A folyamat az energiaátalakítás villamos gépekben
A villamos gépek energia az átalakítási folyamat. Generátor átalakítani mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. Ez azt jelenti, hogy a működéshez szükséges, a generátor tengelyére forgatni bármilyen motort. A mozdony, például generátor dízelüzemű forgatni a hőerőmű - gőzturbina számára vízerőművek - a vízturbina.
Villamos motorok fordítva, átalakítani elektromos energiát mechanikai energiává. Ezért a motor működése szükséges csatlakoztatni a vezetékeket az elektromos energiaforrás, vagy ahogy mondják, kapcsolja be az elektromos hálózatra.
A működési elve, az elektromos gép használatán alapul az elektromágneses indukció jelenségek és a előfordulása elektromágneses erő kölcsönhatásban áramvezetők és a mágneses mezőt. Ezek a jelenségek, ha működik, mint egy generátort és egy elektromos motor. Oly gyakran beszélnek a generátor és a motor működési módja az elektromos gépek.
A villamos forgógép a folyamat energetikai konvertálás két fő részből áll: egy horgony és egy tekercset annak tekercseket, amelyek mozognak egymáshoz képest. Induktor létrehoz egy mágneses mezőt a gépen. A forgórész tekercselés által indukált e. d. a. és az elektromos áram. Amikor az áram a armatúra tekercselés a kölcsönhatás a mágneses mező által létrehozott elektromágneses erő, amelyen keresztül az energia átalakítási folyamat valósul meg egy autó.
A működési elve a generátort.
A legegyszerűbb az, hogy kapcsolja be egy elektromos generátort, egy forgó mágneses mező (1A.). Ebben a generátor tekercs 1 tekercs horgonyt. Induktor állandó mágnesek 2, amelyek között az armatúra 3 forog.
Ábra. 1. A fő program a legegyszerűbb generátor (a) és a motor (b)
Amikor a tekercs forog egy bizonyos fordulatszám n annak oldalai mentén (vezeték) keresztül a mágneses erő F és az áramlási út kiváltott minden egyes vezetőben e. d. a. e. Ha elfogadott látható. 1, és a forgásirányt az armatúra e. d. a. A karmester alatt található déli pólus szerint a jobb kéz szabályt szemben velünk, és e. d. a. A karmester található az északi pólus - velünk.
Ha csatlakozik a forgórész tekercselés a villamos energia vevő 4, akkor megy a zárt elektromos áram I. A jelenlegi vezetők az armatúra tekercselés én lesz irányítva ugyanúgy, mint pl. d. a. e.
Nézzük, miért kell tölteni a mechanikai energia a dízelmotor vagy egy turbina forog, a forgórész mágneses mező (erőgéppel). Amikor az aktuális i szóló elhelyezve a mágneses mező a vezetékek, minden egyes vezeték hat az elektromágneses erő F.
Amikor ábrán feltüntetett. 1, és a jelenlegi irány a szabály szerint a bal oldali vezető alatt elhelyezett déli pólus tapasztal F erő, irányítani a bal és a vezeték alatt található az északi pólus, - az F erő, irányítani a megfelelő. Ezek az erők létrehozásához nyomaték M együtt mágnesszelep irányított óramutató járásával megegyező irányban.
Vizsgálatából látható. 1, és látható, hogy az elektromágneses M nyomatékot előforduló, ha így egy elektromos generátor, van irányítva az ellentétes irányba, hogy a forgatás a vezetékek, így ez egy fékezési nyomaték generátor armatúra keres lassú forgatás.
Annak érdekében, hogy a stop horgony, horgony kialakítása szükséges csatolni egy külső forgatónyomaték MBH ellenkezőjét M és egyenlő vele nagyságú. Figyelembe véve a belső súrlódás és egyéb veszteségek a gép külső nyomaték nagyobb kell legyen elektromágneses nyomaték M által generált áram generátor terhelését.
