A eletricidade é a parte mais indispensável de nossa vida hoje. Ele nos fornece iluminação, entretenimento e muitas outras coisas. É impossível imaginar a vida sem eletricidade. Os humanos anteriores usavam baterias para eletricidade. Mas foi lentamente descoberto que as baterias não eram econômicas ou confiáveis.
As casas modernas são alimentadas principalmente por eletricidade. É muito conveniente e pode ser produzido em todos os tipos, desde carvão a petróleo, vento e ondas.
Se quisermos operar uma televisão, uma torradeira ou um MP3 player, precisamos de um suprimento constante de energia elétrica. A lei básica da física “Conservação de Energia” explica como a energia pode ser obtida e também como não podemos obtê-la.
Existe uma quantidade fixa de energia em nosso universo e tudo o que podemos fazer com essa energia é convertê-la em qualquer forma útil. Assim, para converter energia e obter um fornecimento regular de eletricidade, necessitamos de determinados aparelhos. Esses aparelhos podem ser um gerador, um motor, um dínamo, um alternador, etc. Aqui veremos como funcionam e diferem um dínamo e um alternador.
Dínamo vs Alternador
A diferença entre o Dínamo e o Alternador é que um Dínamo gera uma corrente contínua que flui em uma direção (ou seja, não muda de direção), enquanto um Alternador gera uma corrente alternada que muda regularmente de direção.
Tabela Comparativa entre Dínamo e Alternador
| Parâmetros de comparação | Dínamo | Alternador |
| Definição | Dínamo é uma máquina que produz corrente contínua fluindo na mesma direção | Um alternador é uma máquina que produz corrente alternada fluindo em diferentes direções |
| Campo magnético | Estacionário | Rotativo |
| Abastecimento de entrada | Recebe alimentação do rotor | Recebe a alimentação do estator |
| Eficiência energética | É menos eficiente em termos energéticos | É altamente eficiente em termos energéticos |
| Faixa de rotações por minuto (RPM) | Suporta menos alcance de RPM | Suporta ampla gama de RPM |
| Durabilidade da escova | Tem menos durabilidade de escova | Possui alta durabilidade de escova |
| Carregando bateria esgotada | Pode ser usado para carregar uma bateria descarregada | Não pode ser usado para carregar uma bateria descarregada |
| Manutenção | Tem altas taxas de manutenção | Tem baixas taxas de manutenção |
O que é o Dínamo?
O dínamo é um dispositivo elétrico que produz corrente contínua fluindo em uma direção. É utilizado para gerar energia elétrica. Basicamente, ele converte energia mecânica em energia elétrica.
O dínamo foi projetado pela primeira vez por Nikola Tesla. Mas o crédito por conceituar o dínamo é dado a Michael Faraday. Foi Faraday quem primeiro teve a ideia de que um ímã em movimento em um circuito elétrico fechado pode induzir o fluxo de corrente elétrica.
O dínamo trabalha com o conceito de indução eletromagnética. Quando a bobina ligada ao campo magnético carrega, uma fem induzida é criada na bobina.
O dínamo consiste em várias partes como culatra, postes, armadura, estator, rotor, escovas, etc. As partes mais essenciais do dínamo são o estator e o rotor.
As bobinas do dínamo giram através do campo magnético. Os comutadores de anel dividido são usados para conectar a um circuito externo. Este comutador de anel bipartido comuta as conexões a cada meia volta, mantendo assim a corrente fluindo na mesma direção.
A escova garante que haja uma conexão elétrica contínua sem quaisquer inibições para o movimento do comutador. Existem dois conjuntos de escovas - um que aproveita a energia para ir para o circuito principal e outro conjunto de escovas que obtém energia da armadura para fazer com que os ímãs do estator sejam alimentados.
A armadura mantém uma pequena quantidade de magnetismo em seu núcleo de ferro. Quando começa a girar, é gerada uma pequena quantidade de energia que excita os solenóides do estator. Lentamente, a tensão aumenta e o dínamo chega à potência máxima.
