În cazul în care circuitul generatorului este deschis, curentul în circuitul nu trece, adică, curentul este zero:
2. Modul de încărcare. Dacă circuitul este închis, curentul electric trece prin ea, în funcție de valoarea de rezistențe incluse în acest circuit: unde R - rezistența circuitului, r - impedanța internă a generatorului.
Fiecare sursă de tensiune (generator, baterie) are propria rezistență (internă) RVN. De exemplu, - motorul electric care lucrează în modul de generator. După generator de curent a dat primele treceri prin propriile sale înfășurări (armătură și de câmp), care au, de asemenea, rezistența lor, adică, o cădere de tensiune în interiorul generatorului. Acesta este motivul pentru care tensiunea la bornele generatorului este întotdeauna ușor mai mică decât electromotoare său, și anume: Uobsch = E - UVN.
Astfel, este necesar să se ia în considerare rezistența internă a mașinii electrice atunci când se calculează rezistența totală a întregului circuit:. Robsch = Rpotr + RVN și amperaj în circuit poate fi calculată folosind legea lui Ohm pentru toate lanțurile Curentul în circuit închis este direct proporțională cu sursa EMF și înapoi proporțională cu rezistența întregului lanț:
3. scurt-circuit și scurtcircuitul.
În cazul în care conductorul curge un curent electric, apoi în jurul unui câmp magnetic. Liniile de câmp magnetic ale conductorului drepte au forma de inele închise. Direcția liniilor de câmp magnetic poate fi determinată prin Regula de baza:
Dacă sfredel înșurubate pe direcția curentă, direcția de rotație a brațului său va indica direcția liniilor de câmp magnetic.
Pentru a obține un câmp magnetic mai puternic este aplicat pe sârmă bobina de înfășurare. În acest caz, liniile de forță în interiorul inelului au aceeași direcție și se adaugă în sus. Bobina are mai multe spire, cu atât mai puternic fluxul magnetic se produce. Creșterea tensiunii poate crește, de asemenea, forța magnetică a bobinei. Pentru a spori acest flux este introdus în bobina miezului de oțel cu conductivitate magnetică bună. În acest caz, miezul este magnetizat de la sine, adică, el este capabil să „trage“ pentru sine, de exemplu, obiectul de oțel (contactor sau releu ancora).Luați în considerare acest fenomen pe exemplul releului electromagnetic RM-3100, care este utilizat în circuite de joasă tensiune mașini de metrou.
Dacă bobina (2) pentru a aplica puterea, magnetiza de bază instalat în interiorul bobinei. Ca rezultat, armătura (3) este atras de bază, mobil (5) și staționare (6) contactul este închis, iar curentul va trece prin circuit. Astfel de dispozitive sunt utilizate în circuitele electrice ca contactoare electromagnetice și le relee la dispozitivul văzut în „rulare electric“ mai multe detalii.
Principiul de funcționare a motorului.
În jurul oricărui conductor cu un câmp magnetic de curent este format. În cazul în care curentul care transportă conductor plasat în interiorul alt câmp magnetic în interacțiunea dintre două câmpuri Rezultate magnetice formate de forța F plutitor, a cărui direcție este determinată de regula din stânga:
În cazul în care mâna stângă poziționat astfel încât liniile de câmp magnetic au fost în palma și 4 degete indică direcția curentului în conductorul, apoi îndoit degetul mare indică direcția de acțiune a flotabilității.
Astfel, cunoscând direcția curentului în conductorul, iar această regulă simplă, se poate determina direcția de rotație a armăturii motorului, și schimbând direcția curentului în armăturii sau în principalii poli, direcția schimbării și forța de eliminare care acționează asupra parcurs de curent conductor.
În cazul în care un cadru din sârmă, montat pe axul și să-l conecteze la sursa EMF, apoi conductorul începe să curgă curent, creând în jurul său un câmp magnetic. Interacțiunea câmpului magnetic generat de poli, cu câmpul magnetic din jurul rezultatelor conductoare într-o forță de flotabilitate. În cazul în care, de exemplu, sub polul nord al direcției curente în caseta „noi“, la partea superioară a cadrului va lucra forțele îndreptate spre stânga și în sud - spre dreapta. Interacțiunea dintre aceste forțe creează un cadru de cuplu și începe să se rotească împreună cu axa în direcția flotabilitate.În același interval de timp, iar axa se va roti în spurts fiecare jumătate de tură. În cazul în care axul de a stabili mai multe cadre similare (circumferențial) și de a furniza puterea de a le strict în intervalul de timp prin găsirea polilor, axa de rotație este continuă. Astfel, dacă o anumită axă (ax) conectat prin cuplaj cardanic cu roată dințată pereche, ea începe să se rotească, de conducere căruciorul. Dacă dublați numărul de poli, cuplul (forța de tracțiune) va crește, de asemenea, dublat.