Ezért továbbra is a normális működését a generátor, hogy a külső van szükség, hogy a kínálat a mechanikai energia - forogni horgony bármely 5 motor.
A terhelés nélkül (nyitott a generátor külső áramkörben) tartja az alapjárati fordulatszám generátor. Ebben az esetben a dízelmotor vagy turbina igényel csak annyi mechanikai energiát legyőzéséhez szükséges súrlódás és más belső kompenzációja energiaveszteség a generátort.
Növelésével a terhelés a generátor, azaz a. E. nekik elektromos Pel, növelve a jelenlegi I, átfolyik a vezetékek a forgórész tekercselés és a fékező nyomatékot az általuk generált M. Következésképpen ennek megfelelően kell növelni, és a mechanikai teljesítmény PMX, amelyek generátort kapni a dízelmotor vagy turbina, hogy továbbra is a normál működést.
Így a több villamos energiát fogyaszt, például motorok a mozdony dízel generátor, annál inkább úgy mechanikai energia forgatva, és minél több gázolaj meg kell adni a gázolaj.
A működési feltételei a villamos generátor fent tárgyalt, ami jellemző rá:
1. egyezik az irányt a jelenlegi i és e. d. a. vezetékek a forgórész tekercselés. Ez azt jelzi, hogy a készülék elküldi villamos energia;
2. Az előfordulása elektromágneses fékezési nyomaték M ellen irányuló elfordulását az armatúra. Ez azt jelenti, hogy szükség van egy gép kívül a mechanikai energiát.
A működési elve a villanymotor.
Motor alapvetően ugyanaz, mint a generátort. A legegyszerűbb egy gerjesztőtekercs 1 (ábra. 1 b) a rögzítési 3, amely forog a mágneses pólusok a gerjesztőtekercs 2. Karnagyaink képezik az armatúra tekercselés.
Ha a tekercs csatlakozik egy villamos energiaforrással, például a hálózati 6, a vezetőt annak minden kezdődik át elektromos áram I. Ez az áram kölcsönhatásban van a mágneses mező pólusai, generál elektromágneses erő F.
Amikor ábrán feltüntetett. 1b a jelenlegi irány vezeték alatt elhelyezett déli pólus tapasztal F erő, irányítani a megfelelő és a karmester, amely alatt fekszik az északi pólus, - az F erő, rendezte a bal oldalon. Az együttes hatása ezeknek az erőknek teremt az elektromágneses forgatónyomatékot M, az óramutató járásával ellentétes irányban, így a horgony egy útmutató forgási bizonyos gyakorisággal n. Ha csatlakozni armatúratengelyen bármely mechanizmus vagy eszköz 7 (a pár kerék vagy villamos mozdony, a szerszámgép és így tovább.) A motor fogja eredményezni forgatás a készülék, azaz a. E., hogy ez a mechanikai energia. Ugyanakkor a külső MBH, által előállított ez a készülék, lesz ellen irányul az elektromágneses forgatónyomatékot M.
Tudja meg, miért terhelés alatt forgása közben a szerelvény a motor, az elektromos energiát fogyaszt. Azt találtuk, hogy forgás közben az armatúra vezetékek egy mágneses mező által indukált minden egyes vezetőben e. e. az irányt, amely meghatározott, de a jobb kéz szabályt. Következésképpen, amikor a ábrán bemutatott. 1, b e irányba forgatás. d. a. e indukál a vezető alatt található déli pólus, küldjük tőlünk e. d. a. e indukált a vezetőben található az északi pólus, majd elküldi nekünk. Ábra. 1b azt mutatja, hogy az e. d. a. e, indukált minden egyes vezetőben, szemben a jelenlegi i, t. e. megakadályozzák való áthaladás vezetékek.
Ahhoz, hogy a jelenlegi i I továbbra is áramlik keresztül vezetik el a szerelvény ugyanabba az irányba, azaz a. E. Ez a motor tovább működik, és fejleszteni a szükséges nyomatékot kell alkalmazni ezeket a vezetőket egy külső feszültséget az U, irányul e. d. a. és egy nagyobb méretű, mint a teljes e. d. a. E indukált összes sorba kapcsolt armatúra tekercselés vezetékek. Ezért meg kell adnia, hogy a motor a villamos hálózat.