Se for necessário evitar que uma bateria fique sobrecarregada, a potência do dínamo deve ser regulada. Isso é feito pelo regulador que altera a corrente conforme necessário.
Um Dínamo é bastante caro e grande em comparação com um alternador. Dínamos são usados para produzir energia elétrica em automóveis, navios, trens, aeronaves, etc.
O que é um alternador?
Um alternador é uma máquina que produz uma corrente alternada que muda constantemente de direção. Ele converte energia mecânica em energia elétrica. Os alternadores foram criados por Hippolyta Pixi, um inventor francês em 1832.
Existem diferentes tipos de alternadores, dependendo de suas aplicações e design.
O alternador consiste em dois componentes principais - rotor e estator. A parte giratória é o rotor, enquanto o estator é a parte estacionária.
Os alternadores funcionam com base no princípio da indução eletromagnética, segundo o qual, para produzir eletricidade, é necessário um condutor, um campo magnético e energia mecânica.
Quando a velocidade do alternador é reduzida ou diminui, a saída da corrente também diminui ou diminui. Além disso, a saída da corrente diminui ou diminui quando a temperatura do alternador aumenta. Quando o alternador funciona em baixa velocidade, a eficiência do alternador reduz automaticamente.
As escovas do alternador fornecem energia à bobina que está montada no eixo rotativo. Essas escovas fornecem a corrente contínua por meio de dois anéis coletores. As escovas do alternador são bastante duráveis e duram mais quando comparadas às do dínamo, pois as escovas requerem apenas eletricidade suficiente para fazer o rotor funcionar.
O alternador é usado nas seguintes aplicações:
- Automóveis
- Aplicações marítimas
- Transmissão de radiofrequência
- Várias unidades elétricas a diesel
- Plantas geradoras de energia elétrica
O alternador é um dispositivo barato e leve. A construção do alternador é simples e de baixa manutenção. O alternador é robusto e mais compacto. Mas o alternador também tem vantagens. Ele precisa de transformadores para funcionar e fica superaquecido quando a corrente está alta.
Principais diferenças entre o dínamo e o alternador
- A diferença básica entre o Dínamo e o Alternador é que o Dínamo produz uma corrente contínua que flui em uma direção, enquanto o Alternador produz uma corrente alternada que muda de direção constantemente.
- O campo magnético do Dynamic é estacionário, enquanto o campo magnético do Alternador está girando.
- A alimentação de entrada do Dínamo é feita através do rotor enquanto que o Alternador obtém sua alimentação de entrada através do estator.
- O Dínamo tem menor eficiência energética quando comparado ao Alternador que possui eficiência energética muito alta.
- O intervalo de rotações por minuto (RPM) de um dínamo é menos aproximadamente <2.000 RPM, enquanto o RPM do alternador vai variar de 6.000 RPM a 12.000 RPM
- Os dínamos têm altos custos de manutenção, enquanto o alternador requer muito pouca manutenção.
- As escovas do Dínamo não duram muito porque se usam anéis fendidos e se desgastam rapidamente, enquanto as escovas do Alternador duram muito quando se usam anéis sólidos e não se desgastam facilmente.
- Um Dínamo pode ser usado para carregar uma bateria descarregada, enquanto um Alternador não pode ser usado para carregar uma bateria descarregada.
Conclusão
Dínamos e alternadores têm sido os principais métodos de produção de energia elétrica. Anteriormente, em carros, foram usados Dínamos, mas em veículos modernos, os alternadores foram substituídos.
Da mesma forma, na indústria de geração de energia comercial, sempre existiu uma batalha técnica entre Dínamos e Alternadores que finalmente venceram os Alternadores. Embora os alternadores tenham surgido como grandes vencedores, os Dynamos ainda são usados em certas aplicações específicas.
Referências
- 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
