مبدأ عمل المحرك الكهربائي ومبدأ المولد!

01
التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي والقوة
أولاً، لتسهيل التفسيرات اللاحقة للمبادئ الحركية، دعونا نراجع القوانين/القوانين الأساسية المتعلقة بالتيارات والمجالات المغناطيسية والقوى.على الرغم من وجود شعور بالحنين، فمن السهل أن تنسى هذه المعرفة إذا كنت لا تستخدم المكونات المغناطيسية كثيرًا.
الصورة_20221005153352
02
شرح مفصل لمبدأ التناوب
تم وصف مبدأ دوران المحرك أدناه.نحن نجمع بين الصور والصيغ للتوضيح.
عندما يكون إطار الرصاص مستطيلاً، تؤخذ في الاعتبار القوة المؤثرة على التيار.
صورة_20221005153729

القوة F المؤثرة على الجزئين a وc هي:

صورة_20221005154512
يولد عزم الدوران حول المحور المركزي.

على سبيل المثال، عند النظر في الحالة التي تكون فيها زاوية الدوران θ فقط، فإن القوة المؤثرة في الزوايا القائمة إلى b وd هي sinθ، لذلك يتم التعبير عن عزم الدوران Ta للجزء a بالصيغة التالية:

الصورة_20221005154605

وبالنظر إلى الجزء ج بنفس الطريقة، يتم مضاعفة عزم الدوران وينتج عزم الدوران المحسوب بواسطة:

صورة_20221005154632

بما أن مساحة المستطيل هي S=h·l، فإن استبدالها في الصيغة أعلاه يؤدي إلى النتائج التالية:

صورة_20221005154635
هذه الصيغة لا تعمل فقط مع المستطيلات، ولكن أيضًا مع الأشكال الشائعة الأخرى مثل الدوائر.تستخدم المحركات هذا المبدأ.
الوجبات الرئيسية:
يتبع مبدأ دوران المحرك القوانين (القوانين) المتعلقة بالتيارات والمجالات المغناطيسية والقوى.
مبدأ توليد الطاقة للمحرك
سيتم وصف مبدأ توليد الطاقة للمحرك أدناه.
كما ذكرنا سابقًا، المحرك هو جهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة، ويمكنه تحقيق الحركة الدورانية من خلال استغلال القوة الناتجة عن تفاعل المجال المغناطيسي والتيار الكهربائي. في الواقع، على العكس من ذلك، يمكن للمحرك أيضًا تحويل الطاقة الميكانيكية (الحركة) إلى طاقة كهربائية من خلال الحث الكهرومغناطيسي. بعبارة أخرى،المحركلديه وظيفة توليد الكهرباء. عندما تفكر في توليد الكهرباء، ربما تفكر في المولدات (المعروفة أيضًا باسم "الدينامو"، و"المولد"، و"المولد"، و"المولد"، وما إلى ذلك)، ولكن المبدأ هو نفس مبدأ المحركات الكهربائية، و الهيكل الأساسي مشابه. باختصار، يمكن للمحرك الحصول على حركة دورانية عن طريق تمرير التيار عبر المسامير، وعلى العكس من ذلك، عندما يدور عمود المحرك، يتدفق التيار بين المسامير.
01
وظيفة توليد الطاقة للمحرك
كما ذكرنا سابقًا، يعتمد توليد الطاقة في الآلات الكهربائية على الحث الكهرومغناطيسي.فيما يلي توضيح للقوانين (القوانين) ذات الصلة ودور توليد الطاقة.
صورة_20221005153734
يوضح الرسم البياني الموجود على اليسار أن التيار يتدفق وفقًا لقاعدة فليمنج لليد اليمنى.من خلال حركة السلك في التدفق المغناطيسي، تتولد قوة دافعة كهربائية في السلك ويتدفق تيار.
يوضح المخطط الأوسط والمخطط الأيمن أنه وفقًا لقانون فاراداي وقانون لينز، يتدفق التيار في اتجاهات مختلفة عندما يتحرك المغناطيس (التدفق) بالقرب من الملف أو بعيدًا عنه.
وسنشرح مبدأ توليد الطاقة على هذا الأساس.
02
شرح مفصل لمبدأ توليد الطاقة
لنفترض أن ملفًا بمساحة S (=l×h) يدور بسرعة زاوية قدرها ω في مجال مغناطيسي منتظم.
صورة_20221005153737

في هذا الوقت، بافتراض أن الاتجاه الموازي لسطح الملف (الخط الأصفر في الشكل الأوسط) والخط العمودي (الخط المنقط الأسود) بالنسبة لاتجاه كثافة التدفق المغناطيسي يشكلان زاوية θ (=ωt)، يتم إعطاء التدفق المغناطيسي Φ الذي يخترق الملف بالصيغة التالية:

الصورة_20221005154903

بالإضافة إلى ذلك، فإن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة E المتولدة في الملف عن طريق الحث الكهرومغناطيسي هي كما يلي:

الصورة_20221005154906
عندما يكون الاتجاه الموازي لسطح الملف عموديًا على اتجاه التدفق المغناطيسي، تصبح القوة الدافعة الكهربائية صفرًا، وتكون القيمة المطلقة للقوة الدافعة الكهربائية أكبر عندما تكون أفقية.

وقت النشر: 05 أكتوبر 2022