Dynamo: Porovnání verzí

← Přejít na předchozí porovnání Přejít na další porovnání →

Smazaný obsah Přidaný obsah

V textu

Verze z 12. 10. 2023, 14:44

Dynamo je v elektrotechnice točivý elektrický stroj, který přeměňuje mechanickou energii na stejnosměrný proud (tj. elektrický generátor). Mechanickou energii dodává dynamu vnější zdroj (např. turbína, klika). Dynamo bylo prvním známým zdrojem elektrické energie, který mohl být využit v průmyslu a stalo se základem pro vynalezení dalších elektrických zařízení (elektromotor, alternátor, rotační konvertor). V současné době jsou dynama nahrazena alternátory, které jsou jednodušší, spolehlivější a levnější, i když vyžadují usměrňování střídavého proudu. Na dynamo můžeme pohlížet také jako na stejnosměrný motor provozovaný v generátorickém režimu.

Historie

Indukce s permanentními magnety

Faradayův disk byl prvním elektrickým generátorem. Magnet ve tvaru podkovy (A) vytvářel magnetické pole přes disk (D). Když se disk otáčel, indukoval se elektrický proud radiálním směrem ven ze středu k okraji. Proud tekl přes posuvný pružinový kontakt m (připojený k B') přes vnější obvod a zpět přes kontakt B do středu disku přes osu.

Princip činnosti elektromagnetických generátorů objevil v letech 1831–1832 Michael Faraday. Tento princip, později nazvaný Faradayův zákon, spočívá v tom, že v elektrickém vodiči, který obtéká proměnlivý magnetický tok, vzniká elektromotorická síla.

Konstrukce

Dynamo se skládá ze statoru tvořeného magnetem nebo elektromagnetem, rotoru s vinutím a komutátoru. Slouží k přeměně mechanické energie na stejnosměrný proud. Konstrukčně je podobné kartáčovému stejnosměrnému motoru používanému k opačnému účelu (pro výrobu mechanické energie z elektrické), takže lze takový motor použít i pro výrobu stejnosměrného elektrického proudu, například při rekuperaci elektrické energie při elektrodynamickém brzdění dopravních prostředků.

Nevýhody

Nevýhodou dynama je přítomnost komutátoru a závislost výstupního napětí na otáčkách rotoru. Na komutátor doléhají kartáče, které přenáší vyrobenou energii z rotoru mimo dynamo. Kartáče se opotřebovávají otěrem o komutátor a jiskřením při přepínání vinutí cívek. Proto komutátor vyžadoval zejména u vysokých výkonů velmi častou údržbu. Nezanedbatelné byly u vysokých výkonů i přechodové odpory na komutátoru.

Dynamo s buzením může dosahovat vyšších výkonů než dynamo s permanentními magnety. U dynam, která nemají cizí buzení nebo permanentní magnet, může nastat problém s jejich rozjezdem. Dokud dynamo nevyrábí proud, není samo buzeno, a tudíž ani nemůže začít vyrábět proud. Při prvním rozjezdu je tedy třeba dodat rotujícímu dynamu malý proudový impuls, při pozdějších startech se už lze obvykle spolehnout na remanentní (zbytkový) magnetismus statoru z předchozí činnosti.

Použití

Dynamo bylo používáno například ve starých automobilech, protože mohlo vyrábět stejnosměrný elektrický proud a při použití permanentních magnetů nepotřebuje buzení (a tedy ani přítomnost akumulátoru – staré automobily neměly baterii a startovaly se klikou). Zážehový motor potřebuje stejnosměrný elektrický proud pro činnost zapalovacích svíček. Jmenovité napětí u běžných nabíjecích dynam pro dopravní prostředky bývalo 6 V, 12 V nebo 24 V. Pro pohon strojů s elektrickým přenosem výkonu dosahovala napětí stovek voltů.

V současnosti je dynamo používáno jako součást některých alternátorů pro potřeby buzení – protože budící proud je mnohem nižší, než proud odebíraný z alternátoru, nedochází k takovému opotřebení komutátoru.

