Princip delovanja elektromotorja in princip generatorja!

01
Električni tok, magnetno polje in sila
Najprej, za udobje poznejših razlag principov motorja, preglejmo osnovne zakone/zakone o tokovih, magnetnih poljih in silah.Čeprav je prisoten občutek nostalgije, je to znanje zlahka pozabiti, če magnetnih komponent ne uporabljate pogosto.
微信图片_20221005153352
02
Podrobna razlaga principa vrtenja
Načelo vrtenja motorja je opisano spodaj.Za ponazoritev združujemo slike in formule.
Ko je vodilni okvir pravokoten, se upošteva sila, ki deluje na tok.
微信图片_20221005153729

Sila F, ki deluje na dela a in c, je:

微信图片_20221005154512
Ustvari vrtilni moment okoli središčne osi.

Na primer, če upoštevamo stanje, kjer je vrtilni kot samo θ, je sila, ki deluje pravokotno na b in d, sinθ, zato je navor Ta dela a izražen z naslednjo formulo:

微信图片_20221005154605

Ob upoštevanju dela c na enak način se navor podvoji in dobimo navor, izračunan z:

微信图片_20221005154632

Ker je ploščina pravokotnika S=h·l, jo nadomestimo v zgornjo formulo in dobimo naslednje rezultate:

微信图片_20221005154635
Ta formula ne deluje samo za pravokotnike, ampak tudi za druge običajne oblike, kot so krogi.To načelo uporabljajo motorji.
Ključni zaključki:
Načelo vrtenja motorja sledi zakonitostim (zakonom), povezanim s tokovi, magnetnimi polji in silami.
Načelo proizvodnje električne energije motorja
Načelo proizvodnje električne energije motorja bo opisano spodaj.
Kot je navedeno zgoraj, je motor naprava, ki pretvarja električno energijo v moč in lahko doseže rotacijsko gibanje z izkoriščanjem sile, ki nastane zaradi interakcije magnetnega polja in električnega toka. Nasprotno pa lahko motor tudi pretvarja mehansko energijo (gibanje) v električno energijo z elektromagnetno indukcijo. Z drugimi besedami,motorima funkcijo proizvajanja električne energije. Ko pomislite na proizvodnjo električne energije, verjetno pomislite na generatorje (znane tudi kot "dinamo", "alternator", "generator", "alternator" itd.), vendar je princip enak kot pri električnih motorjih in osnovna struktura je podobna. Skratka, motor lahko doseže rotacijsko gibanje s prehajanjem toka skozi zatiče, nasprotno, ko se gred motorja vrti, tok teče med zatiči.
01
Funkcija proizvajanja električne energije motorja
Kot smo že omenili, je proizvodnja električne energije električnih strojev odvisna od elektromagnetne indukcije.Spodaj je ilustracija ustreznih zakonov (zakonov) in vloge proizvodnje električne energije.
微信图片_20221005153734
Diagram na levi kaže, da tok teče po Flemingovem pravilu desne roke.Z gibanjem žice v magnetnem toku se v žici ustvari elektromotorna sila in steče tok.
Srednji diagram in desni diagram prikazujeta, da po Faradayevem in Lenzovem zakonu tok teče v različnih smereh, ko se magnet (fluks) približa ali oddalji od tuljave.
Na tej podlagi bomo razložili princip proizvodnje električne energije.
02
Podrobna razlaga principa proizvodnje električne energije
Recimo, da se tuljava s površino S (=l×h) vrti s kotno hitrostjo ω v enotnem magnetnem polju.
微信图片_20221005153737

Ob predpostavki, da vzporedna smer površine tuljave (rumena črta na srednji sliki) in navpična črta (črna pikčasta črta) glede na smer gostote magnetnega pretoka tvorita kot θ (=ωt), magnetni pretok Φ, ki prodira skozi tuljavo, je podan z naslednjo formulo:

微信图片_20221005154903

Poleg tega je inducirana elektromotorna sila E, ki nastane v tuljavi z elektromagnetno indukcijo, naslednja:

微信图片_20221005154906
Ko je vzporedna smer površine tuljave pravokotna na smer magnetnega pretoka, postane elektromotorna sila enaka nič, absolutna vrednost elektromotorne sile pa je največja, ko je le-ta vodoravna.

Čas objave: 5. oktober 2022