Reversibilitet af elektriske maskiner

Grundlæggende bestemmelser i princippet om reversibilitet af elektriske maskiner

Ifølge Bio-Savards lov virker kraften F = Bli, (VA) på en leder, der bevæger sig i et magnetfelt med en strøm I, hvilken retning er bestemt af venstrehåndsreglen. Hvis du derfor bringer børsterne til en AC-maskine vekselstrøm, så vil der opstå en kraft, som vil få ledningerne ab og cd til at bevæge sig i et magnetfelt, og spolen ab° Сd vil begynde at rotere (fig. 1).

Det er kun nødvendigt, at frekvensen er den strøm, der svarer til rotationsfrekvensen i opstartsperioden note f = pn... Et lignende fænomen vil opstå, hvis der tilføres jævnstrøm til børsterne på en DC-maskine. Samler i dette tilfælde vil den spille rollen som en inverter, der omdanner den tilførte jævnstrøm til vekselstrøm inde i armaturet (se fig. 2).

Sådan får vi en elektrisk motor, som i modsætning til en generator omdanner elektrisk energi til mekanisk energi.

Ifølge Lenz's lov har den inducerede strøm altid en retning, hvor den fremkommende elektromagnetiske kraft har en tendens til at hæmme ændringen (bevægelsen), som skyldes, at strømmen induceres.

Ris. 1.Den enkleste generator

Ris. 2. Den enkleste DC-generator

Ris. 3. Generatoren giver en vekslende emk, hvis enderne af rammen er forbundet med ringene. Hvis de er forbundet til halvringe (kollektorplader), vil strømmen i kredsløbet være pulserende.

Baseret på ovennævnte love og princippet om drift af de enkleste elektriske maskiner kan vi formulere følgende grundlæggende bestemmelser for energikonvertering:

1) direkte gensidig transformation af mekanisk og elektrisk energi i induktive elektriske maskiner er kun mulig, når sidstnævnte er vekselstrømsenergi,

2) sådan energiomdannelse kræver et elektrisk kredsløb med en skiftende induktans (i vores tilfælde er det en sløjfe, der roterer i et magnetfelt),

3) for at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm skal der være en skiftende elektrisk modstand i det elektriske kredsløb (dets rolle i elektriske maskiner spilles af børste-samlerkontakten, hvis modstand ændres fra uendeligt, når børsten ikke rører ved samleplade, til en vis minimumsværdi, når børsten helt overlapper pladen),

4) enhver elektrisk maskine er energetisk reversibel, det vil sige, at den i princippet kan fungere både som generator og som motor,

5) siden til manifestation loven om elektromagnetisk induktion alt, der skal til, er den relative bevægelse af ledningen og magnetfeltet, så er enhver elektrisk maskine kinematisk reversibel, det vil sige, den kan dreje enten et anker eller en induktor.

Er det praktisk muligt at bruge en motor i stedet for en generator?

Ifølge loven i E. X.Lenz, den inducerede strøm i et lukket elektrisk kredsløb har altid en retning, i hvilken den fremkommende elektromagnetiske kraft har en tendens til at forhindre den ændring (bevægelse), som skyldes, at den elektriske strøm induceres. På dette grundlag er enhver elektrisk induktionsmaskine "energireversibel", det vil sige, at den i princippet kan fungere både som generator og som motor.

Men hvis du skal vide, hvilken driftsform den elektriske maskine er beregnet til - til en generator eller en motor.Det skyldes, at der i praksis stilles visse krav til generatoren og motoren, som ikke altid er kompatible. , og derfor kan det vise sig, at en elektrisk maskine designet som generator ikke vil kunne fungere tilfredsstillende som motor og omvendt.

Derfor skal hver maskine have en indikation på "pladen", hvilken driftsform den er beregnet til af den fabrik, der har produceret den. Det skal også bemærkes, at der er opstået en række typer af elektriske maskiner og kun bruges som generator eller kun som motor.

Kinematisk reversibilitet af en elektrisk maskine

Fra synspunktet om implementeringen af ​​energiomdannelse i en elektrisk maskine, er kun den relative bevægelse af dens to hovedorganer vigtig, efterfulgt af den kinematiske reversibilitet af den elektriske maskine.

Det betyder, at hvis rotoren på en elektrisk maskine er låst, og statoren får lov at dreje, vil den begynde at dreje, mens den vil dreje, med uændrede elektriske forbindelser, i den modsatte retning af den, rotoren har drejet i. stator roterer (dette følger af mekanikkens love).

For at statoren kan rotere, skal den naturligvis være udstyret med passende lejer og desuden elektriske glidekontakter for at opretholde forsyningen af ​​elektrisk energi til statoren, hvis nogen, før konverteringen. Det er klart, at med den kinematiske cirkulation af den indre rotor elektriske maskine, får vi en ydre-rotor elektrisk maskine og omvendt.