Až do nástupu polovodičových usměrňovačů bylo dynamo nejvýznamnějším zdrojem stejnosměrného proudu v průmyslu i dopravě. Dnes jsou dynama nahrazena spolehlivějšími a konstrukčně jednoduššími alternátory a zařízeními pro následné usměrnění a stabilizaci vyrobeného střídavého proudu na proud stejnosměrný (například současné automobily).^[1]

Buzení

Podle způsobu zapojení buzení pro stator dělíme dynama na:

dynamo s permanentním magnetem
dynamo s cizím buzením – typicky v průmyslové výrobě elektrického proudu. Budicí proud zajišťovalo menší dynamo nebo proud z jiné elektrárny.
derivační dynamo – budicí vinutí zapojeno paralelně se zátěží – vhodné pro malé proudové odběry
sériové dynamo – budicí vinutí zapojeno sériově se zátěží
kompaundní dynamo – kombinace derivačního a sériového dynama.
- Sériové vinutí statoru zajišťuje dostatečné buzení při malé impedanci zátěže, derivační vinutí při velké impedanci. Používá se při výrobě elektrické energie, kde je velmi proměnlivá zátěž, pro buzení synchronních třífázových generátorů.

Obloukové svařování

Dynamo může používat antikompaundní zapojení pro regulaci při obloukovém svařování. Magneticky tok sériového vinutí pak působí proti magnetickému toku paralelního vinutí. Pro obloukové svařování umožňuje naprázdno nabuzení derivačním vinutím (zapalovací napětí oblouku). Po zapálení oblouku sériové vinutí odbudí dynamo a tím omezí zkratový proud na žádanou velikost. U motorů není prakticky použitelné.

Záměna označení na jízdním kole

Zdroj proudu na jízdním kole, označovaný obvykle jako dynamo, je ve skutečnosti malý alternátor s mnohapólovým permanentním magnetem v rotoru a cívkami ve statoru, který vyrábí střídavý proud.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Dynamo na anglické Wikipedii.

↑ KOVAČÍK, Lukáš. nabíjecí systém elektromobilu [online]. Vysoké učení technické v Brně, 2016 [cit. 2020-03-08]. S. 39. Dostupné online.

Související články

Magneto

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu dynamo na Wikimedia Commons
Slovníkové heslo dynamo ve Wikislovníku

Pahýl

Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.

[1] KOVAČÍK, Lukáš. nabíjecí systém elektromobilu [online]. Vysoké učení technické v Brně, 2016 [cit. 2020-03-08]. S. 39. Dostupné online.

[1]

