전기 기계의 가역성

전기 기계의 가역성 원리의 기본 조항

Bio-Savard의 법칙에 따르면 힘 F = Bli, (VA)는 전류 I로 자기장에서 움직이는 도체에 작용하며, 방향은 왼손 법칙에 의해 결정됩니다. 따라서 브러시를 AC 기계로 가져오면 교류그러면 와이어 ab와 cd가 자기장에서 움직이고 코일 ab° Сd가 회전하기 시작하는 힘이 발생합니다(그림 1).

참고 f = pn... DC 기계의 브러시에 직류를 가하면 유사한 현상이 발생합니다. 수집기 이 경우 전기자 내부에서 공급된 직류를 교류로 변환하는 인버터 역할을 합니다(그림 2 참조).

이것이 발전기와 달리 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 전기 모터를 얻는 방법입니다.

Lenz의 법칙에 따르면 유도 전류는 항상 발생하는 전자기력이 전류가 유도되는 변화(운동)를 방해하는 방향을 가집니다.

쌀. 1.가장 간단한 교류 발전기

쌀. 2. 가장 간단한 DC 제너레이터

쌀. 3. 프레임의 끝이 고리에 연결되어 있으면 발전기가 번갈아 emf를 제공합니다. 하프 링(콜렉터 플레이트)에 연결되면 회로의 전류가 맥동합니다.

위에서 언급한 법칙과 가장 단순한 전기 기계의 작동 원리를 기반으로 에너지 변환에 대한 다음과 같은 기본 조항을 공식화할 수 있습니다.

1) 유도 전기 기계에서 기계적 및 전기적 에너지의 직접 상호 변환은 후자가 교류 에너지인 경우에만 가능합니다.

2) 이러한 에너지 변환에는 인덕턴스가 변화하는 전기 회로가 필요합니다(이 경우 자기장에서 회전하는 루프임).

3) 교류를 직류로 변환하려면 전기 회로에 변화하는 전기 저항이 있어야 합니다(전기 기계에서의 역할은 브러시-컬렉터 접점에 의해 수행되며 브러시가 접촉하지 않을 때 저항이 무한대에서 변경됨) 컬렉터 플레이트, 브러시가 플레이트와 완전히 겹칠 때 특정 최소값으로),

4) 모든 전기 기계는 정력적으로 가역적입니다. 즉, 원칙적으로 발전기와 모터로 동등하게 작동할 수 있습니다.

5) 표현 이후 전자기 유도의 법칙 와이어와 자기장의 상대적인 움직임만 있으면 모든 전기 기계는 운동학적으로 가역적입니다. 즉, 전기자 또는 인덕터를 돌릴 수 있습니다.

발전기 대신 모터를 사용하는 것이 현실적으로 가능합니까?

E. X.Lenz에 따르면, 폐쇄된 전기 회로에서 유도된 전류는 항상 발생하는 전자기력이 전류가 유도되는 변화(동작)를 방지하는 경향이 있는 방향을 가집니다. 이를 바탕으로 모든 유도 전기 기계는 "에너지 가역"입니다. 즉, 원칙적으로 발전기와 모터로 모두 작동할 수 있습니다.

그러나 발전기 또는 엔진을 위한 전기 기계의 작동 모드를 알아야 하는 경우 이것은 실제로 항상 호환되지 않는 발전기와 엔진에 특정 요구 사항이 부과되기 때문입니다. 따라서 발전기로 설계된 전기 기계는 모터로 만족스럽게 작동할 수 없으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

따라서 각 기계는 그것을 생산한 공장에서 의도한 작동 모드를 "플레이트"에 표시해야 합니다. 또한 여러 유형의 전기 기계가 발생했으며 발전기 또는 모터로만 사용된다는 점에 유의해야 합니다.

전기 기계의 운동학적 가역성

전기 기계에서 에너지 변환을 구현하는 관점에서 두 주요 기관의 상대적인 움직임만 중요하고 전기 기계의 운동학적 가역성이 뒤따릅니다.

이것은 전기 기계의 회전자가 잠기고 고정자가 회전하도록 허용되면 전기 연결이 변경되지 않은 상태에서 회전자가 회전한 방향과 반대 방향으로 회전하는 동안 회전하기 시작한다는 것을 의미합니다. 고정자가 회전합니다(역학 법칙에 따름).

분명히 고정자가 회전하려면 변환 전에 고정자에 대한 전기 에너지 공급을 유지하기 위해 적절한 베어링과 추가로 전기 슬라이딩 접점이 장착되어야 합니다. 분명히 내부 회전자 전기 기계의 운동학적 순환을 통해 외부 회전자 전기 기계가 생기고 그 반대도 마찬가지입니다.