سیم پیچ بالشتک دینام چیست و چه کاربردی دارد؟ در این مقاله آموزشی می خواهیم کامل به شما توضیح دهیم. اما قبل از آن بهتر است کمی با عملکرد دینام و آلترناتور آشنا شوید تا درک بهتری از این موضوع داشته باشید.
برق در کجای دینام تولید می شود؟
دینام خودرو یک ژنراتور الکتریکی است که انرژی مکانیکی را به صورت جریان متناوب به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. دینام انرژی مکانیکی ورودی را به وسیله تسمه و در نهایت از فولی میل لنگ (اصلی ترین قسمت تولید نیرو در خودرو) دریافت می کند. و انرژی الکتریکی تولیدی در دینام، باعث شارژ شدن باتری و در نهایت به مصرف کننده های برقی خودرو می رسد.
فرق دینام و آلترناتور چیست؟
در گذشته دینام هایی که در خودروها بکار برده می شد، وابسته به دور موتور بود. به این معنا است که با افزایش دور میل لنگ ولتاژ تولیدی در دینام نیز افزایش پیدا می کرد. با توجه به اینکه در خودروهای جدید تعداد قطعات الکترونیکی مانند ایسیو و نودهای مالتی پلکس بیشتر شده است، افزایش ولتاژ خروجی دینام بسیار خطرناک تر بوده و می تواند به این قطعات آسیب جدی وارد کند.
لذا در خودروهای جدیدتر، نسل جدیدی از قطعات تولید الکتریسیته به نام آلترناتور ابداع شد که ولتاژ خروجی آن پایدار و ثابت است و وابسته به دور میل لنگ نیست. به عبارت دیگر آلترناتورهای مورد استفاده در خودروها، در تمامی دورهای موتور، ولتاژ ثابتی را به باتری و سیستم برقی خودرو تحویل می دهد و از نظر ثابت بودن ولتاژ خروجی بسیار قوی تر از نسل های قدیمی تر هستند.
دیگر تفاوت دینام و آلترناتور در این است که در دینام های قدیمی، میدان مغناطیسی ثابت بود، و سیم پیچ های دینام چرخان بود. در حالی که در آلترناتورهای جدیدتر میدان مغناطیسی دوار است و سیم پیچ های بالشتک دینام که ولتاژ تولیدی دینام در آنها القا می شوند، بصورت ثابت قرار گرفته اند. به دلیل اینکه سیم پیچ های روتور چرخان هستند، ذغال های دینام برق را به سیم پیچ های روتور جهت مغناطیس شدن می رسانند.
لذا تمام جریانی که از ذغال ها عبور می کنند، فقط برای مغناطیس کردن سیم پیچ های آرمیچر دینام مورد استفاده قرار می گیرند و چون این جریان کمی است، عمر ذغال های دینام افزایش پیدا می کند. در حالی که اگر مانند دینام های قدیمی، میدان مغناطیسی ثابت می بود و سیم پیچ های اصلی بصورت چرخان می بود، چون ذغال های دینام به سیم پیچ های اصلی متصل می شد و همچنین شدت این جریان بیشتر از جریان عبوری از آرمیچر است لذا عمر ذغال های دینام کاهش می یافت.
همانطور که اشاره شد، میدان مغناطیسی روتور بصورت چرخان در اطراف سیم پیچ های بالشتک در حال چرخش است. میدان مغناطیسی دوار که توسط سیم پیچ های آرمیچر تولید شده است، یک ولتاژ AC را در سیم پیچ های استاتور القا می کند. میدان مغناطیسی روتور ممکن است توسط آهنرباهای دائمی و یا توسط یک آهنربای الکتریکی تولید شود. دینام هایی که در خودروها مورد استفاده قرار می گیرد، از آهنربای الکتریکی برای آرمیچر استفاده می کنند.مزیت این روش آن است که امکان کنترل ولتاژ تولیدی دینام با تغییر جریان در سیم پیچ میدان روتور فراهم می شود.