Atunci când sunt plasate într-un conductor câmp magnetic și mutați-l astfel încât acesta a traversat liniile de câmp ale câmpului magnetic extern, conductorul nu forța electromotoare, EMF-numit de inducție. EMF de inducție se produce în Windows Explorer, chiar dacă ghidul de sine va rămâne staționară și se va muta câmpul magnetic, conductorul care traversează liniile de forță. Dacă conductorul, în care inducția EMF induse aproape orice circuit extern, forța electromotoare sub acțiunea curentului electric va curge prin circuit, numit curentul de inducție. Fenomenul apariției CEM într-un conductor la intersecția liniilor sale de forță a câmpului magnetic se numește inducție electromagnetică. Cu alte cuvinte, inducție electromagnetică - un proces de transformare a energiei mecanice în energie electrică.
În timpul funcționării, înfășurările motorului pentru armături se intersectează liniile câmpului magnetic care provin de la înfășurările de excitație (pol principal). În acest caz, înfășurările armatură induse electromotoare îndreptate împotriva tensiunii aplicate, de aceea este adesea numit înapoi EMF. direcția sa este determinată de regula din dreapta. În ceea ce privește motorul, deci vygdyadit:În cazul în care palma mâinii drepte pentru a aranja, astfel încât acesta a inclus liniile de forță ale câmpului magnetic de excitație de lichidare, iar degetul mare este îndoit înainte în direcția de rotație a armăturii, degetul alungit 4 indică direcția forței contra electromotoare (inducție EMF).
emf indusă este măsurată în volți și direct proporțională cu fluxul magnetic, viteza de deplasare a conductorului (viteza de rotație armătură) și lungimea porțiunii care intersectează liniile câmpului magnetic. Pentru funcționarea normală a motorului trebuie să fie furnizate la tensiunea de colector este mai mare decât back-EMF.
ü Cu cât viteza de rotație a motorului armăturii, cu atât mai mare de back-EMF!
ü Cu cât magnitudinea EMF spate, - mai puțin curent în circuit și puterea de împingere!
Principiul de funcționare al generatorului.
Generatorul Anchor se rotește în câmpul magnetic produs de principalii poli (înfășurări de excitație). În acest caz, înfășurările armăturii, precum și în modul de motor, a indus forță electromotoare. În cazul în care armătura conectează sarcina (rezistență), atunci circuitul va merge curent a cărui direcție este opusă direcției curentului într-un mod cu motor, așa cum va fi acum determinată de regula mâna dreaptă. Ca urmare, și de a schimba, de asemenea, direcția de flotabilitate (pentru regula din stânga). Deoarece direcția de rotație a armăturii (și osiile) în modul generator de nu este schimbat, se dovedește că forța ascensionala este acum îndreptată împotriva direcției de rotație a armăturii, adică, ea tinde să încetinească. Cu alte cuvinte - există pe arborele de armatură cuplul de frânare electrodinamice. Mai mult decât atât, forța (cuplul de frânare) va scădea proporțional cu diminuarea flotabilității vitezei pentru armături.Acesta este motivul pentru care, la viteze reduse mișcarea masina electro-ineficientă și se oprește pe care doriți să includă înlocuirea electro-electro-valve. Energia electrică generată de vagonul generatorului ar trebui să se stingă în start-frânare și non-printing (controler reostat) rezistențe, în caz contrar ar exista un mod de urgență (crește dramatic curentul în circuit), ceea ce va duce la ieșirea de eșec generatorului. Generator emf este direct proporțională cu viteza de rotație a armăturii și fluxul magnetic și este dată de:
E = CFN, unde - constanta a motorului electric (scris în fișa de date a motorului)
F - valoarea fluxului magnetic (mai curent, cu atât mai mult fluxul magnetic)
n - viteza armatură (rpm).
După cum se cunoaște, mașinile electrice au proprietatea de reversibilitate, adică, ei pot lucra atât în motor și ca un generator. Pentru a ilustra modificările din motor atunci când acesta este tradus ca un generator, ia în considerare cifra din dreapta.Știind că direcția motorului și a generatorului moduri de a fluxului magnetic în poli este menținută, posedă ambele mâini, cu palmele în sus.
Având în vedere faptul că direcția de rotație a roților seturi (și, prin urmare ancore) în modurile de motor si generator nu sunt schimbate, se conectează ambele degete mari. Ca rezultat, cele patru degete ale ambelor mâini au îndreptat în direcții opuse. Acest lucru înseamnă că direcția curentului armături în modul generator este inversat.
