Reversibilidad de las máquinas eléctricas.

Disposiciones básicas del principio de reversibilidad de las máquinas eléctricas

De acuerdo con la ley de Bio-Savard, la fuerza F = Bli, (VA) actúa sobre un conductor que se mueve en un campo magnético con una corriente I, cuya dirección está determinada por la regla de la mano izquierda. Por lo tanto, si lleva los cepillos a una máquina de CA corriente alterna, entonces surgirá una fuerza que hará que los cables ab y cd se muevan en un campo magnético, y la bobina ab° Сd comenzará a girar (Fig. 1).

Solo es necesario que la frecuencia sea la corriente corresponda a la frecuencia de rotación durante el período de arranque nota f = pn... Un fenómeno similar ocurrirá si se aplica corriente continua a las escobillas de una máquina de corriente continua. Coleccionista en este caso desempeñará el papel de un inversor, convirtiendo la corriente continua suministrada en corriente alterna dentro de la armadura (ver Fig. 2).

Es así como obtenemos un motor eléctrico, que a diferencia de un generador, convierte la energía eléctrica en energía mecánica.

De acuerdo con la ley de Lenz, la corriente inducida siempre tiene una dirección en la que la fuerza electromagnética emergente tiende a impedir el cambio (movimiento) debido al cual se induce la corriente.

Arroz. 1.El alternador más simple.

Arroz. 2. El generador de CC más simple

Arroz. 3. El generador genera una fem alterna si los extremos del marco están conectados a los anillos. Si están conectados a medios anillos (placas colectoras), la corriente en el circuito será pulsante.

Con base en las leyes mencionadas anteriormente y el principio de funcionamiento de las máquinas eléctricas más simples, podemos formular las siguientes disposiciones básicas para la conversión de energía:

1) la transformación recíproca directa de energía mecánica y eléctrica en máquinas eléctricas inductivas solo es posible cuando esta última es energía de corriente alterna,

2) dicha conversión de energía requiere un circuito eléctrico con una inductancia cambiante (en nuestro caso, es un bucle que gira en un campo magnético),

3) para convertir la corriente alterna en corriente continua, debe haber una resistencia eléctrica cambiante en el circuito eléctrico (su papel en las máquinas eléctricas lo desempeña el contacto cepillo-colector, cuya resistencia cambia desde el infinito cuando el cepillo no toca el placa colectora, hasta cierto valor mínimo cuando el cepillo se superpone completamente a la placa),

4) toda máquina eléctrica es energéticamente reversible, es decir, en principio, puede funcionar por igual como generador y como motor,

5) ya que para la manifestación la ley de la inducción electromagnética todo lo que se necesita es el movimiento relativo del alambre y el campo magnético, entonces cualquier máquina eléctrica es cinemáticamente reversible, es decir, puede girar una armadura o un inductor.

¿Es prácticamente posible usar un motor en lugar de un generador?

Según la ley de E. X.Lenz, la corriente inducida en un circuito eléctrico cerrado siempre tiene una dirección en la que la fuerza electromagnética emergente tiende a impedir ese cambio (movimiento) por el cual se induce la corriente eléctrica. Sobre esta base, cualquier máquina eléctrica de inducción es "energéticamente reversible", es decir, en principio, puede funcionar tanto como generador como motor.

Sin embargo, si necesita saber para qué modo de operación está destinada la máquina eléctrica: para un generador o un motor Esto se debe al hecho de que en la práctica se imponen ciertos requisitos al generador y al motor, que no siempre son compatibles. , y por tanto puede resultar que una máquina eléctrica diseñada como generador no pueda funcionar satisfactoriamente como motor y viceversa.

Por lo tanto, cada máquina debe tener una indicación en la "placa" para qué modo de operación está destinada por la fábrica que la produjo. También se debe tener en cuenta que han surgido varios tipos de máquinas eléctricas y se utilizan solo como generador o solo como motor.

Reversibilidad cinemática de una máquina eléctrica.

Desde el punto de vista de la implementación de la conversión de energía en una máquina eléctrica, solo es importante el movimiento relativo de sus dos órganos principales, seguido de la reversibilidad cinemática de la máquina eléctrica.

Esto significa que si el rotor de una máquina eléctrica está bloqueado y se permite que gire el estator, comenzará a girar, mientras girará, sin cambios en las conexiones eléctricas, en la dirección opuesta a la que ha girado el rotor en el el estator gira (esto se deriva de las leyes de la mecánica).

Obviamente, para que el estator gire, deberá estar equipado con cojinetes adecuados y, además, contactos deslizantes eléctricos para mantener el suministro de energía eléctrica al estator, si lo hay, antes de la conversión. Obviamente, con la circulación cinemática de la máquina eléctrica de rotor interior, obtenemos una máquina eléctrica de rotor exterior y viceversa.