A terhelés nélkül (külső fékező nyomaték hat a tengelyre a motor) a motor húz egy külső forrásból (hálózati), egy kis mennyiségű villamos energia és kiterjeszti egy kis üresjárati áram. Ezt az energiát használják fel a belső teljesítmény veszteség a gépben.
Ha a terhelés növeli a motor áramfelvétele megnő és továbbfejlesztve azokat az elektromágneses nyomaték. Tehát, hogy növeljék a mechanikai energiát szállított, amikor a motor terhelése megnő, ami növekedést jelent a villamos energia automatikusan átirányításra a saját forrás.
A fenti működési feltételei a villamos motor ez azt jelenti, hogy a jellemző rá:
1. egybeesés az irányt az elektromágneses nyomaték M, és a forgási frekvenciája n. Leírja a hatása jármű mozgási energia;
2. A megjelenése a vezetőkön a armatúratekercselésben e. d. a. szemben a jelenlegi i és a külső feszültség U. Ebből következik, hogy nem szerzik az elektromos energiát a gépen kívül.
Az elv reverzibiiitásának elektromos gépek.
Figyelembe véve a működési elve a generátor és az elektromos motor, azt találtuk, hogy vannak elrendezve, egyformán, hogy sok a közös a munka alapján ezeket a gépeket.
A folyamat a konvertáló mechanikai energia elektromos a generátor és az elektromos energiát mechanikai energiává a motort indukcióval összefüggő e. d. a. egy forgó mágneses mezőt az armatúra tekercselés vezetékek és a előfordulása elektromágneses erők kölcsönhatásából eredő mágneses mezők és árammal átjárt vezető.
Ellentétben a generátor motor csak a kölcsönös irányt e. d. s, áram, elektromágneses nyomaték és a sebesség.
Összegezve a tárgyalt folyamatok a generátor és az elektromos motor, akkor lehet megállapítani azt az elvet reverzibiiitásának elektromos gépek. Ezen elv szerint, minden elektromos autó futhat a generátor és az elektromos motor és a generátor változás mód a motor, és fordítva.
Ábra. 2. e irányba. d. a. E, I áram, a forgórész és a forgási sebesség N M az elektromágneses forgatónyomaték a villamos gép DC motor az (a) és a generátor (b) módok
Hogy tisztázza a helyzetet, úgy a munka a villamos gép DC különböző körülmények között. Ha a külső U feszültség nagyobb, mint a teljes e. d. a. E. összes sorba kapcsolt armatúra tekercselés vezetékek, a jelenlegi I elhalad az említett ábrán. 2, és az irányt, és a gép fut a motor fogyasztása a villamos energia a hálózatról, és így a mechanikai.
Azonban, ha bármilyen okból, pl. d. a. E nagyobb lesz, mint a külső feszültség U, az I áram a forgórész tekercselés megváltoztatja az irányát (ábra. 2b) és egybeesik az e. d. a. E. Amikor ez a változás és az irányt az elektromágneses forgatónyomaték M, amely ellen irányul forgási frekvenciája n. A véletlen a irányát e. d. a. E és jelenlegi I azt jelenti, hogy a gép lett a hálózat, így a villamos energia és az előfordulását az elektromágneses fékezési nyomaték M jelzi, hogy kell fogyasztani a külső mechanikai energiát.
Ezért, ha pl. d. a. E indukált a vezetékek a forgórész tekercselés válik nagyobb feszültséget az U, a gép megy a motor a generátor üzemmódban, azaz, ha E U - .. generátor.
Fordítási a villamos gép motor üzemmódban a generátor végezhetjük különböző módokon: csökkenti a forrás feszültség U, amely kapcsolódik a forgórész tekercselés vagy növekvő e. d. a. E a forgórész tekercselés.