विद्युत मशीनों की प्रतिवर्तीता

विद्युत मशीनों की प्रतिवर्तीता के सिद्धांत के मूल प्रावधान

बायो-सावार्ड के नियम के अनुसार, बल F = Bli, (VA) एक धारा I के साथ चुंबकीय क्षेत्र में गतिमान एक चालक पर कार्य करता है, जिसकी दिशा बाएं हाथ के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। इसलिए अगर आप ब्रश को एसी मशीन में लाते हैं प्रत्यावर्ती धारा, तब एक बल उत्पन्न होगा जो तार ab और cd को एक चुंबकीय क्षेत्र में स्थानांतरित करने का कारण बनेगा, और कुंडल ab° Сd घूमना शुरू कर देगा (चित्र 1)।

यह केवल आवश्यक है कि आवृत्ति चालू है जो स्टार्ट-अप अवधि नोट के दौरान रोटेशन आवृत्ति से मेल खाती है f = pn... डीसी मशीन के ब्रश पर एक प्रत्यक्ष धारा लागू होने पर एक समान घटना घटित होगी। एकत्र करनेवाला इस मामले में यह एक इन्वर्टर की भूमिका निभाएगा, आपूर्ति की गई प्रत्यक्ष धारा को आर्मेचर के अंदर प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करेगा (चित्र 2 देखें)।

इस प्रकार हमें एक विद्युत मोटर मिलती है, जो जनरेटर के विपरीत विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करती है।

लेन्ज़ के नियम के अनुसार, प्रेरित धारा की हमेशा एक दिशा होती है जिसमें उभरता हुआ विद्युत चुम्बकीय बल उस परिवर्तन (गति) को बाधित करता है जिसके कारण धारा प्रेरित होती है।

चावल। 1.सबसे सरल अल्टरनेटर

चावल। 2. सबसे सरल डीसी जनरेटर

चावल। 3. जनरेटर एक वैकल्पिक ईएमएफ देता है यदि फ्रेम के सिरों को छल्ले से जोड़ा जाता है। यदि वे आधे छल्ले (कलेक्टर प्लेट) से जुड़े होते हैं, तो सर्किट में करंट स्पंदित होगा।

ऊपर वर्णित कानूनों और सबसे सरल विद्युत मशीनों के संचालन के सिद्धांत के आधार पर, हम ऊर्जा रूपांतरण के लिए निम्नलिखित बुनियादी प्रावधान तैयार कर सकते हैं:

1) आगमनात्मक विद्युत मशीनों में यांत्रिक और विद्युत ऊर्जा का प्रत्यक्ष पारस्परिक परिवर्तन तभी संभव है जब उत्तरार्द्ध वर्तमान ऊर्जा को वैकल्पिक कर रहा हो,

2) इस तरह के ऊर्जा रूपांतरण के लिए एक बदलते अधिष्ठापन के साथ एक विद्युत परिपथ की आवश्यकता होती है (हमारे मामले में, यह एक चुंबकीय क्षेत्र में घूमने वाला लूप है),

3) प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में बदलने के लिए, विद्युत परिपथ में एक परिवर्तनशील विद्युत प्रतिरोध होना चाहिए (विद्युत मशीनों में इसकी भूमिका ब्रश-कलेक्टर संपर्क द्वारा निभाई जाती है, जिसका प्रतिरोध अनंत से बदल जाता है जब ब्रश स्पर्श नहीं करता है कलेक्टर प्लेट, निश्चित न्यूनतम मान तक जब ब्रश प्लेट को पूरी तरह से ओवरलैप करता है),

4) प्रत्येक इलेक्ट्रिक मशीन ऊर्जावान रूप से प्रतिवर्ती है, अर्थात, सिद्धांत रूप में, यह जनरेटर और मोटर दोनों के रूप में समान रूप से काम कर सकती है,

5) अभिव्यक्ति के बाद से विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का नियम केवल तार की सापेक्ष गति और चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होती है, तब कोई भी विद्युत मशीन कीनेमेटिक रूप से उत्क्रमणीय होती है, अर्थात यह या तो एक आर्मेचर या एक प्रारंभ करनेवाला को घुमा सकती है।

क्या जनरेटर के बजाय मोटर का उपयोग करना व्यावहारिक रूप से संभव है?

ई। एक्स के कानून के अनुसार।लेंज़, एक बंद विद्युत परिपथ में प्रेरित धारा की हमेशा एक दिशा होती है जिसमें उभरता हुआ विद्युत चुम्बकीय बल उस परिवर्तन (गति) को रोकता है जिसके कारण विद्युत प्रवाह प्रेरित होता है। इस आधार पर, कोई भी इंडक्शन इलेक्ट्रिक मशीन "एनर्जी रिवर्सिबल" है, यानी सिद्धांत रूप में, यह जनरेटर और मोटर दोनों के रूप में काम कर सकती है।

हालांकि, अगर आपको यह जानने की जरूरत है कि इलेक्ट्रिक मशीन किस मोड के लिए है - जनरेटर या इंजन के लिए। यह इस तथ्य के कारण है कि व्यवहार में जनरेटर और इंजन पर कुछ आवश्यकताएं लगाई जाती हैं, जो हमेशा संगत नहीं होती हैं , और इसलिए यह पता चल सकता है कि जनरेटर के रूप में डिज़ाइन की गई एक विद्युत मशीन मोटर के रूप में और इसके विपरीत संतोषजनक ढंग से काम करने में सक्षम नहीं होगी।

इसलिए, प्रत्येक मशीन के पास "प्लेट" पर एक संकेत होना चाहिए कि किस कारखाने के संचालन के लिए इसका उत्पादन किया गया है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई प्रकार की विद्युत मशीनें उत्पन्न हुई हैं और केवल जनरेटर या केवल मोटर के रूप में उपयोग की जाती हैं।

एक इलेक्ट्रिक मशीन की गतिज प्रतिवर्तीता

एक इलेक्ट्रिक मशीन में ऊर्जा रूपांतरण के कार्यान्वयन के दृष्टिकोण से, इसके दो मुख्य अंगों का केवल सापेक्ष संचलन महत्वपूर्ण है, इसके बाद इलेक्ट्रिक मशीन की गतिज उत्क्रमणीयता होती है।

इसका मतलब यह है कि अगर किसी इलेक्ट्रिक मशीन के रोटर को बंद कर दिया जाता है और स्टेटर को घूमने दिया जाता है, तो यह मुड़ना शुरू कर देगा, जबकि यह चालू हो जाएगा, विद्युत कनेक्शन अपरिवर्तित के साथ, रोटर जिस दिशा में मुड़ा है, उसके विपरीत। स्टेटर घूमता है (यह यांत्रिकी के नियमों से होता है)।

जाहिर है, स्टेटर को घुमाने के लिए, रूपांतरण से पहले, स्टेटर को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति बनाए रखने के लिए उपयुक्त बीयरिंगों और इसके अलावा विद्युत स्लाइडिंग संपर्कों के साथ इसे फिट करने की आवश्यकता होगी। जाहिर है, आंतरिक-रोटर इलेक्ट्रिक मशीन के किनेमेटिक परिसंचरण के साथ, हमें बाहरी-रोटर इलेक्ट्रिक मशीन मिलती है और इसके विपरीत।