الحوادث من وقت لآخر ، وهو سبب محتمل لحرائق الغابات.