Elmotorns arbetsprincip och generatorns princip!

01
Elektrisk ström, magnetfält och kraft
Först, för att underlätta efterföljande motorprincipförklaringar, låt oss gå igenom de grundläggande lagarna/lagarna om strömmar, magnetfält och krafter.Även om det finns en känsla av nostalgi, är det lätt att glömma denna kunskap om du inte använder magnetiska komponenter ofta.
微信图片_20221005153352
02
Detaljerad förklaring av rotationsprincipen
Motorns rotationsprincip beskrivs nedan.Vi kombinerar bilder och formler för att illustrera.
När ledarramen är rektangulär, tas hänsyn till kraften som verkar på strömmen.
微信图片_20221005153729

Kraften F som verkar på delarna a och c är:

微信图片_20221005154512
Genererar vridmoment runt den centrala axeln.

Till exempel, när man betraktar tillståndet där rotationsvinkeln endast är θ, är kraften som verkar i rät vinkel mot b och d sinθ, så vridmomentet Ta för del a uttrycks med följande formel:

微信图片_20221005154605

Med tanke på del c på samma sätt fördubblas vridmomentet och ger ett vridmoment som beräknas av:

微信图片_20221005154632

Eftersom arean av rektangeln är S=h·l, ger en ersättning av den i formeln ovan följande resultat:

微信图片_20221005154635
Denna formel fungerar inte bara för rektanglar, utan också för andra vanliga former som cirklar.Motorer använder denna princip.
Viktiga takeaways:
Principen för rotation av en motor följer lagarna (lagarna) relaterade till strömmar, magnetfält och krafter.
Motorns kraftgenereringsprincip
Motorns kraftgenereringsprincip kommer att beskrivas nedan.
Som nämnts ovan är en motor en enhet som omvandlar elektrisk energi till kraft och kan uppnå rotationsrörelse genom att utnyttja kraften som skapas av interaktionen mellan ett magnetfält och en elektrisk ström.I själva verket, omvänt, kan motorn också omvandla mekanisk energi (rörelse) till elektrisk energi genom elektromagnetisk induktion.Med andra ord,motornhar funktionen att generera el.När du tänker på att generera elektricitet, tänker du förmodligen på generatorer (även känd som "Dynamo", "Alternator", "Generator", "Alternator", etc.), men principen är densamma som för elmotorer, och grundstrukturen är likartad.Kort sagt kan en motor få rotationsrörelse genom att leda ström genom stiften, omvänt, när motorns axel roterar, flyter ström mellan stiften.
01
Motorns kraftgenereringsfunktion
Som nämnts tidigare är elproduktionen av elektriska maskiner beroende av elektromagnetisk induktion.Nedan är en illustration av relevanta lagar (lagar) och kraftgenereringens roll.
微信图片_20221005153734
Diagrammet till vänster visar att ström flyter enligt Flemings högerregel.Genom rörelsen av tråden i det magnetiska flödet genereras en elektromotorisk kraft i tråden och en ström flyter.
Mittdiagrammet och det högra diagrammet visar att enligt Faradays lag och Lenz lag flyter ström i olika riktningar när magneten (flödet) rör sig närmare eller bort från spolen.
Vi kommer att förklara principen för kraftgenerering på grundval av detta.
02
Detaljerad förklaring av kraftgenereringsprincipen
Antag att en spole med arean S (=l×h) roterar med en vinkelhastighet på ω i ett enhetligt magnetfält.
微信图片_20221005153737

Vid denna tidpunkt, förutsatt att den parallella riktningen av spolytan (gul linje i den mellersta figuren) och den vertikala linjen (svart prickad linje) med avseende på riktningen för den magnetiska flödestätheten bildar en vinkel på θ (=ωt), det magnetiska flödet Φ som penetrerar spolen ges av följande formel uttryck:

微信图片_20221005154903

Dessutom är den inducerade elektromotoriska kraften E som genereras i spolen genom elektromagnetisk induktion som följer:

微信图片_20221005154906
När spolytans parallella riktning är vinkelrät mot den magnetiska flödesriktningen blir den elektromotoriska kraften noll, och det absoluta värdet av den elektromotoriska kraften är störst när den är horisontell.

Posttid: 2022-okt-05