دینام

دینام (dynamo) یک ژنراتور الکتریکی (electrical generator) است که با استفاده از یک کموتاتور (commutator) جریان مستقیم تولید می‌کند. دینام‌ها اولین ژنراتور‌های الکتریکی قادر به تولید برق برای صنعت بودند و بر اساس آن‌ها بعد‌ها بسیاری از دیگر دستگاه‌های تولید برق قدرت ساخته شدند؛ از جمله موتور الکتریکی (electric motor)، آلترناتور (alternator) جریان متناوب و مبدل دوار (rotary converter). امروزه آلترناتور‌های ساده‌تر در تولید برق در مقیاس بزرگ غالب هستند که دلیل آن کارایی، قابلیت اطمینان و قیمت است. عیب دینام وجود یک کموتاتور مکانیکی است. همچنین تبدیل جریان متناوب به مستقیم با استفاده از دستگاه‌های اصلاح قدرت، معمولا موثرتر و اقتصادی‌تر است.

دینام‌ها از کویل‌های دوار سیمی و میدان‌های مغناطیسی برای تبدیل چرخش مکانیکی به یک جریان مستقیم برق پالسی به کمک قانون القای فارادی استفاده می‌کنند. یک دینام متشکل از یک ساختار ثابت به نام استاتور است که یک میدان مغناطیسی یکنواخت فراهم می‌کند و مجموعه‌ای از سیم‌پیچ‌های دوار به نام آرمیچر (armature) که در داخل میدان می‌چرخند. حرکت سیم در میدان مغناطیسی باعث می‌شود که میدان بر الکترون‌های داخل فلز فشار وارد کند و یک جریان الکتریکی در سیم ایجاد می‌شود. در ماشین‌های کوچک، میدان مغناطیسی ثابت ممکن است توسط یک یا چند آهن‌ربای دایمی فراهم شود؛ ماشین‌های بزرگ‌تر یک میدان مغناطیسی ثابت دارند که به وسیله مغناطیس‌های الکتریکی که معمولا سیم‌پیچ میدان (field coil) نامیده می‌شوند؛ تولید می‌شود.



دینام‌ها هنوز هم در کاربرد‌های کم توان استفاده دارند؛ به ویژه زمانی که در آن ولتاژ پایین DC مورد نیاز است، زیرا یک آلترناتور با یک یکسو‌ساز نیمه‌رسانا ممکن است در این کاربرد ناکارآمد باشد.



کموتاسیون

کموتاتور برای تولید جریان مستقیم مورد نیاز است. هنگامی که یک حلقه سیم در یک میدان مغناطیسی می‌چرخد، پتانسیل القا شده در آن در هر نیم چرخش معکوس می‌شود که این یک جریان متناوب ایجاد می‌کند. در روز‌های اولیه از تجربه برق، جریان متناوب استفاده شناخته شده‌ای نداشت. استفاده‌های محدود برق، مانند آب‌کاری با استفاده از جریان مستقیم، توسط باتری‌های مایع کثیف تولید می‌شدند. دینام به عنوان جایگزینی برای باتری‌ها اختراع شد. کموتاتور یک سویچ دوار (rotary switch) شامل مجموعه‌ای از اتصالات نصب شده بر روی شافت ماشین به همراه اتصالات بلوک گرافیتی ثابت به نام جاروبک (brushes) است. کموتاتور اتصال سیم پیچ به مدار خارجی را زمانی که پتانسیل معکوس می‌شود، معکوس می‌کند و بنابراین به جای جریان متناوب یک جریان مستقیم پالسی تولید می‌شود.





تحریک

اولین دینام‌ها برای ایجاد میدان مغناطیسی از آهن‌ربا‌های دایمی استفاده می‌کردند که به آن‌ها ماشین‌های مغناطیسی-الکتریکی (magneto-electric machines) یا مگنتو (magnetos) می‌گفتند. با این حال محققان دریافتند که میدان مغناطیسی قوی‌تر و قدرت بیش‌تر را می‌توان با استفاده از آهن‌ربا‌های الکتریکی و به کمک سیم‌پیچ میدان (field coils) در استاتور تولید کرد که به نام ماشین‌های دینام الکتریکی (dynamo-electric machines) و یا دینام (dynamos) خوانده شدند. کویل میدان استاتور ممکن است خود محرک (self-excited) باشد که از جریان تولید شده توسط خود دینام استفاده می‌کند و یا به صورت تحریک جداگانه (separately excited) توسط یک دینام جداگانه کوچک‌تر تحریک شود.