¿Por qué es que para generar DC, a menudo se usa un alternador? ¿No se pudieron agregar los anillos del conmutador y prescindir de la conversión AC-DC?
Lo pregunto porque me pregunto qué tan eficiente es el uso de un motor de automóvil RC típico como un generador de CC.
Gracias
Para automóviles, puede estar seguro de que los alternadores, incluido el rectificador, son menos costosos de fabricar. Tienen anillos de deslizamiento para que la excitación pueda controlarse para regular el voltaje de salida cambiando la velocidad y la carga. La eficiencia es probablemente comparable a un generador de CC con un conmutador, pero es probable que los fabricantes de automóviles pensaran solo en el costo de fabricación cuando se cambiaron de los generadores de conmutador hace unos 50 años.
Hay menos generadores de CC más grandes que los generadores de automóviles, pero algunos se fabrican específicamente para su uso con turbinas eólicas. Algunos de ellos tienen imanes permanentes y no tienen anillos de deslizamiento. Algunos de ellos tienen convertidores AC-DC-AC para tener tanto el almacenamiento de energía de la batería como la salida de CA. Se dice que son competitivos con otros tipos de sistemas generadores en términos de eficiencia. También son atractivos porque pueden funcionar a velocidades más bajas, lo que elimina la necesidad de una caja de engranajes que aumenta la velocidad.
Los motores de automóviles RC pueden ser motores de CC de imán permanente con conmutadores o motores de CC sin escobillas. Los motores sin escobillas se pueden usar como generadores de CA y la salida se puede rectificar para proporcionar CC. La tensión de salida es proporcional a la velocidad en ambos casos, por lo que ambos necesitan reguladores electrónicos para proporcionar CC constante. Los motores DC sin escobillas son probablemente un poco más eficientes. Sospecho que son de una calidad un poco más alta porque son parte de un sistema más costoso que requiere que el controlador de velocidad electrónico los use.
Los cepillos y conmutadores que realmente necesitan cambiar la corriente a menudo serán mucho más propensos al desgaste que los conjuntos de anillos deslizantes que no necesitan realizar ninguna función de conmutación. Este desgaste excesivo se produce tanto porque es difícil hacer una superficie lisa con múltiples contactos separados (sin que el espacio entre los contactos sea más alto o más bajo que los contactos que los rodean), y porque los contactos de conmutación bajo carga ejercen una presión adicional sobre ellos; mientras que un motor o generador con muchos devanados aplicará una menor tensión de conmutación al conmutador que uno con menos, un anillo deslizante sin conmutación no producirá ninguna.
Los sistemas de frenado regenerativo generalmente incluyen el uso de motores de accionamiento de CC, ya que el acoplamiento magnético es más fuerte que el de los alternadores de CA. Por supuesto, los sistemas de frenado por corrientes de Foucault utilizan un disco sólido, como en los tranvías y trenes, pero la energía disipada en las ruedas como calor en el frenado no puede capturarse fácilmente como energía eléctrica para cargar una batería, a menos que un replanteamiento de los sistemas de cepillos y los conmutadores se emplean utilizando materiales modernos.
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