Dynamo

elektrický generátor produkující stejnosměrný proud pomocí komutátoru
Tento článek je o elektrickém generátoru. Další významy jsou uvedeny na stránce Dynamo (rozcestník).
Dynamo v muzeu
E.A.G

Dynamo je v elektrotechnice zastaralý točivý elektrický stroj, který přeměňuje mechanickou energii na stejnosměrný proud (tzv. 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 lacinější i přes potřebu usměrňování střídavého proudu.

KonstrukceEditovat

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.

NevýhodyEditovat

Nevýhodou dynama je přítomnost komutátoru a závislost výstupního napětí na otáčkách rotoru. Komutátor obsahuje uhlíky, které přenáší vyrobenou energii z rotoru mimo dynamo. Uhlíky 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.

PoužitíEditovat

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]

BuzeníEditovat

Podrobnější informace naleznete v článku Buzení (elektrotechnika).

Podle způsobu zapojení buzení pro stator dělíme dynama na:

  1. dynamo s permanentním magnetem
  2. dynamo s cizím buzením – typicky v průmyslové výrobě elektrického proudu. Budicí proud zajišťovalo menší dynamo nebo proud z jiné elektrárny.
  3. derivační dynamo – budicí vinutí zapojeno paralelně se zátěží – vhodné pro malé proudové odběry
  4. sériové dynamo – budicí vinutí zapojeno sériově se zátěží
  5. 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 svařováníEditovat

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 koleEditovat

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.

ReferenceEditovat

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

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat