El principi de funcionament del motor elèctric i el principi del generador!

01
Corrent elèctric, camp magnètic i força
En primer lloc, per a la comoditat de les explicacions posteriors del principi motor, revisem les lleis/lleis bàsiques sobre corrents, camps magnètics i forces.Tot i que hi ha una sensació de nostàlgia, és fàcil oblidar aquest coneixement si no feu servir components magnètics sovint.
微信图片_20221005153352
02
Explicació detallada del principi de rotació
A continuació es descriu el principi de rotació del motor.Combinem imatges i fórmules per il·lustrar.
Quan el marc de plom és rectangular, es té en compte la força que actua sobre el corrent.
微信图片_20221005153729

La força F que actua sobre les parts a i c és:

微信图片_20221005154512
Genera parell al voltant de l'eix central.

Per exemple, quan es considera l'estat on l'angle de gir només és θ, la força que actua en angles rectes amb b i d és sinθ, de manera que el parell Ta de la part a s'expressa amb la fórmula següent:

微信图片_20221005154605

Considerant la part c de la mateixa manera, el parell es duplica i produeix un parell calculat per:

微信图片_20221005154632

Com que l'àrea del rectangle és S=h·l, substituint-lo a la fórmula anterior s'obtenen els resultats següents:

微信图片_20221005154635
Aquesta fórmula funciona no només per a rectangles, sinó també per a altres formes habituals com els cercles.Els motors utilitzen aquest principi.
Punts clau per emportar:
El principi de rotació d'un motor segueix les lleis (lleis) relacionades amb els corrents, camps magnètics i forces.
Principi de generació d'energia del motor
A continuació es descriu el principi de generació d'energia del motor.
Com s'ha esmentat anteriorment, un motor és un dispositiu que converteix l'energia elèctrica en potència, i pot aconseguir moviment de rotació aprofitant la força creada per la interacció d'un camp magnètic i un corrent elèctric. De fet, a la inversa, el motor també pot convertir l'energia mecànica (moviment) en energia elèctrica mitjançant inducció electromagnètica. En altres paraules,el motorté la funció de generar electricitat. Quan penseu a generar electricitat, probablement penseu en generadors (també coneguts com "Dinamo", "Alternador", "Generador", "Alternador", etc.), però el principi és el mateix que el dels motors elèctrics, i el l'estructura bàsica és similar. En resum, un motor pot obtenir moviment de rotació fent passar corrent a través dels pins, per contra, quan l'eix del motor gira, el corrent flueix entre els pins.
01
La funció de generació d'energia del motor
Com s'ha esmentat anteriorment, la generació d'energia de les màquines elèctriques es basa en la inducció electromagnètica.A continuació es mostra una il·lustració de les lleis (lleis) rellevants i el paper de la generació d'energia.
微信图片_20221005153734
El diagrama de l'esquerra mostra que el corrent flueix segons la regla de la mà dreta de Fleming.Pel moviment del cable en el flux magnètic, es genera una força electromotriu al cable i circula un corrent.
El diagrama del mig i el diagrama de la dreta mostren que d'acord amb la llei de Faraday i la llei de Lenz, el corrent flueix en diferents direccions quan l'imant (flux) s'acosta o s'allunya de la bobina.
Explicarem el principi de generació d'energia sobre aquesta base.
02
Explicació detallada del principi de generació d'energia
Suposem que una bobina d'àrea S (=l×h) gira a una velocitat angular de ω en un camp magnètic uniforme.
微信图片_20221005153737

En aquest moment, suposant que la direcció paral·lela de la superfície de la bobina (línia groga a la figura del mig) i la línia vertical (línia de punts negres) respecte a la direcció de la densitat de flux magnètic formen un angle de θ (=ωt), el flux magnètic Φ que penetra la bobina ve donat per la següent fórmula expressa:

微信图片_20221005154903

A més, la força electromotriu induïda E generada a la bobina per inducció electromagnètica és la següent:

微信图片_20221005154906
Quan la direcció paral·lela de la superfície de la bobina és perpendicular a la direcció del flux magnètic, la força electromotriu esdevé zero i el valor absolut de la força electromotriu és el més gran quan és horitzontal.

Hora de publicació: Oct-05-2022