Электрические машины
Электрическая машина – электромагнитный преобразователь, предназначенный для преобразования электрической энергии в механическую и обратно. В основе действия любой электрической машины лежит закон силового взаимодействия электрического заряда с электрическим и магнитным полем (сила Лоренца): Общие положения Если от общего вида перейти к более привычным формулировкам, то мы имеем закон электромагнитной индукции и закон Ампера. Закон электромагнитной индукции. Если перемещать проводник в магнитном поле, на заряд будет действовать сила (электродвижущая), направленная перпендикулярно к вектору магнитного поля и вектору скорости. F = q⋅[VxB] Часто направление ЭДС определяют с помощью «правила правой руки»: если силовые линии входят в ладонь, большой палец направлен по направлению движения проводника относительно магнитного поля, тогда 4 пальца покажут направление ЭДС. B е V Бесконечно перемещать проводник в магнитном поле получается только при вращательном движении проводника. Обычно используют проводники типа рамки, вращающиеся в магнитном поле. Если вдоль проводника просуммировать все силы, действующие на заряд, мы получим напряжение (ЭДС) на зажимах витка: Из з-на электромагнитной индукции следует возможность получить в проводнике (или витке) только переменную ЭДС, т.к. бесконечно изменять магнитный поток нельзя. Общие положения Закон Ампера. Если в проводнике, находящемся в магнитном поле, есть ток (движущиеся заряды), то на проводник (на движущиеся в нем заряды) будет действовать сила, перпендикулярная направлению тока и магнитного поля. B I F Направление действия силы Ампера определяют по «правилу левой руки»: если силовые линии магнитного поля входят в ладонь, 4 пальца направлены по току, тогда большой палец показывает направление силы Ампера. Итог: Чтобы получить напряжение, необходимо создать переменный магнитный поток через рамку (принцип работы любого генератора). Чтобы получить вращающий момент (силу), необходимо пропустить ток через проводник, находящийся в магнитном поле (принцип работы любого двигателя). В зависимости от способа создания магнитного поля и способа создания тока в проводнике электрические машины делятся на машины постоянного тока (ПТ, используют постоянное поле и постоянный ток) и машины переменного тока. Последние делятся на асинхронные (частота вращения не равна частоте поля) и синхронные (частота вращения равна частоте поля).