Ciekawy

Jak działają silniki elektryczne i generatory

Jak działają silniki elektryczne i generatory


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pojazdy elektryczne wykorzystują wyłącznie silniki elektryczne do napędu, a hybrydy używają silników elektrycznych do wspomagania silników spalinowych w ruchu. Ale to nie wszystko. Te same silniki mogą i są wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej (w procesie hamowania odzyskowego) do ładowania akumulatorów pokładowych tych pojazdów.

Najczęstsze pytanie brzmi: „Jak to możliwe… jak to działa?” Większość ludzi rozumie, że silnik jest zasilany energią elektryczną do wykonywania pracy - widzą go codziennie w swoich urządzeniach gospodarstwa domowego (pralki, odkurzacze, roboty kuchenne).

Ale idea, że ​​silnik może „jechać do tyłu”, faktycznie generując energię elektryczną, zamiast ją konsumować, wydaje się niemal magią. Ale gdy zrozumie się związek między magnesami i elektrycznością (elektromagnetyzm) a koncepcją zachowania energii, tajemnica znika.

Elektromagnetyzm

Generowanie mocy silnika i elektryczności zaczyna się od właściwości elektromagnetyzmu - fizycznej zależności między magnesem a elektrycznością. Elektromagnes to urządzenie, które działa jak magnes, ale jego siła magnetyczna jest manifestowana i kontrolowana przez elektryczność.

Kiedy drut wykonany z materiału przewodzącego (na przykład miedź) porusza się w polu magnetycznym, prąd powstaje w drucie (prymitywny generator). I odwrotnie, gdy elektryczność przepływa przez drut owinięty wokół żelaznego rdzenia, a rdzeń ten znajduje się w obecności pola magnetycznego, będzie się on poruszał i skręcał (bardzo podstawowy silnik).

Silnik / generatory

Silnik / prądnica to tak naprawdę jedno urządzenie, które może działać w dwóch przeciwnych trybach. W przeciwieństwie do tego, co ludzie czasem myślą, nie oznacza to, że dwa tryby silnika / generatora biegną od siebie wstecz (że jako silnik urządzenie obraca się w jednym kierunku, a jako generator obraca się w przeciwnym kierunku).

Wałek obraca się zawsze w ten sam sposób. „Zmiana kierunku” zachodzi w przepływie elektryczności. Jako silnik zużywa energię elektryczną (napływa) do wytworzenia mocy mechanicznej, a jako generator zużywa moc mechaniczną do produkcji energii elektrycznej (wypływa).

Obrót elektromechaniczny

Silnik elektryczny / prądnica jest generalnie jednym z dwóch rodzajów: prądem przemiennym (prąd przemienny) lub prądem stałym (prąd stały), a oznaczenia te wskazują, jaki rodzaj energii elektrycznej zużywają i wytwarzają.

Nie wdając się w zbyt wiele szczegółów i nie zaciemniając problemu, jest różnica: prąd zmienny zmienia kierunek (zmienia się), gdy przepływa przez obwód. Prądy prądu stałego przepływają jednokierunkowo (pozostają takie same) podczas przepływu przez obwód.

Rodzaj wykorzystywanego prądu dotyczy głównie kosztu urządzenia i jego wydajności (silnik / generator prądu przemiennego jest generalnie droższy, ale także znacznie bardziej wydajny). Wystarczy powiedzieć, że większość hybryd i wiele większych pojazdów całkowicie elektrycznych korzysta z silnika / generatora prądu przemiennego - dlatego na tym objaśnieniu skupimy się.

Silnik / generator prądu przemiennego składa się z 4 głównych części:

  • Montowany na wale zwój twornika (wirnik)
  • Pole magnesów indukujących energię elektryczną ułożone obok siebie w obudowie (stojanie)
  • Pierścienie ślizgowe, które przenoszą prąd przemienny do / ze zwory
  • Szczotki, które stykają się z pierścieniami ślizgowymi i przenoszą prąd do / z obwodu elektrycznego

Generator prądu przemiennego w akcji

Armatura napędzana jest mechanicznym źródłem energii (na przykład w komercyjnej produkcji energii elektrycznej byłaby to turbina parowa). Gdy ten uzwojony wirnik obraca się, jego cewka z drutu przechodzi nad magnesami stałymi w stojanie, a w drutach twornika wytwarzany jest prąd elektryczny.

Ponieważ jednak każda pojedyncza pętla w cewce przechodzi najpierw biegun północny, a następnie biegun południowy każdego magnesu sekwencyjnie, gdy obraca się wokół własnej osi, indukowany prąd stale i szybko zmienia kierunek. Każda zmiana kierunku nazywana jest cyklem i jest mierzona w cyklach na sekundę lub hercach (Hz).

W Stanach Zjednoczonych częstotliwość cyklu wynosi 60 Hz (60 razy na sekundę), podczas gdy w większości innych rozwiniętych części świata wynosi ona 50 Hz. Poszczególne pierścienie ślizgowe są przymocowane do każdego z dwóch końców pętli drutowej wirnika, aby zapewnić ścieżkę dla prądu opuszczającego zworę. Szczotki (które w rzeczywistości są stykami węglowymi) przesuwają się po pierścieniach ślizgowych i uzupełniają ścieżkę przepływu prądu do obwodu, do którego podłączony jest generator.

Silnik prądu przemiennego w akcji

Działanie silnika (dostarczanie mocy mechanicznej) jest zasadniczo odwrotnością działania generatora. Zamiast wirować zworę w celu wytworzenia elektryczności, prąd jest podawany przez obwód, przez szczotki i pierścienie ślizgowe do zwory. Ten prąd przepływający przez wirnik (zwój) cewki zamienia go w elektromagnes. Magnesy trwałe w stojanie odpychają tę siłę elektromagnetyczną, powodując wirowanie twornika. Dopóki prąd przepływa przez obwód, silnik będzie pracował.


Obejrzyj wideo: Tesla ze Świnoujścia. Posłuchaj co powiedział nam wynalazca Zygmunt Kiliszewski! (Czerwiec 2022).


Uwagi:

  1. Cuuladh

    Przepraszam, że cię przerwał, chciałbym zasugerować inne rozwiązanie.

  2. Garroway

    This entertaining opinion

  3. Mikagar

    Powstała absurdalna sytuacja

  4. Nizam

    Myślę, że się mylisz. Mogę bronić pozycji.

  5. Parkinson

    Odwiedził cię tylko świetny pomysł



Napisać wiadomość