Érdekes

Hogyan működnek az elektromos motorok és generátorok?

Hogyan működnek az elektromos motorok és generátorok?


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.

Az elektromos járművek kizárólag az elektromos motorokon támaszkodnak meghajtásra, a hibridek pedig villamos motorokat használnak belső égésű motorjaik mozgásképességének elősegítésére. De ez még nem minden. Ezek a motorok felhasználhatók és felhasználhatók villamosenergia-előállításra (a regeneratív fékezés révén) ezen járművek fedélzeti akkumulátorának töltésére.

A leggyakoribb kérdés: "Hogyan lehet ez ... hogyan működik ez?" A legtöbb ember megérti, hogy a motor elektromos árammal működik, hogy munkát végezzen - mindennap látja háztartási készülékeiben (mosógépek, porszívók, élelmiszer-feldolgozók).

De az a gondolat, hogy egy motor "visszafelé halad", valójában villamos energiát termel, nem pedig fogyaszt, szinte mágiának tűnik. De ha megértik a mágnesek és az elektromosság (elektromágnesesség) kapcsolatát és az energiamegtakarítás fogalmát, a rejtély eltűnik.

Elektromágnesesség

A motor energia- és villamosenergia-termelése az elektromágnesesség tulajdonságával kezdődik - a mágnes és az elektromosság fizikai kapcsolatán. Az elektromágnes egy olyan eszköz, amely mágnesként viselkedik, de a mágneses erő megmutatkozik és a villamos energia vezérli.

Amikor vezető anyagból (például réz) készült huzal mágneses mezőn mozog, áram alakul ki a huzalban (egy alapvető generátor). Ezzel szemben, ha az elektromosságot egy vezetékön vezetik át, amelyet egy vasmag körül tekercselnek, és ez a mag mágneses mező jelenlétében van, akkor mozog és elfordul (egy nagyon alapvető motor).

Motor / Generátor

A motor / generátorok valóban egy olyan eszköz, amely két ellentétes üzemmódban képes működni. Ellentétben azzal, amit az emberek néha gondolnak, ez nem azt jelenti, hogy a motor / generátor két módja hátrafelé halad (azaz ha motorként a készülék egy irányba fordul, generátorként pedig az ellenkező irányba fordul).

A tengely mindig azonos módon forog. A "irányváltás" az áram áramában van. Motorként villamos energiát fogyaszt (beáramlik), hogy mechanikus energiát nyerjen, generátorként pedig mechanikus energiát fogyaszt, hogy áramot termeljen (kifolyjon).

Elektromechanikus forgás

Az elektromos motorok / generátorok általában kétféle típusúak, váltakozó áramú vagy egyenáramú (egyenáramú), és ezek a megjelölések jelzik az általuk fogyasztott és előállított villamos energia típusát.

Anélkül, hogy túl sok részletbe belemennénk és elhomályosítanánk a kérdést, ez a különbség: Az AC áram megváltoztatja az irányt (váltakozva), amikor egy áramkörön áramlik. Az egyenáramok egyirányban folynak (ugyanaz marad), mintha egy áramkörön haladnának.

A felhasznált áram típusa elsősorban az egység költségére és hatékonyságára vonatkozik (egy váltóáramú motor / generátor általában drágább, de sokkal hatékonyabb is). Elegendő azt mondani, hogy a legtöbb hibrid és sok nagyobb, teljesen elektromos járművön váltakozó áramú motorokat / generátorokat használnak - tehát erre a típusra fogunk összpontosítani ebben a magyarázatban.

Az AC motor / generátor 4 fő alkatrészből áll:

  • Egy tengelyre szerelt huzalrúd (rotor)
  • A mágnesek mezője, amely elektromos energiát indukál egymás mellett rakva a házban (állórész)
  • Csúszógyűrűk, amelyek a váltakozó áramot továbbítják a armatúrából / az armatúrából
  • Kefe, amely érintkezik a csúszógyűrűkkel és továbbítja az áramot az elektromos áramkörbe / onnan

Az AC generátor működésben

A armatúrát egy mechanikus energiaforrás hajtja meg (például a kereskedelmi villamosenergia-termelésben gőzturbina lenne). Amint ez a sebrotor forog, a huzaltekercs áthalad az állórész állandó mágnesein, és elektromos áram alakul ki a armatúra vezetékeiben.

Mivel azonban a tekercsben minden egyes hurok először az egyes mágnesek északi pólusát, majd a déli pólusát halad át, miközben a tengelyére forog, az indukált áram folyamatosan és gyorsan megváltoztatja az irányt. Minden irányváltást ciklusnak hívnak, és másodpercenként ciklusban vagy hertzben (Hz) mérik.

Az Egyesült Államokban a ciklus frekvenciája 60 Hz (másodpercenként 60-szor), míg a világ legtöbb fejlett részén 50 Hz. A forgórész huzalhurokjának mindkét végére külön csúszógyűrűk vannak felszerelve, hogy utat biztosítsanak az áram számára az armatúra elhagyására. A kefék (amelyek valójában szén érintkezők) futnak a csúszógyűrűkkel, és befejezik az áram útját azon áramkörbe, amelyhez a generátor csatlakozik.

Az AC motor működésben

A motoros működés (mechanikus energiát szolgáltat) alapvetően a generátor hatásának fordítottja. Ahelyett, hogy az armatúrát forgatná, hogy áramot termeljen, az áramot egy áramkör táplálja, a kefékön és a csúszógyűrűkön keresztül a armatúrába. Ez a tekercselt forgórészen át áramló áram (armatúra) elektromágnesré változtatja. Az állórészben lévő állandó mágnesek visszaszorítják ezt az elektromágneses erőt, ami az armatúra forog. Mindaddig, amíg az áram át nem áramlik az áramkörön, a motor jár.