การย้อนกลับของเครื่องจักรไฟฟ้า

บทบัญญัติพื้นฐานของหลักการย้อนกลับของเครื่องจักรไฟฟ้า

ตามกฎของ Bio-Savard แรง F = Bli (VA) กระทำต่อตัวนำที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กด้วยกระแส I ซึ่งทิศทางจะถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย ดังนั้นหากคุณนำแปรงไปเข้าเครื่อง AC กระแสสลับจากนั้นจะเกิดแรงที่ทำให้สายไฟ ab และ cd เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก และขดลวด ab° Сd จะเริ่มหมุน (รูปที่ 1)

จำเป็นเท่านั้นที่ความถี่คือกระแสจะสอดคล้องกับความถี่ในการหมุนในช่วงเริ่มต้น หมายเหตุ f = pn... ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้จะเกิดขึ้นหากใช้กระแสตรงกับแปรงของเครื่อง DC นักสะสม ในกรณีนี้ มันจะทำหน้าที่เป็นอินเวอร์เตอร์ โดยแปลงกระแสไฟตรงที่จ่ายให้เป็นกระแสสลับภายในกระดอง (ดูรูปที่ 2)

นี่คือวิธีที่เราได้มอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ซึ่งไม่เหมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตามกฎของ Lenz กระแสเหนี่ยวนำจะมีทิศทางที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมักจะขัดขวางการเปลี่ยนแปลง (การเคลื่อนที่) เนื่องจากกระแสเหนี่ยวนำ

ข้าว. 1.เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ง่ายที่สุด

ข้าว. 2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงที่ง่ายที่สุด

ข้าว. 3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับหากปลายของเฟรมเชื่อมต่อกับวงแหวน หากเชื่อมต่อกับวงแหวนครึ่งวง (แผ่นสะสม) กระแสในวงจรจะเต้นเป็นจังหวะ

ตามกฎหมายที่กล่าวถึงข้างต้นและหลักการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด เราสามารถกำหนดข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการแปลงพลังงานดังต่อไปนี้:

1) การเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันโดยตรงของพลังงานกลและพลังงานไฟฟ้าในเครื่องไฟฟ้าอุปนัยเป็นไปได้เฉพาะเมื่อหลังเป็นพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ

2) การแปลงพลังงานดังกล่าวต้องใช้วงจรไฟฟ้าที่มีการเหนี่ยวนำที่เปลี่ยนแปลง (ในกรณีของเรา มันคือวงจรที่หมุนในสนามแม่เหล็ก)

3) ในการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า (บทบาทของมันในเครื่องใช้ไฟฟ้านั้นเล่นโดยหน้าสัมผัสของแปรงถ่าน ซึ่งความต้านทานจะเปลี่ยนจากค่าอนันต์เมื่อแปรงไม่สัมผัส แผ่นสะสมถึงค่าต่ำสุดเมื่อแปรงทับแผ่นอย่างสมบูรณ์)

4) เครื่องจักรไฟฟ้าทุกเครื่องสามารถย้อนกลับได้อย่างกระฉับกระเฉง นั่นคือโดยหลักการแล้วสามารถทำงานได้อย่างเท่าเทียมกันทั้งในฐานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์

5) ตั้งแต่สำหรับการสำแดง กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งที่จำเป็นคือการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเส้นลวดและสนามแม่เหล็ก จากนั้นเครื่องไฟฟ้าใดๆ ก็สามารถย้อนกลับได้ทางจลนศาสตร์ กล่าวคือ มันสามารถหมุนได้ทั้งกระดองหรือตัวเหนี่ยวนำ

เป็นไปได้ไหมที่จะใช้มอเตอร์แทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า?

ตามกฎหมายของ E. X.เลนซ์ กระแสเหนี่ยวนำในวงจรไฟฟ้าปิดมักจะมีทิศทางที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นมักจะป้องกันการเปลี่ยนแปลง (การเคลื่อนไหว) เนื่องจากการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้า บนพื้นฐานนี้ เครื่องไฟฟ้าเหนี่ยวนำใด ๆ คือ "พลังงานย้อนกลับได้" นั่นคือโดยหลักการแล้วสามารถทำงานได้ทั้งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์

อย่างไรก็ตามหากคุณต้องการทราบว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีไว้สำหรับโหมดการทำงานใด - สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ นี่เป็นเพราะ ในทางปฏิบัติ ข้อกำหนดบางอย่างถูกกำหนดให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องยนต์ซึ่งไม่สามารถเข้ากันได้เสมอไป ดังนั้นจึงอาจกลายเป็นว่าเครื่องจักรไฟฟ้าที่ออกแบบมาเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่สามารถทำงานได้อย่างน่าพอใจเหมือนมอเตอร์และในทางกลับกัน

ดังนั้นเครื่องจักรแต่ละเครื่องจะต้องมีการระบุบน "เพลท" สำหรับโหมดการทำงานที่โรงงานผู้ผลิตกำหนดไว้ ควรสังเกตว่ามีเครื่องจักรไฟฟ้าหลายประเภทเกิดขึ้นและใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเป็นมอเตอร์เท่านั้น

การพลิกกลับทางจลนศาสตร์ของเครื่องจักรไฟฟ้า

จากมุมมองของการนำการแปลงพลังงานไปใช้ในเครื่องจักรไฟฟ้า เฉพาะการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ของอวัยวะหลักทั้งสองเท่านั้นที่มีความสำคัญ รองลงมาคือความสามารถในการย้อนกลับทางจลนศาสตร์ของเครื่องจักรไฟฟ้า

ซึ่งหมายความว่าหากโรเตอร์ของเครื่องจักรไฟฟ้าถูกล็อคและสเตเตอร์ได้รับอนุญาตให้หมุน มันจะเริ่มหมุนในขณะที่มันหมุน โดยที่การต่อไฟฟ้าไม่เปลี่ยนแปลง ในทิศทางตรงกันข้ามกับที่โรเตอร์หมุนใน สเตเตอร์หมุน (สิ่งนี้เป็นไปตามกฎของกลศาสตร์)

เห็นได้ชัดว่า เพื่อให้สเตเตอร์หมุนได้ จะต้องติดตั้งตลับลูกปืนที่เหมาะสมและหน้าสัมผัสเลื่อนไฟฟ้าเพิ่มเติม เพื่อรักษาการจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปยังสเตเตอร์ (ถ้ามี) ก่อนทำการแปลง เห็นได้ชัดว่าด้วยการหมุนเวียนจลนศาสตร์ของเครื่องจักรไฟฟ้าโรเตอร์ด้านใน เราได้รับเครื่องจักรไฟฟ้าโรเตอร์ด้านนอกและในทางกลับกัน