دینام چیست و تفاوت دینام های قدیم و جدید چگونه است؟

دینام یا ژنراتور، تولیدکننده برق است. وقتی موتور روشن می شود آرمیچر دینام که یک سیم پیچ الکتریکی است در میدان مغناطیسی پوسته دینام و در حول محور خود به سرعت شروع به گردش نموده و تولید برق می نماید.چون برق باتری برای موتور و سایر قسمت ها مثل چراغ ها، بخاری، استارتر، کولر و… کافی نیست و از طرفی برای اینکه باتری شارژ (پر) شود از دینام استفاده می شود.
دینام از یک پوسته فلزی، دو عدد بالشتک، بوش، آرمیچر، کلکتور، فولی و چند عدد زغال تشکیل شده است. در جلوی داشبورد هر اتومبیل بوسیله آمپرمتر، جریان برق دینام که به باتری می رود برای راننده مشخص شده است، در صورت خرابی دینام لامپ قرمز رنگی کوچکی در بغل آمپر دینام روشن می شود.

دینام (به انگلیسی: Dynamo) در واقع یک مولد الکتریکی است که با استفاده از کموتاتور ایجاد جریان مستقیم می‌کند. دینام‌ها جز نخستین ابزاری بودند که نیروی الکتریکی کارخانه‌ها را تامین می‌کردند. ساختار و اساس دینام در ابزارهای که بعداً ساخته شده‌ای چون موتور الکتریکی، کنورتیسور دوار برقی و مولد هم‌زمان استفاده شد.

امروزه دینام‌ها اصطلاحاً از نوع دینام آلترناتور هستند که با ساختار کوچک به دلیل ارزان بودن، قابل اعتماد بودن و بهره‌وری بیشتر نسبت مقیاس‌های بزرگتر آن برتری دارند.

دلایل ظهور دینام های آلترناتور بجای دینام های ژنراتور

یکی از معایب دینام های جریان مستقیم این است که این دینام ها در دورهای پائین موتور قادر به شارژ باطری نمی باشند امروزه مصرف کننده های برقی در خودرو زیاد شده است ترافیک شهرها باعث می شود که موتور یک اتومبیل مدتها در جا کار کند و در این حالت دور دینام پایین است با این شرایط دینام جریان مستقیم نمی تواند جوابگوی شارژ باطری باشد به همین خاطر امروزه دینام های جریان مستقیم از رده خارج شده و از دینام های الترناتور استفاده می شود اساس کار دینام های آلترناتور مانند دینام های جریان مستقیم است.

در دینام های الترناتور نیز بر اثر قطع خطوط قوای مغناطیسی جریان القائی بوجود می اید ولی با این تفاوت که در دینامهای جریان مستقیم اهن رباها به بدنه دینام پیچ و ثابت شده بود و سیم پیچهای تولید جریان داخل حوزه مغناطیسی حرکت می کردند در دینام های الترناتور اهن ربا دوار است و سیم پیچهای تولید جریان ثابت می باشند اهن ربای دوار را روتور و سیم پیچ ثابت را استاتور می گویند.

