Конструкция и принципы действия электрической машины
Электрическая машина, действие которой основано на использовании явления электромагнитной индукции, предназначена для
преобразования механической энергии в электрическую, или электрической в механическую, или электрической энергии в электрическую энергию другого рода тока, другого напряжения, другой
частоты.
Электрическую машину, преобразующую механическую энергию в электрическую, называют генератором. преобразование
электрической энергии в механическую осуществляется двигателями. любая электрическая машина может быть использована как
в качестве генератора, так и в качестве двигателя. свойство электрических машин изменять направление преобразуемой энергии
называют обратимостью.
если в магнитном поле полюсов постоянных магнитов или электромагнитов N и S (рис. 1) поместить проводник и под действием
какой-либо силы F1 перемещать его, то в нем возникнет Эдс:
e = Blsin = Bl,
где В – магнитная индукция в месте нахождения проводника; l –
активная длина проводника (его часть, находящаяся в магнитном
поле); – скорость перемещения проводника в магнитном поле; –
угол между векторами максимума магнитной индукции и скорости
перемещения проводника (в рассматриваемом случае = /2, т. е.
sin = 1).
Направление Эдс, индуктируемой в проводнике, определяется
согласно правилу правой руки. если проводник замкнуть на какоелибо сопротивление приемника энергии, то в образовавшейся цепи
под действием Эдс протекает ток I, направление которого совпадает с направлением Эдс проводника.
Рис. 1. Принцип действия электрической машины
В результате взаимодействия тока проводника с магнитным полем полюсов создается электромагнитная сила Fэм = lBI, направление которой определяется по
правилу левой руки. Эта сила направлена встречно силе F1, и при
Fэм = F1 проводник перемещается с постоянной скоростью. таким
образом, механическая энергия, затрачиваемая на перемещение
проводника, преобразуется в электрическую, отдаваемую сопротивлению внешнего приемника электрической, энергии, т. е. машина будет работать в режиме генератора.
если от постороннего источника электрической энергии через проводник пропустить ток, то в результате взаимодействия
тока в проводнике и магнитного поля полюсов создается электромагнитная сила Fэм, под действием которой проводник начнет
перемещаться в магнитном поле, преодолевая силу торможения
какого-либо механического приемника энергии, т. е. машина будет
работать как двигатель. таким образом, в силу общности законов
электромагнитной индукции и электромагнитных сил любая электрическая машина может работать как в режиме генератора, так и
в режиме двигателя.
машина постоянного тока состоит из неподвижной