Elektr mashinalarida energiyaning clektromexanik o‘zgartirilishi

Elektr mashinalarida energiyaning clektromexanik o‘zgartirilishi
Elektr generatorining ishlash prinsipi buyuk ingliz olimi Faradey kashf qilgan (1831 -y.) elektro magnitinduksiya qonuniga asoslangan. Agar o‘tkazgich magnit maydonda tashqi kuch F ta’sirida harakatga keltirilsa (K.2,a-rasm), o‘tkazgichda EYK hosil bo‘ladi. Agar o‘tkazgich maydonni perpendikulär ravishda kesib o‘tsa, hosil bo’lgan EYK ning qiymati quyidagiga teng bo’ladi:
E=B / v,
(K.1) bunda E—o'tkazgichda hosil bo’lgan EYK, [V]; V—magnit induksiya, o‘tkazgichning aktiv, ya’ni magnit maydonini kesib o‘tadigan qismining uzunligi, [m]; v— otkazgichning harakatlanish tezligi, [m/s].
Bu EYK ning yo‘nalishini aniqlashda «o‘ng qoM» qoidasidan (K.3, rasm) foydalaniladi. Buning uchun o‘ng qoMni magnit maydondagi o ‘tkazgichga parallel qilib tutganda maydon kuch chiziqlari kaftga tomon yo'nalib, bosh barmoq oMkazgich harakati yo‘nalishida ochilsa, qolgan to'rtta barmoqning ochiq holati EYK ning yo‘nalishini ko‘rsatadi. Tashqi kuch ta ’sirida o ‘tkazgich o ‘ngdan chapga harakatlantirilganda (K.2,a-rasm) EYK biz tomonga yo‘nalgan bo’ladi.
Agar o’tkazgichning uchlari tashqi qarshilikka ulansa, EYK ta'sirida berk zanjirda yo‘nalish EYKniki bilan bir xil bo'lgan tok paydo bo‘ladi. Shunday qilib, magnit maydondagi o‘tkazgichni bu holda eng oddiy generator deyish murnkin (K.2, a-rasm).
O’tkazgichdagi tok i bilan magnit maydonning o‘zaro ta’siri natijasida Amper qonuniga binoan o'tkazgichga ta’sir etuvchi elektromagnit kuch F hosil bo‘ladi.Bu kuchning qiymati quyidagi formula bilan aniqlanadi:
F = B*I*I. (K.2)
Bu kuchning yo‘nalishini «chap qo‘l» qoidasi (K.3,b-rasm ) yordamida aniqlash mumkin Buning uchun chap qo‘lni magnit maydonidagi o‘tkazgichga parallel qilib tutganda maydon kuch chiziqlari kaftga tomon yo‘nalib, to‘rtta barmoq o‘tkazgichdagi tokning yo‘nalishida ochilsa, o‘tkazgichga perpendikular ochilgan bosh barmoq elektromagnit kuchning yo'nalishini ko‘rsatadi
(K3,b-rasm). Bu kuch o‘tkazgichning harakatlanishiga teskari yo‘nalgan bo‘lib, generatorda tormozlovchi ta’sirqiladi. O‘tkazgichning harakati bir tekis bo‘lganda tashqi harakatlantiruvchi kuch F elektromagnit kuch Fcm ga teng boladi;
F = Fcm . (K.3)
(K.3) tenglikning ikkala qismini o‘tkazgich tezligi v ga ko‘paytiramiz:
F*v = Fcm*v. (K.4)
(K.2) dan Fcni ning qiymatini (K.4) ga qo‘yib quyidagiga ega boiamiz:
F*v = B*l*I*v = E*I . (K.5)
(K.5) tenglikning chap qismi (F*v) o‘tkazgichni magnit maydonda harakatlantirish uchun mexanik quvvatni, o‘ng qismi (E l) esa yopiq zanjirda tok I hosil qilgan elektr quvvatni ko‘rsatadi. Shunday qilib, tashqaridan berilayotgan mexanik quvvat generatorda elektrquvvatga aylanadi. Agar o‘tkazgichga tashqi kuch qo‘ymay, unga elektr energiya manbasidan K.2,b>-rasmda ko‘rsatilgandek yo‘nalishdagi tok berilsa, u holda o'tkazgichga faqat elektromagnit kuch Fcm ta’sir etadi, xolos. o‘tkazgich shu kuch ta’sirida magnit maydonda o‘ngdan chapga harakatlana boshlaydi, o‘tkazgichda hosil bo'ladigan EYK esa oldingiga (K.2,a-rasm) nisbatan teskari bo‘ladi.O‘tkazgichga manbadan qo‘yilgan kuchlanishning asosiy qismi undagi hosil bo‘lgan EYK bilan muvozanatlashadi, juda ham kam qismi esa o‘tkazgichdagi kuchlanish tushishini qoplaydi, demak, K.2,b-rasmdagi elektr zanjiri uchun Kirxgofning II qonuni quyidagicha yoziladi:
U = E+ I r. (K.6)
bu yerda: r — o ‘tkazgichning elektr qarshiligi.
(K.6) tenglikning ikkala qismini tok I ga ko‘paytiramiz:
U I = E*I + I*I*r. (K.7)
formuladan EYK E ning qiymatini (K.7) ga qo‘yib, (K.2) ni ham hisobga oigan holda quyidagini hosil qilamiz: U I = B / v I + I2 r = F v + I2 r. (K .8) cm x ' B u n d an : o ‘tkazgichga kiruvchi elektr quwatning asosiy qismi mexanik quw at (F -v) ga aylanadi, juda ham kam qismi esa o ‘tkazgichdagi elektr isroflari (I2r)ni qoplashga sarflanar ekan. Shunday qilib, magnit maydonga joylashgan tokli o ‘tkazgichni eng oddiyelektrmotori deb qarash mumkin. Elektr mashina ishlashining zaruriy sharti o ‘tkazgichlar va magnit maydonning mavjud bo‘lishidir. Bunda elektr mashina generator sifatida ham, motor sifatida ham ishlashi mumkin. Elektr mashinaning bu xususiyati ulaming q a y ta rlig i deb ataladi (buni rus olimi E. Lens 1833-y. kashf qilgan).
Nazorat savollari?
Elektr mashinalari haqida umumiy ma’lumotlar bering?
Elektr mashinalarida energiyaning clektromexanik o‘zgartirilishi haqida ma’lumot bering?
|