Қызықты

Электр қозғалтқыштары мен генераторлары қалай жұмыс істейді

Электр қозғалтқыштары мен генераторлары қалай жұмыс істейді

Электрлік қозғалтқыштар тек қозғау үшін электр қозғалтқыштарына ғана сүйенеді, ал будандар өздерінің қозғалтқыштарын қоздыру үшін электр қозғалтқыштарын пайдаланады. Бірақ бұл бәрі де емес. Дәл осы қозғалтқыштар көлік құралдарының борттық батареяларын зарядтау үшін электр қуатын өндіруге (қалпына келтіру тежеу ​​процесі арқылы) пайдаланылуы мүмкін және пайдаланылады.

Ең жиі кездесетін сұрақ: «бұл қалай болуы мүмкін ... бұл қалай жұмыс істейді?» Көптеген адамдар электр қозғалтқышы жұмыс істеу үшін электр қуатымен жұмыс істейтінін түсінеді - олар оны күнделікті тұрмыстық техникада (кір жуғыш машиналарда, шаңсорғыштарда, тамақ өңдеушілерде) көреді.

Бірақ электр қозғалтқышы «артқа қарай жүгіре алады» деген идея іс жүзінде тұтынудан гөрі электр қуатын өндіреді, бұл сиқыр сияқты көрінеді. Бірақ магнит пен электр арасындағы байланыс (электромагнетизм) мен энергияны үнемдеу түсінігі пайда болғаннан кейін, құпия жоғалады.

Электромагнетизм

Электр қуаты мен электр энергиясын өндіру электромагнетизмнің қасиетінен басталады - магнит пен электр арасындағы физикалық байланыс. Электромагнит - бұл магнит сияқты әрекет ететін құрылғы, бірақ оның магниттік күші электрмен көрінеді және басқарылады.

Өткізгіш материалдан жасалған сым (мысалы, мыс) магнит өрісі арқылы қозғалса, сымнан ток пайда болады (қарапайым генератор). Керісінше, электр темір темір ядроға оралған сым арқылы өткенде және бұл ядро ​​магнит өрісінің қатысуымен болған кезде, ол қозғалады және бұралады (өте мотор).

Мотор / генераторлар

Мотор / генераторлар - бұл шынымен бір-біріне қарама-қарсы екі режимде жұмыс істейтін құрылғы. Кейде адамдар не ойлайды, керісінше, бұл қозғалтқыштың / генератордың екі режимі бір-бірінен артқа қарай қозғалады дегенді білдірмейді (қозғалтқыш ретінде құрылғы бір бағытта және генератор ретінде ол қарама-қарсы бағытты бұрады).

Білік әрқашан бірдей айналады. «Бағытты өзгерту» электр энергиясының ағымында. Электр қозғалтқышы ретінде ол электр қуатын жасау үшін электр қуатын (ағынды) пайдаланады, ал генератор ретінде электр энергиясын өндіру үшін (ағып кетеді) механикалық қуатты пайдаланады.

Электромеханикалық айналу

Электр қозғалтқыштары / генераторлары, әдетте, айнымалы (тұрақты ток) немесе тұрақты (тұрақты ток) екі түрдің бірі болып табылады және бұл белгілер олар тұтынатын және өндіретін электр энергиясының түрін көрсетеді.

Тым көп егжей-тегжейге ие болмай және мәселені шешпесек, айырмашылық мынада: айнымалы ток тізбектен өткен сайын бағытын өзгертеді (ауысады). Тұрақты токтар тізбектен өткен сайын бір бағытта ағады (бірдей қалады).

Пайдаланылған токтың түріне көбіне қондырғының құны мен оның тиімділігі жатады (айнымалы ток қозғалтқышы / генераторы қымбатырақ, бірақ сонымен бірге тиімдірек). Көптеген гибридтер мен үлкенірек электромобильдердің барлығы айнымалы электр қозғалтқыштарын / генераторларды пайдаланады деп айтуға жеткілікті, сондықтан біз осы түсіндірмеде назар аударамыз.

Айнымалы ток / генератор 4 негізгі бөліктен тұрады:

  • Білікке бекітілген сымның арматурасы (ротор)
  • Корпуста (статор) қатар орналасқан электр энергиясын шығаратын магнит өрісі
  • Айнымалы токты арматураға / -тан өткізетін сақиналар
  • Слип сақиналарымен байланысатын және ток тізбегін электр тізбегіне / ішінен өткізетін щеткалар

Айнымалы ток генераторы

Арматура механикалық қуат көзімен қозғалады (мысалы, коммерциялық электр энергиясын өндіруде бу турбинасы болар еді). Бұл ротордың айналуы кезінде оның сым катушкасы статордағы тұрақты магниттердің үстінен өтіп, арматураның сымдарында электр тогы пайда болады.

Бірақ катушкадағы әрбір жеке цикл алдымен солтүстік полюске, содан кейін әр магниттің оңтүстік полюсі өз осіне айналған сайын, тұрақты және жылдам өзгеріп отырады. Бағыттың әр өзгерісі цикл деп аталады және ол секундына немесе герцпен (Гц) циклмен өлшенеді.

Америка Құрама Штаттарында циклдің жылдамдығы 60 Гц (секундына 60 рет), ал әлемнің басқа дамыған бөліктерінде ол 50 Гц құрайды. Ротордың сым ілмегінің екі ұшының әрқайсысына токтың арматурадан кетуіне жол беру үшін жеке сырғанау сақиналары орнатылады. Қылшықтар (олар шынымен көміртек түйіспелері) сырғанақ сақиналарына қарсы тұрып, генератор қосылған тізбектегі токтың жолын аяқтайды.

Айнымалы ток қозғалтқышы

Қозғалтқыштың әрекеті (механикалық қуатпен қамтамасыз ету), негізінен, генератордың кері әсерін білдіреді. Электр тогын жасау үшін арматураны айналдырудың орнына ток тізбекпен, щеткалармен және сырғалармен сақиналар арқылы және арматурамен қоректенеді. Бұл катушканың роторы (арматура) арқылы өтетін ток оны электромагнитке айналдырады. Статордағы тұрақты магниттер бұл электромагниттік күшті арматураның айналуына ықпал етеді. Электр тізбегі арқылы электр қозғалтқышы жұмыс істеп тұрғанда, қозғалтқыш жұмыс істейді.