Μια γεννήτρια δημιουργεί ηλεκτρική ενέργεια, ενώ ένας μετατροπέας αλλάζει έναν τύπο ηλεκτρικού ρεύματος σε έναν άλλο. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι ηλεκτρικού ρεύματος, το εναλλασσόμενο (AC) και το συνεχές (DC). Οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται όταν οι συσκευές που χρησιμοποιούν τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος πρέπει να χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητο ή σε άλλο μέρος όπου είναι διαθέσιμη μόνο τροφοδοσία DC. Τα δύο μηχανήματα έχουν σαφώς διαφορετικές λειτουργίες, αν και υπάρχουν γεννήτριες inverter που κάνουν και τα δύο για μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση.
Εναλλασσόμενο ρεύμα έναντι συνεχούς ρεύματος
Το εναλλασσόμενο ρεύμα και το συνεχές ρεύμα διαφέρουν στο ότι τα ηλεκτρόνια ρέουν εμπρός και πίσω στο εναλλασσόμενο ρεύμα, αλλά μόνο προς μία κατεύθυνση στο DC. Επειδή το AC μπορεί να ανεχθεί υψηλότερες τάσεις, χάνει λιγότερη ενέργεια όταν διανύει μεγαλύτερες αποστάσεις. Ως αποτέλεσμα, το AC χρησιμοποιείται συνήθως για την παροχή ρεύματος στα περισσότερα σπίτια και κτίρια. Ως εκ τούτου, οι περισσότερες οικιακές συσκευές λειτουργούν με AC. Διαφορετικά, θα πρέπει να μετατρέψουν το εναλλασσόμενο ρεύμα που παρέχεται στο σπίτι ή το κτίριο σε συνεχές ρεύμα για να τροφοδοτήσει τη συσκευή.
Οι προσωπικοί υπολογιστές συνήθως λειτουργούν σε DC και περιέχουν έναν ανορθωτή για την εκτέλεση αυτής της μετατροπής. Σε αυτή την περίπτωση, ο ανορθωτής αναφέρεται πιο συχνά ως τροφοδοτικό.
Πώς λειτουργούν οι μετατροπείς
Ένας μετατροπέας παίρνει την υπάρχουσα ισχύ που έρχεται με τη μορφή συνεχούς ρεύματος και τη μετατρέπει σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτό το κάνει στέλνοντας το ρεύμα μέσω διακοπτών που το στέλνουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Στη συνέχεια, μπορούν να εφαρμοστούν φίλτρα για να εξομαλύνουν το κύμα και να του δώσουν μια σταθερή συχνότητα. Οι διαφορετικοί τύποι μετατροπέων χρησιμοποιούν ποικίλες μεθόδους φιλτραρίσματος, ανάλογα με το πόσο ομαλή πρέπει να είναι η έξοδος. Για τη μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα, χρησιμοποιείται μια συσκευή που ονομάζεται ανορθωτής.
Μία από τις πιο συνηθισμένες καθημερινές χρήσεις των μετατροπέων είναι η παροχή ισχύος για τη λειτουργία διαφορετικών ηλεκτρονικών ειδών στα αυτοκίνητα. Τα αυτοκίνητα συνήθως παράγουν DC, το οποίο δεν είναι συμβατό με τις περισσότερες συσκευές που προορίζονται να χρησιμοποιούν τυπικές οικιακές πρίζες. Τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα διαθέτουν μια θύρα αξεσουάρ στην οποία μπορεί να συνδεθεί ένας φορητός μετατροπέας, επιτρέποντας σε μια μικρή τηλεόραση, κινητό τηλέφωνο ή άλλη ηλεκτρονική συσκευή να χρησιμοποιεί το ρεύμα. Ορισμένοι μικροί μετατροπείς έχουν σχεδιαστεί για να συνδέονται στον αναπτήρα ενός αυτοκινήτου.
Μεγαλύτεροι μετατροπείς χρησιμοποιούνται σε εργοτάξια για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για ηλεκτρικά εργαλεία και άλλες συσκευές. Οι γεννήτριες ηλιακής και αιολικής ενέργειας χρησιμοποιούν μετατροπείς για να μετατρέψουν την ισχύ που παράγουν σε αυτή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα σπίτι.
Μια σημαντική διάκριση μεταξύ ενός μετατροπέα και μιας γεννήτριας είναι ότι ένας μετατροπέας μπορεί να λειτουργήσει μόνο εάν υπάρχει ήδη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. δεν μπορεί να δημιουργήσει το δικό του. Εκτός εάν αποτελούν μέρος μιας συνδυαστικής μηχανής, οι μετατροπείς απλώς μετατρέπουν το DC σε AC, ενώ μια παραδοσιακή γεννήτρια δεν μπορεί να αλλάξει ρεύμα από τη μια μορφή στην άλλη.
Πώς λειτουργούν οι γεννήτριες
Η γεννήτρια είναι μια μηχανή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι ηλεκτρικές γεννήτριες είναι υπεύθυνες για την παροχή της ενέργειας που λαμβάνει ένα σπίτι. Οι ηλεκτρικές γεννήτριες μεγάλης κλίμακας μπορούν να τροφοδοτούνται από άνθρακα, φυσικό αέριο ή πυρηνική ενέργεια. Μια φορητή γεννήτρια χρησιμοποιεί συνήθως βενζίνη ή καύσιμο ντίζελ, το οποίο καίγεται για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας για χρήση σε ένα εργοτάξιο ή σε ένα κτίριο κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος.
Οι γεννήτριες μπορούν να σχεδιαστούν για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια είτε εναλλασσόμενου ρεύματος είτε συνεχούς ρεύματος, αν και οι περισσότερες χρησιμοποιούνται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και για μικρότερες εφαρμογές παράγουν AC. Ωστόσο, αυτό είναι το μόνο που κάνουν οι παραδοσιακές γεννήτριες — παράγουν ηλεκτρισμό. Εάν η τάση που χρειάζεται να αλλάξει η ηλεκτρική ενέργεια, για παράδειγμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μετασχηματιστής.
Γεννήτριες μετατροπέα
Οι γεννήτριες inverter είναι σαν τις παραδοσιακές γεννήτριες επειδή παράγουν τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ισχύ συνεχούς ρεύματος πριν μετατραπεί ξανά σε AC. Αυτό παράγει μια πιο ομαλή, πιο σταθερή ροή ισχύος. Η μετατροπή επιτρέπει επίσης στη γεννήτρια να είναι πιο αποδοτική στα καύσιμα, καθώς και να λειτουργεί πιο αθόρυβα από τα τυπικά μοντέλα.
Μετατροπείς ισχύος
Μερικοί άνθρωποι μπερδεύουν επίσης έναν μετατροπέα με έναν μετατροπέα ισχύος, ακόμη και χρησιμοποιώντας τους όρους εναλλακτικά. Ένας μετατροπέας χρησιμοποιείται για την αλλαγή τάσης από το ένα επίπεδο στο άλλο. Σε διαφορετικές χώρες χρησιμοποιούνται διαφορετικά επίπεδα τάσης και οι ταξιδιώτες σε άλλα μέρη του κόσμου μπορεί να χρειαστούν μετατροπέα για να χρησιμοποιήσουν συσκευές όπως πιστολάκια μαλλιών και ηλεκτρικές ξυριστικές μηχανές.