Reversibilitas mesin listrik

Ketentuan dasar prinsip reversibilitas mesin listrik

Menurut hukum Bio-Savard, gaya F = Bli, (VA) bekerja pada konduktor yang bergerak dalam medan magnet dengan arus I, yang arahnya ditentukan oleh aturan tangan kiri. Karena itu, jika Anda membawa sikat ke mesin AC arus bolak-balik, maka akan timbul gaya yang akan menyebabkan kabel ab dan cd bergerak dalam medan magnet, dan kumparan ab° Сd akan mulai berputar (Gbr. 1).

Hanya perlu bahwa frekuensi arus sesuai dengan frekuensi rotasi selama periode start-up catatan f = pn... Fenomena serupa akan terjadi jika arus searah diterapkan ke sikat mesin DC. Pengumpul dalam hal ini akan memainkan peran sebagai inverter, mengubah arus searah yang disuplai menjadi arus bolak-balik di dalam jangkar (lihat Gambar 2).

Beginilah cara kami mendapatkan motor listrik, yang, tidak seperti generator, mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Menurut hukum Lenz, arus induksi selalu memiliki arah di mana gaya elektromagnetik yang muncul cenderung menghambat perubahan (gerakan) yang menyebabkan arus diinduksi.

Beras. 1.Alternator paling sederhana

Beras. 2. Generator DC paling sederhana

Beras. 3. Generator memberikan ggl bolak-balik jika ujung bingkai dihubungkan ke ring. Jika terhubung ke setengah cincin (pelat pengumpul), arus di sirkuit akan berdenyut.

Berdasarkan undang-undang tersebut di atas dan prinsip pengoperasian mesin listrik yang paling sederhana, kita dapat merumuskan ketentuan dasar konversi energi berikut:

1) transformasi timbal balik langsung dari energi mekanik dan listrik dalam mesin listrik induktif hanya dimungkinkan ketika yang terakhir adalah energi arus bolak-balik,

2) konversi energi semacam itu membutuhkan sirkuit listrik dengan induktansi yang berubah (dalam kasus kami, ini adalah loop yang berputar dalam medan magnet),

3) untuk mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah, harus ada perubahan hambatan listrik dalam rangkaian listrik (perannya dalam mesin listrik dimainkan oleh kontak pengumpul sikat, yang hambatannya berubah dari tak terhingga ketika sikat tidak menyentuh pelat pengumpul, ke nilai minimum tertentu ketika sikat benar-benar tumpang tindih dengan pelat),

4) setiap mesin listrik dapat dibalik secara energik, yaitu pada prinsipnya dapat bekerja sama baik sebagai generator maupun sebagai motor,

5) sejak untuk manifestasi hukum induksi elektromagnetik yang diperlukan hanyalah gerakan relatif dari kawat dan medan magnet, maka setiap mesin listrik dapat dibalik secara kinematis, yaitu dapat memutar angker atau induktor.

Apakah mungkin menggunakan motor sebagai pengganti generator?

Menurut hukum E.X.Lenz, arus induksi dalam rangkaian listrik tertutup selalu memiliki arah di mana gaya elektromagnetik yang muncul cenderung mencegah perubahan (gerakan) yang menyebabkan arus listrik diinduksi. Atas dasar ini, setiap mesin listrik induksi adalah "energi yang dapat dibalik", yaitu pada prinsipnya dapat bekerja baik sebagai generator maupun sebagai motor.

Namun, jika Anda perlu mengetahui mode operasi apa yang dimaksudkan mesin listrik - untuk generator atau mesin, hal ini disebabkan fakta bahwa dalam praktiknya persyaratan tertentu dikenakan pada generator dan mesin, yang tidak selalu kompatibel. , dan oleh karena itu ternyata, mesin listrik yang dirancang sebagai generator tidak akan dapat beroperasi dengan memuaskan sebagai motor dan sebaliknya.

Oleh karena itu, setiap mesin harus memiliki indikasi pada "pelat" mode operasi mana yang dimaksudkan oleh pabrik yang memproduksinya. Perlu juga dicatat bahwa beberapa jenis mesin listrik telah muncul dan hanya digunakan sebagai generator atau hanya sebagai motor.

Reversibilitas kinematik dari mesin listrik

Dari sudut pandang implementasi konversi energi dalam mesin listrik, hanya gerakan relatif dari dua organ utamanya yang penting, diikuti oleh reversibilitas kinematik mesin listrik.

Ini berarti bahwa jika rotor mesin listrik terkunci dan stator dibiarkan berputar, ia akan mulai berputar, sementara itu akan berputar, dengan sambungan listrik tidak berubah, ke arah yang berlawanan dengan putaran rotor di stator berputar (ini mengikuti hukum mekanika).

Jelas, agar stator dapat berputar, perlu dilengkapi dengan bantalan yang sesuai dan sebagai tambahan kontak geser listrik untuk menjaga suplai energi listrik ke stator, jika ada, sebelum konversi. Jelas, dengan sirkulasi kinematik mesin listrik rotor dalam, kita mendapatkan mesin listrik rotor luar dan sebaliknya.