|
Реклама
|
Автомобильный генератор: Закон электромагнитной индукции
- Принцип действия любого электрогенератора основан на первом законе электромагнитной индукции.
- Для одновитковой токопровод-ной рамки, вращающейся в постоянном магнитном поле U-образного магнита, этот закон имеет вид:
Ек = -В L V,
где Е — электродвижущая сила (ЭДС), наведенная в рамке; В —магнитная индукция поля постоянного магнита; L — длина той части рамки, которая находится в магнитном поле; V — вектор линейной скорости перемещения рамки относительно неподвижного магнитного поля.
- Если рамка содержит несколько витков W, то индуцированная ЭДС Ек является суммой электродвижущих сил в этих витках и определяется как:
Eк = -WBLV (1)
Знак "минус", который часто опускается, но всегда подразумевается, означает, что если под действием ЭДС Ек по рамке начнет протекать электрический ток (при подключении нагрузки), то созданное этим током магнитное поле будет противодействовать механической силе F, приводящей рамку во вращение.
- Формула 1, отображающая закон электромагнитной индукции для многовитковых рамок, может быть представлена в другом виде, если линейную скорость V перемещения витков рамки L относительно магнитного поля В, выразить через путь dx перемещения витков W по периметру окружности вращения с диаметром X за время dt поворота рамки на соответствующий угол. Тогда
V = dx/dt, и формула для ЭДС Ек несколько изменится:
Ек = -W В L V = -W В L dx/dt.
Выражение В L dx соответствует изменению магнитного потока dФ при повороте рамки на шаг dx за время dt.
- Изменение магнитного потока реализуется вращением ротора с диаметром X в магнитопроводе статора, когда площадь витка ротора (S = LX), пронизанная магнитным потоком Ф = BS, постоянно изменяется во времени t и тогда:
Eк = -WкdФ/dt (2)
Эта формула является основным расчетным выражением для определения индуцированной электродвижущей силы еф, возникающей в фазных обмотках электрических машин переменного тока под воздействием изменения магнитного потока через обмотки:
еФ = -WФdФ = —Wфm cosowt/dt = Ефm sintwt,
где Фm и Ефm, — амплитудные значения величии Ф и ЭДС eф.
- При этом под фазной обмоткой подразумевают электропроводную катушку, в которой наводится ЭДС вф и которая в генераторах переменного тока всегда расположена на неподвижном статоре.
-
Если вам понравился
наш сайт
сообщите о нем
своему другу:
|
|