آلترناتور – Alternator

جریان متناوب را آلترناتور گویند و فرق اصلی آن با مولد دائمی در شیوه گرفتن جریان از کلاف های مولد است.
امروز بیش از نود درصد انرژی الکتریکی به‌وسیله آلترناتورها تولید می‌شود. مقدار جریان متناوب در هر لحظه بین صفر و حداکثر تغییر می‌کند و جهت آن مثبت یا منفی است.
مقدار مؤثر جریان متناوب ۷۰۷/۰ برابر حداکثر آن است. یعنی اگر مقدار حداکثر جریان متناوبی ۱۰۰ آمپر باشد با اندازه ۷/۷۰ آمپر جریان دائمی تولید حرارت می‌کند.
وقتی دو فشار الکتروموتوری متناوب به مقدار حداکثر خود می‌رسند می‌گویندکه آنها با یکدیگر اختلاف فاز دارند.
آلترناتورهای دو فاز دارای دو کلاف می‌باشند که با یکدیگر زاویه ۹۰ درجه می‌سازد. فشارهای الکتروموتوری کلاف‌های آلترناتور دو فاز ۹۰ درجه با یکدیگر اختلاف‌‌فاز دارند.
آلترناتورهای سه فاز دارای دو کلاف می‌باشند که با یکدیگر زاویه ۱۲۰ درجه می‌سازند. فشارهای الکتروموتوری کلاف‌های آلتروناتور سه فاز با اندازه ۱۲۰ درجه با یکدیگر اختلاف فاز دارند.
کلاف‌های آترناتورهای سه فاز را می‌توان به شکل ستاره یا مثلث به یکدیگر وصل کرد.
وقتی جریان متناوب از سیم‌پیچی قرقره‌ای بگذرد یک فشار الکتروموتوری مخالف با فشار الکتروموتوری اصلی در آن القاء می‌شود که به‌نام فشار الکتروموتوری خود القائی معروف است.
تأثیر فشار الکتروموتوری خود القائی این است که ظاهراً مقاومت مدار را بالا می‌برد و جریان را از ولتاژ عقب می‌اندازد. برای آنکه این مقاومت را با مقاومت عادی مدار اشتباه نکنند آن را مقاومت القائی می‌نامند.
تأثیر خازن در مدار جریان متناوب درست مانند آن است که از مدار جریان عبور می‌کند. خازن ولتاژ را از جریان عقب نگه می‌دارد.
مقاومت خازن در برابر جریان متناوب است با ظرفیت خازن و فرکانس جریان. ظرفیت خازن را با C نمایش می‌دهند و آن را با فاراد اندازه می‌گیرند. یک فاراد ظرفیت خازنی است که اختلاف پتانسیل میان صفحات آن یک ولت باشد و بتواند یک کولومب الکتریسیته را در خود ذخیره نماید.
آلترناتور جریان متناوب را آلترناتور گویند و فرق اصلی آن با مولد دائمی در شیوه گرفتن جریان از کلاف‌های مولد است.
آرمیچر بیشتر مولدهای جریان دائم متحرک و مغناطیس آنها ساکن است در صورتی‌که اغلب آلترناتورهای تجاری دارای آرمیچر ساکن و حوزه مغناطیسی دوار می‌باشند با این‌حال اساس ساختمان آلترناتورها نیز یک القاءکننده و یک القاءشونده و یک حرکت نسبی میان آنها است.
میدان مغناطیسی آلترناتورها به‌وسیله منبع جریانی مانند باتری یا دینامو که در خارج ماشین قرار دارد تحریک می‌شود.
آلترناتورهای بزرگ که با سرعت کم می‌چرخند قطب‌های متعددی دارند. آلترناتورهائی که با سرعت زیاد مثلاً به‌وسیله توربین‌های بخاری به گردش درمی‌آیند معمولاً دو یا چهار یا شش قطب دارند زیرا القاء‌کننده‌های سنگین نمی‌توانند قوه گریز از مرکز عظیمی را که در نتیجه سرعت‌های زیاد ایجاد می‌شود تحمل نمایند.
امروز بیش از ۹۰% انرژی الکتریکی به‌وسیله آلترناتورها تولید می‌شود.
اما اگر بخواهیم کمی دقیق‌تر بنگریم مشاهده می‌کنیم که باتری همیشه نمی‌تواند شارژ مورد نیاز و انرژی لازم استارت را تامین کند و مطمئناً اگر شارژ نشود، انرژی آن کم شده و در نهایت خالی می‌شود. اما برای جلوگیری از خالی‌شدن باتری و شارژ مجدد آن از یک ژنراتور کوچک به نام دینام یا آلترناتور استفاده می‌شود.
اما در ذهن بسیاری از خوانندگان این سئوال پیش می‌آید که آلترناتور چیست و چگونه کار می‌کند؟ آیا دینام همان آلترناتور است؟ در غیر این صورت این دو وسیله چه تفاوتی از نظر کارکرد و اصول طراحی دارند؟
در جواب این سئوال‌ها باید گفت امروزه در تمامی خودروها آلترناتور استفاده می‌شود که در دید عموم مردم به دینام مشهور است. اما از نظر کارکرد دینام با آلترناتور تفاوت‌هایی داشته که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
یکی از مهمترین تفاوت‌های دینام با آلترناتور میزان تولید جریان در دور آرام موتور است. دینام در دورهای آرام نمی‌تواند جریان کافی را برای موتور تامین کند.
این در حالی است که آلترناتور می‌تواند در دورهای پایین نیز به راحتی جریان برق مورد نیاز خود را تامین کند. حتی آلترناتور در دورهای پایین باتری را نیز شارژ می‌کند. در حالی که دینام این توانایی را ندارد. آفتامات مورد استفاده در آن با دینام متفاوت است. حجم کمتری داشته و نگهداری آن آسان‌تر است.
یکی دیگر از تفاوت‌های اصلی دینام با آلترناتور نحوه تولید جریان در آن می‌باشد. در آلترناتور حوزه مغناطیسی کاملاً دوار است و سیم پیچ‌های آن حوزه را قطع می‌کند و در آن جریان القایی ایجاد می‌کند. این حالت کاملاً برعکس دینام است.