Variind în dimensiune curent este întotdeauna creează un câmp magnetic în schimbare, care, la rândul său, induce întotdeauna EMF. Atunci când este indus orice modificare a curentului bobinei (sau, în general, în conductorul), în sine, auto-inducție forță electromotoare, aceasta depinde de rata de variație a curentului. Cu cât rata de variație a curentului, cu atât mai mult de auto-inducție FME.
Amploarea forței electromotoare auto-inducție de asemenea, depinde de numărul de rotații ale bobinei și dimensiunile sale. Cele mai mari bobine cu diametrul și numărul de spire sale, mai mult de auto-inducție CEM. Această relație este importantă în electrotehnicii. Direcția de EMF autoindusă determină Legea Lenz. ceea ce conduce la concluzia că direcția EMF imeetvsegdatakoe autoindusă în care împiedică modificarea curentului provocat.
Cu alte cuvinte, scăderea curentului în bobina atrage după sine apariția CEM autoindusă direcționată de-a lungul direcției curente, adică. E. împiedicându-l descendent. Și invers - cu creșterea curent în bobina există EMF autoindusă îndreptate împotriva curentului, adică, se împiedică ascendent ... În cazul în care curentul din bobina nu se schimba, nu există nici EMF autoindusă nu apare. Fenomenul este deosebit manifestat puternic de auto-inductanță în circuit, care cuprinde o bobină cu un miez de oțel, astfel ca oțelul crește semnificativ fluxul magnetic al bobinei, și deci amplitudinea EMF autoindusă.
Demonstrați fenomen de auto-inducție poate fi, după ce a petrecut experimentul următor. Va colecta circuitul electric format din separatorului bateriei și două circuite paralele: primul - un bec și un rezistor, iar al doilea - indicatorul și bobina, cu aceeași rezistență la ambele becuri, și rezistor și bobina sunt, de asemenea, la fel.
1. Când lampa separatorului L1 se aprinde cu întârziere, deoarece auto-inducție EMF bobina previne creșterea rapidă a curentului din circuitul lămpii L1 (Fig. 1a și 1b).
2. În cazul în care deconectarea separatorului ambele lămpi vor lumina intermitent pentru scurt timp, deoarece bobina forței electromotoare EMF auto de inducție deasupra bateriei. Când EMF auto-inducție se usuca, atunci ambele lămpi se sting în același timp (fig. 2a și 2b).
Fenomenul de auto-inducție are atât caracteristici pozitive și negative, cu ambele dintre ele apar în timpul funcționării circuitelor electrice și a aparatelor de metrou de rulare:
ü șunt inductiv. o excitație înfășurări conectate la motor de tracțiune paralel amortizează oscilații în înaltă tensiune șină de contact (fie colectori în afară scurt). Inductanța bobinei șunt este comparabilă cu înfășurările de excitație. și forța sa electromotoare este întotdeauna îndreptată împotriva CEM RH TED. Astfel, în timp ce reducerea sau eliminarea persoanei de contact de înaltă tensiune feroviar EMF șunt inductiv previne reducerea drastică a curentului, iar atunci când tensiunea - curentul previne acumularea, care împiedică apariția modului de urgență în circuitul de alimentare și formarea de motoare de colector foc circulare.
ü Dacă deschide circuitul cuprinde o bobină cu inductanță mare, atunci când deschiderea contactelor va fi format un arc electric care poate duce la distrugerea dispozitivului de comutare, astfel încât, în astfel de cazuri este necesar să se aplice de stingere sau dispozitiv (pentru circuite de joasă tensiune), conectate în paralel un contact condensator.
În cazul în care fluctuația de tensiune în sistemul de contact modifică fluxul magnetic din bobinele conectate aparate electrice. Dar fluxul magnetic variabil este capabil de a induce EMF autoindusă nu este numai în spirele bobinei, dar, de asemenea, în conductoare masive de metal. Străpungerea conductorul strat în vrac, fluxul magnetic induce forță electromotoare în acesta, creând curenții induși. Acești curenți așa-numitele turbionari, repartizate pe un conductor masiv și scurtcircuite în ea, cauzând supraîncălzirea și distrugerea izolației, ceea ce ar putea duce la deteriorarea defectarea dispozitivului.
Miezurile bobinelor, armături de motoare electrice, transformatoare și miezuri magnetice ale diferitelor mașini electrice și aparate sunt doar acele conductoare masive care căldura produsă în acești curenți de inducție. Acest fenomen este extrem de nedorit, așa
reducerea cantității de curenți de inducție părți ale mașinilor electrice și înfășurări miez și armătură de excitație electric face din cauciuc nu este solid, și format din straturi subțiri izolate una de alta prin hârtie sau un strat de lac izolator. Datorită acestui bloc modul de răspândire a curenților turbionari în corpul conductorului. curenți turbionari sunt de asemenea capabile să provoace coroziune electric, adică distrugerea structurii metalice.