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 {{Různé významy|tento=elektrickém generátoru}}
-[[Soubor:Bipolar dynamo, side.jpg|thumb|Dynamo v muzeu]]
+[[Soubor:Bipolar dynamo, side.jpg|náhled|Dynamo v muzeu]]
+[[Soubor:E.A.G..jpg|náhled|E.A.G]]'''Dynamo''' je v [[Elektrotechnika|elektrotechnice]] točivý [[elektrický stroj]], který přeměňuje [[Mechanická energie|mechanickou energii]] na [[stejnosměrný proud]] (tj. [[elektrický generátor]]). Mechanickou energii dodává dynamu vnější zdroj (např. turbína, klika). Dynamo bylo prvním známým zdrojem elektrické energie, který mohl být využit v [[průmysl]]u a stalo se základem pro vynalezení dalších elektrických zařízení ([[elektromotor]], [[alternátor]], [[rotační konvertor]]). V současné době jsou dynama nahrazena [[alternátor]]y, které jsou jednodušší, spolehlivější a levnější, i když vyžadují usměrňování [[Střídavý proud|střídavého proudu]]. Na dynamo můžeme pohlížet také jako na [[stejnosměrný motor]] provozovaný v generátorickém režimu.
-== JEBU NA TO VŠECHNO ==
+== Historie ==
-[[Soubor:E.A.G..jpg|náhled|E.A.G]]je točivý [[elektrický stroj]], přeměňující mechanickou energii z&nbsp;rotoru hnacího stroje na elektrickou energii ve formě stejnosměrného [[elektrický proud|elektrického proudu]]. Jedná se tedy o stejnosměrný [[elektrický generátor]].
+=== Indukce s permanentními magnety ===
-Dynamo se skládá ze [[stator]]u tvořeného [[magnet]]em nebo [[elektromagnet]]em a [[rotor]]u s vinutím a [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátorem]]. Konstrukčně je tedy podobné [[Stejnosměrný elektromotor|stejnosměrnému elektromotoru]] používanému k&nbsp;opačnému účelu. Stejnosměrný elektromotor může pracovat v&nbsp; generátorovém režimu, tedy jako dynamo, například při [[Elektrodynamická brzda|elektrodynamickém brzdění]] dopravních prostředků.
+Faradayův disk byl prvním elektrickým generátorem. Magnet ve tvaru podkovy (A) vytvářel magnetické pole přes disk (D). Když se disk otáčel, indukoval se elektrický proud radiálním směrem ven ze středu k okraji. Proud tekl přes posuvný pružinový kontakt m (připojený k B') přes vnější obvod a zpět přes kontakt B do středu disku přes osu.
+Princip činnosti elektromagnetických generátorů objevil v letech 1831–1832 Michael Faraday. Tento princip, později nazvaný Faradayův zákon, spočívá v tom, že v elektrickém vodiči, který obtéká proměnlivý magnetický tok, vzniká elektromotorická síla.
-Až do nástupu [[polovodič]]ových [[usměrňovač]]ů bylo dynamo nejvýznamnějším zdrojem elektrické energie (ve formě stejnosměrného proudu) v průmyslu i dopravě. Dnes jsou dynama vytlačována spolehlivějšími a konstrukčně jednoduššími [[alternátor]]y a zařízeními pro následné usměrnění vyrobeného střídavého proudu na proud stejnosměrný – [[usměrňovač]]i.
+== Konstrukce ==
-Podle způsobu zapojení statoru dělíme dynama na
+Dynamo se skládá ze [[stator]]u tvořeného [[magnet]]em nebo [[elektromagnet]]em, [[Rotor (elektrotechnika)|rotor]]u s vinutím a [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátoru]]. Slouží k přeměně [[Mechanická energie|mechanické energie]] na [[stejnosměrný proud]]. Konstrukčně je podobné kartáčovému [[Stejnosměrný motor|stejnosměrnému motoru]] používanému k&nbsp;opačnému účelu (pro výrobu mechanické energie z elektrické), takže lze takový motor použít i pro výrobu stejnosměrného elektrického proudu, například při [[Rekuperace|rekuperaci]] elektrické energie při [[Elektrodynamická brzda|elektrodynamickém brzdění]] dopravních prostředků.
-# '''dynamo s permanentním [[magnet]]em'''
-# '''dynamo s cizím buzením''' – typicky v průmyslové výrobě elektrického proudu. Budicí proud zajišťovalo jiné menší dynamo
-# '''derivační dynamo''' (budicí vinutí zapojeno paralelně se zátěží) – vhodné pro malé proudové odběry
-# '''sériové dynamo''' (budicí vinutí zapojeno sériově se zátěží)
-# '''kompaundní dynamo''' – kombinace derivačního a sériového dynama. Jednalo se o běžný typ v dopravě a u strojů, kde je velmi proměnlivá zátěž. Sériové vinutí statoru zajišťuje dostatečné buzení při malé impedanci zátěže, derivační vinutí při velké impedanci.
+=== Nevýhody ===
-Jmenovité napětí u běžných nabíjecích dynam pro dopravní prostředky bývá 6&nbsp;V, 12&nbsp;V nebo 24&nbsp;V. Pro speciální aplikace se stavěla dynama i s&nbsp;jinými napětími. Například pro pohon strojů s&nbsp;[[Elektrický přenos výkonu|elektrickým přenosem výkonu]] dosahovala napětí stovek voltů. U dynam, která nemají cizí buzení nebo permanentní magnet, může nastat problém s jejich rozjezdem. Dokud dynamo nevyrábí proud, není samo buzeno, a tudíž ani nemůže začít vyrábět proud. Při prvním rozjezdu je tedy třeba dodat rotujícímu dynamu malý proudový impuls, při pozdějších startech se už lze obvykle spolehnout na remanentní (zbytkový) [[magnetismus]] statoru z předchozí činnosti.