یکی از تفاوت‌های دینام و آلترناتور در ظاهر حجم آن است. آلترناتور کوچک‌تر است، همچنین گرمای کمتری در اثر تولید جریان الکتریسیته تولید می‌کند. در مجموع آلترناتور استهلاک بسیار کمتری نسبت به دینام دارد. در مقابل توانایی بیشتری داشته و وزن کمتری نیز دارد. این دلایل باعث شد تا امروزه فقط از انواع آلترناتور در خودروها استفاده شود.
اما بسیاری مواقع پیش آمده است که دینام یا آلترناتور نمی‌تواند باتری را شارژ کند. در این‌گونه شرایط، باتری سریع خالی شده و خودرو دچار کمبود برق می‌شود. حال بروز چنین مشکلی می‌تواند دلایل زیادی داشته باشد.
یکی از مهمترین دلایل ایجاد چنین مشکلی شل‌‌بودن تسمه آلترناتور است. وقتی تسمه شل باشد آلترناتور به درستی چرخش نداشته و نمی‌تواند جریان کافی تولید کند. در نتیجه انرژی مصرف شده از انرژی تولید شده بیشتر است. در این شرایط باتری برای جبران این مساله و انرژی مصرف شده از شارژ خود مصرف می‌کند تا حدی که دیگر شارژ آن تمام شده و خالی می‌شود.
گاهی ذغال‌ها و دیودهای آلترناتور ضعیف شده و دچار مشکل می‌شوند. در این مواقع نیز آلترناتور نمی‌تواند جریان لازم را تولید کند. اما گاهی آلترناتور جریان بیش از حد لازم تولید می‌کند.
زمانی که شما در یک مسیر صاف بدون استفاده از وسیله خاصی با سرعت در حال حرکت هستید، جریان تولید شده بسیار زیاد است، به نحوی که اگر به وسیله سیستمی کنترل نشود، ممکن است به بسیاری از سیستم‌ها آسیب‌ برساند!
این سیستم همان آفتامات است که یکی از وظایفش کنترل جریان خروجی آلترناتور است. این وسیله کوچک از افزایش بیش از حد جریان جلوگیری و میزان برق خروجی آلترناتور را به راحتی کنترل می‌کند. اگر بخواهیم نحوه کار آفتامات را بررسی کنیم، فضای زیادی مورد نیاز است که در این هفته امکان ندارد. شاید از نظر ظاهری این دو وسیله زیاد تفاوتی نداشته باشند، ولی از نظر عملکرد، آلترناتور برتری محسوسی نسبت به دینام دارد.
در مجموع باید آلترناتور را سبک‌تر و مفیدتر نسبت به دینام دانست. البته امروزه و با روند رشد خودروهای نیمه هیبریدی و تمام هیبریدی حتی آلترناتور و متعلقات آن نیز در حال انقراض هستند. خودروهای تمام برقی که نمونه آن را می‌توان در محصولات آئودی به وفور مشاهده کرد، در سیستم‌های جدید و پیشرفته‌ای استفاده می‌کنند که بازده بسیار بیشتری دارند.
خودرو برای حرکت کردن نیاز به برق دارد برق برای راه اندازی استارت و نیز برای سایر مصرف کننده های برقی مانند برف پاکن و لامپ ها و فن و رادیو و سایر مصرف کننده های برق و دراین میان بخشی از این برق هم باید برای شارژ کردن باتری مورد استفاده قرار گیرد . اگر دینام یا آلترناتور از کار بیفتد خصوصا اگر شب باشد خیلی زود موتور هم از کار می افتد . اما اغلب ماشین های امروزی دارای آلترناتور هستند چون آلترناتورها قادرند جریان بیشتری را تولید کنند و درعین حال سبک تر و با صرفه تر هستند و تعمیر و نگهداری انها هم کمتر است ضمن اینکه انواع جدید آن که ساخت کارخانه بزرگ Leece-Neville Technical Bulletins هستند .
تفاوت هایی که بین آلترناتور و دینام است فراوان است ولی با این حال ابهامات زیادی در این زمینه وجود دارد . حتی برخی قائل به تفاوت نیستند و می گویند آلترناتور همان اصطلاح آمریکایی دینام است ! آلترناتور یا برق متناوب یاAC تولید می کند و دینام برق مستقیم یا DC . با این حال ما این بحث را در اینجا مطرح کردیم تا برخی تفاوت های آن مشخص شود آلترناتور دارای یک میدان چرخنده است که در درون آن یک آرمیچر ( که سیم پیچ تولید کننده برق بر روی آن قرار دارد می چرخد و بدین ترتیب جریانی تولدی می شود اگر چه فرآیند طرای این کار پیچیده است اما آلترناتورها قابلیت اطمینان reliable بیشتری دارند چون تنها قطعه ای در آلترناتور ها دچار فرسایش و سائیدگی می شود همان بیرینگهای آن هستند .
دینام همان منبع تولید برق مستقیم یا DC است و باید با سرعت زیاد بچرخد تا بتواند ولتاژ ۱۲ ولت برای شارژ باطری را فراهم کند و دارای جاروبک های ذغالی است که سریعا سائیده می شوند و باید تعویض شوند . اما آلترناتور که بیشتر در خودروهای امروزی مورد استفاده است برق متناوب AC تولید می کند و سپس این برق با استفاده از دیود ها یکسو می شود و نیاز به دور بالا برای چرخیدن ندارد ضمن اینکه آلترناتور ها سبک تر هم هستند چون کمتر تحت تاثیر حرکت کند شونده موتور قرار می گیرند عمر طولانی تری نیز دارند . اغلب آلترناتورهای جدید دارای تنظیم کننده ولتاژ -=REGULATOR داخلی هم هستند .