Электрычныя машыны

Мы жывем у самым сапраўдным акіяне энергіі, яна акружае нас паўсюль. Нават нерухомы камень, які ляжыць на дарозе, патэнцыйна можа здзейсніць працу. Часам у гэта цяжка паверыць, але энергія адзіная. Яна толькі пераўтворыцца, мяняе сваю прыроду. Менавіта гэта ўласцівасць выкарыстоўваюць створаныя чалавекам электрычныя машыны.

Калі на ўваход падаецца электрычная энергія, а на выхадзе трансфармуецца ў механічную працу ў выглядзе кручэння вала, то можна з упэўненасцю сказаць, што гаворка ідзе пра рухавік. У сваю чаргу, пераўтварэнне механічнай працы ў электрычнасць ўскладзена на генератар. Важнай асаблівасцю з'яўляецца той факт, што аднолькавыя электрычныя машыны характарызуюцца магчымасцю функцыянавання ў якасці спажыўца (рухавікі) і вытворцы (генератар) электраэнергіі. Гэта тлумачыцца аднолькавым прыладай. Аднак з-за асаблівасцяў канструкцыі функцыянаванне ў "няродны" рэжыме характарызуецца больш нізкім ККД.

Электрычныя машыны сталага току падпадзяляюцца на два класа: индукторные і коллекторные. Найбольшае распаўсюджванне атрымалі другія (прыкмета наяўнасць щеточного механізму). Прынцып працы наступны: на нерухомай часткі машыны (статары) размяшчаецца пастаянны магніт, які стварае лініі напружанасці поля.

Абмотку якара можна ўявіць якая складаецца з мноства рамак меднай дроту, злучаных такім чынам, каб пачатак і канец выводзіліся на супрацьлеглыя ламелі калектара. Звонку да гэтых высноў з дапамогай графітавых шчотак падводзіцца пастаяннае напружанне. А раз ёсць замкнёны контур, то ўзнікае электрычны ток. Рухаюцца носьбіты зараду генеруюць вакол сябе ўласнае поле магнітнай прыроды, якое пачынае ўзаемадзейнічаць з полем статара. У выніку ўзнікае сіла, якая прымушае якар круціцца. Апісаны толькі асноўныя моманты, аднак іх дастаткова каб зразумець, як працуюць электрычныя машыны сталага току. Асоба варта адзначыць толькі універсальны коллекторный электрарухавік валодаючы канструкцыяй, уласцівай машынам пастаяннага току, ён здольны працаваць ад бытавой сеткі 220 В. Гэта магчыма дзякуючы паслядоўнаму спосабу злучэння якара і абмотак ўзбуджэння. У бытавым ручным электраінструментам выкарыстоўваюцца менавіта яны.

Электрычныя машыны пераменнага току канструктыўна больш простыя і надзейныя, а сабекошт іх вытворчасці ніжэй. Падпадзяляюцца на сінхронныя, у якіх механічная хуткасць, з якой звяртаецца ротар, супадае з частатой звароту поля статара, а таксама асінхронныя разнавіднасці, у якіх ротар адстае ад поля (праслізгвае). Першыя больш рацыянальна выкарыстоўваць пры магутнасцях больш за 100 кВт.

Найпрасцейшыя электрычныя машыны пераменнага току прадстаўлены трохфазнага асінхроннымі з каротказамкнутым ротарам (клетка вавёркі). На статары размешчаны ссунутыя адна адносна іншы на 120 ° тры абмоткі. Менавіта да іх падводзіцца пераменны ток адпаведных фаз. На ротары ёсць свая абмотка, замкнёная накоротко, тым самым утвараючы контур для праходжання індукаванага току. Варта падаць напружанне на полюса-шпулькі статара, як вакол іх генеруецца магнітнае поле - гэта адно з базавых уласцівасцяў накіраванага перамяшчэння электронаў. А так як ток пераменны, то і поле атрымліваецца круцілася. Яго лініі напружанасці перасякаюць віткі абмоткі ротара і ствараюць індукаваны ток (выкарыстоўваецца і ў дачыненні закон электрамагнітнай індукцыі). А раз паўстала руху часціц з зарадам, то вакол іх, у сваю чаргу, таксама з'яўляецца магнітнае поле. Яно таксама круціцца (кірунак можна даведацца, скарыстаўшыся правілам свярдзёлка). У выніку, унутры корпуса машыны прысутнічаюць два магнітных поля. Далей усё проста: дзякуючы закону Ампера ўзнікае сіла, якая імкнецца зрушыць абмоткі, а так як вал ротара замацаваны на падшыпніках, то сіла стварае момант кручэння. Для здзяйснення працы застаецца толькі падключыць да вале выканаўчы механізм.