+Nevýhodou dynama je přítomnost [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátoru]] a závislost výstupního [[Elektrické napětí|napětí]] na [[Otáčky za minutu|otáčkách]] rotoru. Na komutátor doléhají kartáče, které přenáší vyrobenou energii z rotoru mimo dynamo. Kartáče se opotřebovávají otěrem o komutátor a jiskřením při přepínání vinutí cívek. Proto komutátor vyžadoval zejména u vysokých výkonů velmi častou údržbu. Nezanedbatelné byly u vysokých výkonů i [[Přechodový odpor|přechodové odpory]] na komutátoru.
+Dynamo s buzením může dosahovat vyšších výkonů než dynamo s permanentními magnety. U dynam, která nemají cizí buzení nebo permanentní magnet, může nastat problém s jejich rozjezdem. Dokud dynamo nevyrábí proud, není samo buzeno, a tudíž ani nemůže začít vyrábět proud. Při prvním rozjezdu je tedy třeba dodat rotujícímu dynamu malý proudový impuls, při pozdějších startech se už lze obvykle spolehnout na remanentní (zbytkový) [[magnetismus]] statoru z předchozí činnosti.
-== Poznámka ==
-Zdroj proudu na jízdním kole, označovaný obvykle jako dynamo, je ve skutečnosti malý [[alternátor]] s mnohapólovým permanentním magnetem v rotoru a cívkami ve statoru.
+== Použití ==
+Dynamo bylo používáno například ve starých [[automobil]]ech, protože mohlo vyrábět stejnosměrný elektrický proud a při použití permanentních [[magnet]]ů nepotřebuje buzení (a tedy ani přítomnost [[akumulátor]]u – staré automobily neměly baterii a startovaly se klikou). [[Zážehový motor]] potřebuje stejnosměrný elektrický proud pro činnost [[Zapalovací svíčka|zapalovacích svíček]]. Jmenovité napětí u běžných nabíjecích dynam pro dopravní prostředky bývalo 6&nbsp;V, 12&nbsp;V nebo 24&nbsp;V. Pro pohon strojů s&nbsp;[[Elektrický přenos výkonu|elektrickým přenosem výkonu]] dosahovala napětí stovek voltů.
+V současnosti je dynamo používáno jako součást některých [[alternátor]]ů pro potřeby buzení – protože budící proud je mnohem nižší, než proud odebíraný z alternátoru, nedochází k takovému opotřebení [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátoru]].
+Až do nástupu [[polovodič]]ových [[usměrňovač]]ů bylo dynamo nejvýznamnějším zdrojem stejnosměrného proudu v průmyslu i dopravě. Dnes jsou dynama nahrazena spolehlivějšími a konstrukčně jednoduššími [[alternátor]]y a zařízeními pro následné [[usměrňovač|usměrnění]] a [[Stabilizátor napětí|stabilizaci]] vyrobeného střídavého proudu na proud stejnosměrný (například současné automobily).<ref>{{Citace elektronické monografie
+ | příjmení = Kovačík
+ | jméno = Lukáš
+ | titul = nabíjecí systém elektromobilu
+ | url = https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=129357
+ | strany = 39
+ | datum vydání = 2016
+ | datum aktualizace =
+ | datum přístupu = 2020-03-08
+ | vydavatel = Vysoké učení technické v Brně
+}}</ref>
+== Buzení ==
+{{Podrobně|Buzení (elektrotechnika)}}
+Podle způsobu zapojení [[Buzení (elektrotechnika)|buzení]] pro [[stator]] dělíme dynama na:
+# dynamo s permanentním [[magnet]]em
+# dynamo s cizím buzením – typicky v průmyslové výrobě elektrického proudu. Budicí proud zajišťovalo menší dynamo nebo proud z jiné elektrárny.
+# derivační dynamo – budicí vinutí zapojeno paralelně se zátěží – vhodné pro malé proudové odběry
+# sériové dynamo – budicí vinutí zapojeno sériově se zátěží
+# kompaundní dynamo – kombinace derivačního a sériového dynama.
+#* Sériové vinutí statoru zajišťuje dostatečné buzení při malé impedanci zátěže, derivační vinutí při velké impedanci. Používá se při výrobě elektrické energie, kde je velmi proměnlivá zátěž, pro buzení synchronních třífázových generátorů.
+=== Obloukové svařování ===
+Dynamo může používat antikompaundní zapojení pro regulaci při obloukovém svařování. Magneticky tok sériového vinutí pak působí proti magnetickému toku paralelního vinutí. Pro obloukové svařování umožňuje naprázdno nabuzení derivačním vinutím (zapalovací napětí oblouku). Po zapálení oblouku sériové vinutí odbudí dynamo a tím omezí zkratový proud na žádanou velikost. U motorů není prakticky použitelné.
+== Záměna označení na jízdním kole ==
+Zdroj proudu na [[Jízdní kolo|jízdním kole]], označovaný obvykle jako dynamo, je ve skutečnosti malý [[alternátor]] s mnohapólovým permanentním magnetem v rotoru a cívkami ve statoru, který vyrábí [[střídavý proud]].
+== Reference ==
+{{Překlad|EN|Dynamo|1109886490}}<references />
+== Související články ==
+* [[Magneto]]
 == Externí odkazy ==
@@ Řádek 26: / Řádek 63: @@
 {{Pahýl}}
+{{Autoritní data}}
 [[Kategorie:Elektrické stroje]]