電機的可逆性
電機可逆性原理的基本規定
根據 Bio-Savard 定律,力 F = Bli, (VA) 作用於在磁場中以電流 I 運動的導體,其方向由左手定則確定。因此,如果您將電刷帶到 AC 機器上 交流電,然後會產生一個力,使導線 ab 和 cd 在磁場中移動,線圈 ab° Сd 將開始旋轉(圖 1)。
只需要頻率為啟動期間的電流對應於旋轉頻率即可注f = pn ... 如果給直流電機的電刷施加直流電,也會出現類似的現象。 集電極 在這種情況下,它將扮演逆變器的角色,將提供的直流電轉換為電樞內部的交流電(見圖 2)。
這就是我們如何獲得電動機,與發電機不同,電動機將電能轉換為機械能。
根據楞次定律,感應電流始終有一個方向,在該方向上出現的電磁力往往會阻礙感應電流的變化(運動)。
米。 1.最簡單的交流發電機
米。 2.最簡單的直流發電機
米。 3. 如果框架的末端連接到環上,發電機會產生交變電動勢。如果將它們連接到半環(集電板)上,電路中的電流將是脈動的。
根據上述規律和最簡單電機的工作原理,我們可以製定以下能量轉換的基本規定:
1)感應電機中機械能和電能的直接相互轉換只有當後者是交流電能時才有可能,
2)這種能量轉換需要一個電感變化的電路(在我們的例子中,它是一個在磁場中旋轉的環路),
3)要將交流電轉換為直流電,電路中必須有一個變化的電阻(它在電機中的作用是通過電刷集電極接觸,當電刷不接觸時,其電阻從無窮大變化集電板,當刷子完全覆蓋板時達到一定的最小值),
4)每台電機都是能量可逆的,也就是說,原則上,它既可以作為發電機又可以作為電動機工作,
5) 因為表現 電磁感應定律 所需要的只是導線和磁場的相對運動,那麼任何電機都是運動學可逆的,也就是說,它可以轉動電樞或電感器。
是否可以使用電動機代替發電機?
根據 E. X.Lenz,閉合電路中的感應電流總是有一個方向,在該方向上出現的電磁力傾向於阻止感應電流的變化(運動)。在此基礎上,任何感應電機都是“能量可逆”的,即原則上既可以作為發電機工作,也可以作為電動機工作。
但是,如果您需要知道電機適用於哪種操作模式 - 用於發電機或發動機。這是因為在實踐中對發電機和發動機施加了某些要求,這些要求並不總是兼容,因此可能會證明,設計為發電機的電機將無法像電動機一樣令人滿意地運行,反之亦然。
因此,每台機器都必須在“銘牌”上標明生產它的工廠打算用於哪種操作模式。還應注意的是,已經出現了多種類型的電機,它們僅用作發電機或僅用作電動機。
電機的運動學可逆性
從電機實現能量轉換的角度來看,重要的只是其兩個主要機構的相對運動,其次才是電機的運動學可逆性。
這意味著如果電機的轉子被鎖定並且允許定子轉動,它將開始轉動,同時它會在電氣連接不變的情況下以與轉子轉動的方向相反的方向轉動定子旋轉(這遵循力學定律)。
顯然,為了使定子旋轉,它需要安裝合適的軸承,此外還需要安裝電氣滑動觸點,以在轉換之前維持對定子的電能供應(如果有的話)。顯然,通過內轉子電機的運動循環,我們得到了外轉子電機,反之亦然。