Проаналізуйте основні закони електромеханіки та електротехніки в електричних машинах.
Закон Ома: Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка:
Закон
Джоуля-Ленца: мощность тепла, выделяемого
в единице объѐма среды при протекании
электрического тока, пропорциональна
произведению плотности электрического
тока на величину электрического поля.
Первый
Закон Кирхгофа: алгебраическая сумма
токов в любом узле любой цепи равна
нулю.
Второй
закон Кирхгофа: алгебраическая сумма
падений напряжений по любому замкнутому
контуру цепи равна алгебраической сумме
ЭДС, действующих вдоль этого же контура:
Закон полного тока: намагничивающая сила вдоль контура равна полному току, проходящему сквозь поверхность, ограниченную этим контуром. В общем случае напряженность поля на различных участках магнитной линии может иметь разные значения, и тогда намагничивающая сила будет равна сумме намагничивающих сил каждой линии.
Закон Ленца – основное правило, охватывающее все случаи электромагнитной индукции и позволяющее установить направление возникающей э.д.с. индукции. Согласно закону Ленца это направление во всех случаях таково, что ток, созданный возникшей э.д.с., препятствует тем изменениям, которые вызвали появление э.д.с. индукции.
Закон электромагнитной индукции, закон Фарадея: ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.
Законы Фарадея:
Первый закон: при пропускании через электролит постоянного тока I в течение секунды q=It, m=kIt.
Второй закон: электрохимические эквиваленты элементов прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
Правило буравчика: при совпадении поступательного движения буравчика с протекающим током направление вращения его рукоятки указывает направление магнитных линий.
Правило правой руки: ладонь правой руки располагают так, чтобы магнитные линии входили в нее. Отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением движения проводника. Вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной эдс.
Законы электромеханики:
1. Любой электродвигатель может работать генератором электроэнергии и наоборот.
2. Любой электродвигатель вращающийся в одну сторону может вращаться и в другую
Вывод: законы электромеханики описывают механические процессы(рабочие), а законы электротехники физические процессы.
Будова та принцип дії машин постiйного струму
Принцип действия. Машина постоянного тока имеет обмотку возбуждения, расположенную на явно выраженных полюсах статора. По этой обмотке проходит постоянный ток Iв, который создаёт магнитное поле возбуждения Фв. На роторе расположена двухслойная обмотка, в которой при вращении ротора индуцируется ЭДС. Таким образом, ротор машины постоянного тока является якорем.
При заданном направлении вращения якоря направление ЭДС, индуцируемой в его проводниках, зависит только от того, под каким полюсом находится проводник. Поэтому во всех проводниках, расположенных под одним полюсом, направление ЭДС одинаковое и сохраняется таким независимо от частоты вращения.
При вращении якоря проводники обмотки перемещаются от одного полюса к другому; ЭДС, индуцируемая в них, изменяет знак, т.е. в каждом проводнике наводится переменная ЭДС. Однако количество проводников, находящихся под каждым полюсом, остаётся неизменным. При этом суммарная ЭДС, индуцируемая в проводниках, находящихся пол одним полюсом, также неизменна по направлению и приблизительно постоянна по величине. Эта ЭДС снимается с обмотки якоря с помощью скользящего контакта, включённого между обмоткой и внешней цепью.
Обмотка якоря выполняется замкнутой, симметричной. При отсутствии внешней нагрузки ток по обмотке не проходит, т.к. ЭДС, индуцируемые в различных частях обмотки, взаимно компенсируются.
Для обеспечения надёжного токосъёма щётки скользят не по проводникам обмотки якоря, а по коллектору, выполняемому в виде цилиндра, который набирается из медных пластин, изолированных одна от другой. К каждой паре соседних коллекторных пластин присоединяют часть обмотки якоря, состоящую из одного или нескольких витков; эту часть называют секцией обмотки якоря. Если машина работает в генераторном режиме, то коллектор вместе со скользящими по его поверхности щётками является выпрямителем. В двигательном режиме, когда к якорю подводится питание от источника постоянного тока и он преобразует электрическую энергию в механическую, коллектор со щётками можно рассматривать как преобразователь частоты, связывающий сеть постоянного тока с обмоткой, по проводникам которой проходит переменный ток. Таким образом, главной особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью.
