Elektromotors pret ģeneratoru
Elektrība ir kļuvusi par neatņemamu mūsu dzīves daļu; vairāk vai mazāk viss mūsu dzīvesveids ir balstīts uz elektroiekārtām. Enerģija no daudzām formām tiek pārveidota par elektriskās enerģijas veidu, lai darbinātu visas šīs ierīces. Elektromotors ir ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju elektriskajā enerģijā. No otras puses, ierīces tiek izmantotas, lai pēc vajadzības pārveidotu elektrisko enerģiju par mehānisku. Motors ir ierīce, kas veic šo funkciju.
Vairāk par elektrisko ģeneratoru
Jebkura elektriskā ģeneratora darbības pamatprincips ir Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likums. Saskaņā ar šo principu ideja ir tāda, ka, mainoties magnētiskajam laukam pāri vadītājam (piemēram, vadam), elektroni ir spiesti pārvietoties virzienā, kas ir perpendikulārs magnētiskā lauka virzienam. Tā rezultātā tiek ģenerēts elektronu spiediens vadītājā (elektromotora spēks), kā rezultātā elektroni plūst vienā virzienā. Lai būtu tehniskāk, magnētiskās plūsmas izmaiņu laika ātrums pāri vadītājam inducē elektromotora spēku vadītājā, un tā virzienu nosaka Fleminga labās rokas likums. Šo fenomenu galvenokārt izmanto elektroenerģijas ražošanai.
Lai panāktu šīs magnētiskās plūsmas izmaiņas caur vadu, magnēti un vadi tiek pārvietoti salīdzinoši tā, ka plūsma mainās atkarībā no stāvokļa. Palielinot vadu skaitu, jūs varat palielināt iegūto elektromotora spēku; tāpēc vadi tiek savīti spolē, kas satur lielu skaitu pagriezienu. Magnētiskā lauka vai spoles iestatīšana rotācijas kustībā, kamēr otra ir nekustīga, ļauj nepārtraukti mainīt plūsmu.
Ģeneratora rotējošo daļu sauc par Rotoru, un stacionāro daļu - par statoru. Emf ģenerējošo ģeneratora daļu sauc par armatūru, savukārt magnētisko lauku vienkārši sauc par lauku. Armatūru var izmantot vai nu kā statoru, vai kā rotoru, kamēr otra ir lauka sastāvdaļa. Lauka intensitātes palielināšana ļauj palielināt arī inducēto emf.
Tā kā pastāvīgie magnēti nespēj nodrošināt intensitāti, kas nepieciešama, lai optimizētu enerģijas ražošanu no ģeneratora, tiek izmantoti elektromagnēti. Caur šo lauka ķēdi plūst daudz mazāka strāva nekā armatūras ķēde un zemākā strāva iet caur slīdošajiem gredzeniem, kas uztur elektrisko savienojamību rotatorā. Tā rezultātā lielākajai daļai maiņstrāvas ģeneratoru armatūras tinumā ir lauka tinums uz rotora un statora.
Vairāk par elektromotoru
Motoros izmantotais princips ir vēl viens indukcijas principa aspekts. Likums nosaka, ja lādiņš pārvietojas magnētiskajā laukā, spēks iedarbojas uz lādiņu virzienā, kas ir perpendikulārs gan lādiņa ātrumam, gan magnētiskajam laukam. Tas pats princips attiecas arī uz lādiņa plūsmu, ir strāva un vadītājs, kurš ved strāvu. Šī spēka virzienu nosaka Fleminga labās rokas likums. Šīs parādības vienkāršais rezultāts ir tāds, ka, ja magnētiskā lauka vadītājā plūst strāva, vadītājs pārvietojas. Visi asinhronie motori darbojas pēc šī principa.
Tāpat kā ģeneratoram, arī motoram ir rotors un stators, kur vārpsta, kas piestiprināta pie rotora, piegādā mehānisko enerģiju. Spoles pagriezienu skaits un magnētiskā lauka stiprums vienādi ietekmē sistēmu.
Kāda ir atšķirība starp elektromotoru un elektrisko ģeneratoru?
• Ģenerators pārveido mehānisko enerģiju par elektrisko enerģiju, bet motors pārveido mehānisko enerģiju par elektrisko enerģiju.
• Ģeneratorā rotoram piestiprināto vārpstu virza mehāniskais spēks un armatūras tinumos rodas elektriskā strāva, savukārt motora vārpstu - magnētiskie spēki, kas izveidojušies starp armatūru un lauku; strāva jāpiegādā armatūras tinumam.
• Motori (parasti kustīgs lādiņš magnētiskajā laukā) ievēro Fleminga kreisās rokas likumu, bet ģenerators - Fleminga kreisās rokas likumu.
