Omkeerbaarheid van elektrische machines

Basisbepalingen van het principe van omkeerbaarheid van elektrische machines

Volgens de wet van Bio-Savard werkt de kracht F = Bli, (VA) op een geleider die beweegt in een magnetisch veld met een stroom I, welke richting wordt bepaald door de linkerhandregel. Daarom, als u de borstels naar een AC-machine brengt wisselstroom, dan ontstaat er een kracht waardoor de draden ab en cd in een magnetisch veld gaan bewegen, en de spoel ab°Сd begint te draaien (fig. 1).

Het is alleen nodig dat de frequentie de stroom overeenkomt met de rotatiefrequentie tijdens de opstartperiode opmerking f = pn... Een soortgelijk fenomeen zal optreden als een gelijkstroom wordt toegepast op de borstels van een DC-machine. Verzamelaar in dit geval zal het de rol spelen van een omvormer, die de geleverde gelijkstroom omzet in wisselstroom in het anker (zie Fig. 2).

Zo krijgen we een elektromotor die, in tegenstelling tot een generator, elektrische energie omzet in mechanische energie.

Volgens de wet van Lenz heeft de geïnduceerde stroom altijd een richting waarin de opkomende elektromagnetische kracht de neiging heeft de verandering (beweging) waardoor de stroom wordt geïnduceerd te belemmeren.

Rijst. 1.De eenvoudigste dynamo

Rijst. 2. De eenvoudigste gelijkstroomgenerator

Rijst. 3. De generator geeft een wisselende emf als de uiteinden van het frame verbonden zijn met de ringen. Als ze zijn aangesloten op halve ringen (collectorplaten), zal de stroom in het circuit pulseren.

Op basis van de hierboven genoemde wetten en het werkingsprincipe van de eenvoudigste elektrische machines, kunnen we de volgende basisbepalingen voor energieomzetting formuleren:

1) directe wederzijdse transformatie van mechanische en elektrische energie in inductieve elektrische machines is alleen mogelijk wanneer deze laatste wisselstroomenergie is,

2) een dergelijke energieomzetting vereist een elektrisch circuit met een veranderende inductantie (in ons geval is het een lus die in een magnetisch veld ronddraait),

3) om wisselstroom om te zetten in gelijkstroom, moet er een veranderende elektrische weerstand in het elektrische circuit zijn (zijn rol in elektrische machines wordt gespeeld door het borstel-collectorcontact, waarvan de weerstand verandert van oneindig wanneer de borstel de collectorplaat, tot bepaalde minimale waarde wanneer de borstel de plaat volledig overlapt),

4) elke elektrische machine is energetisch omkeerbaar, dat wil zeggen dat hij in principe zowel als generator als als motor kan werken,

5) sinds voor manifestatie de wet van elektromagnetische inductie het enige dat nodig is, is de relatieve beweging van de draad en het magnetische veld, dan is elke elektrische machine kinematisch omkeerbaar, dat wil zeggen, het kan een anker of een inductor draaien.

Is het praktisch mogelijk om een ​​motor te gebruiken in plaats van een generator?

Volgens de wet van E.X.Lenz, heeft de geïnduceerde stroom in een gesloten elektrisch circuit altijd een richting waarin de opkomende elektromagnetische kracht de neiging heeft om die verandering (beweging) te voorkomen waardoor de elektrische stroom wordt geïnduceerd. Op basis hiervan is elke inductie-elektrische machine "energie-omkeerbaar", dat wil zeggen dat hij in principe zowel als generator als als motor kan werken.

Als u echter wilt weten voor welke werkingsmodus de elektrische machine bedoeld is - voor een generator of een motor.Dit komt doordat in de praktijk bepaalde eisen worden gesteld aan de generator en de motor, die niet altijd compatibel zijn en daarom kan blijken dat een elektrische machine die is ontworpen als generator, niet naar behoren kan werken als motor en vice versa.

Daarom moet elke machine een indicatie op het "plaatje" hebben voor welke werkingsmodus het bedoeld is door de fabriek die het heeft geproduceerd. Ook moet worden opgemerkt dat er een aantal soorten elektrische machines zijn ontstaan ​​en alleen als generator of alleen als motor worden gebruikt.

Kinematische omkeerbaarheid van een elektrische machine

Vanuit het oogpunt van de implementatie van energieomzetting in een elektrische machine is alleen de relatieve beweging van de twee hoofdorganen belangrijk, gevolgd door de kinematische omkeerbaarheid van de elektrische machine.

Dit betekent dat als de rotor van een elektrische machine is vergrendeld en de stator mag draaien, deze zal beginnen te draaien, terwijl hij zal draaien, met ongewijzigde elektrische verbindingen, in de richting tegengesteld aan die waarin de rotor in de stator roteert (dit volgt uit de wetten van de mechanica).

Om de stator te laten draaien, moet deze natuurlijk worden uitgerust met geschikte lagers en daarnaast elektrische sleepcontacten om de toevoer van elektrische energie naar de stator te behouden, indien aanwezig, voorafgaand aan de conversie. Het is duidelijk dat we met de kinematische circulatie van de elektrische machine met binnenrotor een elektrische machine met buitenrotor krijgen en vice versa.