دینام هایی که در آنها از آهنربای دائم استفاده شده است، از تلفات ناشی از جریان مغناطیسی در روتور جلوگیری می کنند، اما به دلیل هزینه بالای مواد آهنربا، اندازه آنها محدود است و در هر سایزی قابل تولید نیست. از آنجایی که میدان مغناطیسی حاصله از آهنربای دائم ثابت است، ولتاژ تولیدی دینام در ترمینال خروجی (برای شارژ باتری) مستقیماً با سرعت ژنراتور تغییر می کند. که این حالت در خودروهای قدیمی که معمولاً بردهای الکترونیکی در آنها بسیار کم به کار برده شده بود مشکل خاصی ایجاد نمی کرد. اما در خودروهای جدید به شدت خطرناک بوده و لازم است که ولتاژ خروجی آلترناتور یک ولتاژ رگوله شده و ثابت باشد تا به سایر قطعات الکترونیکی خودرو آسیبی وارد نشود.
تفاوت اتصال ستاره و مثلث در سیم پیچ بالشتک دینام چیست؟
اتصال ستاره
همانطوری که در بالاتر هم ذکر کردیم، سیم پیچ بالشتک دینام بصورت سه فاز پیچیده می شود. به این معنا که سیم پیچ های بالشتک دینام سه عدد هستند. این سه عدد سیم پیچ را می توان به دو صورت ستاره و مثلث به هم اتصال داد.
اتصالات ستاره و مثلث سیم پیچ بالشتک دینام هر کدام دارای ویژگی های خاص خودشان هستند. اتصال ستاره همانند شکل بالا به هم متصل می شوند و به دلیل شباهتشان به ستاره این نام را به خود اختصاص داده اند.
همانطوری که از شکل بالا مشخص است، اتصال ستاره دارای یک نقطه خنثی N است. این نقطه خنثی دارای پتانسیل الکتریکی صفر است. به این معنا که دارای ولتاژ نیست و نقطه صفر محسوب می شود.
هر یک از نقاط A,B,C محل اتصال برای دریافت ولتاژ تولیدی در بالشتک می باشد. در واقع ولتاژهای تولیدی در بالشتک دینام از طریق نقاط A,B,C قابل دریافت هستند.
اتصال مثلث یا دلتا
اتصال دیگر که برای سیم پیچ بالشتک دینام وجود دارد، اتصال مثلث است. همانطوری که از روی شکل بالا مشخص است این نوع اتصال دارای نقطه خنثی نیست ولی مشابه اتصال ستاره دارای سه نقطه ورودی A,B,C می باشد.
اتصال مثلث نسبت به ستاره در شرایط برابر (تعداد دور سیم، قطر سیم و… ) ۳ برابر اتصال ستاره قدرت دارد. به عبارت دیگر اتصال مثلث ۳ برابر قدرت بیشتر نسبت به ستاره تولید می کند.
در اتصال ستاره داریم:
در فرمول بالا R برابر با مقاومت اهمی هر کدام از سیم پیچ های بالشتک می باشد.
ولی در اتصال مثلث داریم:
در شرایط برابر سایز سیم بندی، تعداد دور سیم و … اتصال مثلث ۳ برابر اتصال ستاره قدرت تولید می کند. ولی این به این معنا نیست که همیشه اتصال مثلث سیم پیچ بالشتک دینام بهتر از اتصال ستاره سیم پیچ بالشتک دینام است.
اتصال ستاره به دلیل داشتن نقطه خنثی یا ولتاژ صفر دارای ولتاژ خروجی پایدارتری است همچنین به دلیل کمتر بودن آمپراژ خروجی از سیم پیچ های بالشتک نیاز به سیم های با قطر زیاد نیست و این از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود.
مشاهده ویدیوهای آموزشی در صفحه اینستاگرام SKPPART
