Како раде електрични мотори и генератори

Електрична возила ослањају се искључиво на електричне моторе за погон, а хибриди користе електричне моторе за помоћ моторима са унутрашњим сагоревањем за покретање. Али то није све. Ти се мотори могу и користе за производњу електричне енергије (током процеса) регенеративно кочење) за пуњење батерија ових возила.

Најчешће питање је: "Како то може бити... како то функционира? "Већина људи схвата да мотор покреће електричном енергијом да би обављао посао - виђају га сваки дан у својим кућанским апаратима (веш машинама, усисивачима, прерађивачима хране).

Али идеја да мотор може „да ради уназад“, заправо стварајући електричну енергију, а не да троши, изгледа готово као магија. Али једном однос магнета и електричне енергије (електромагнетизам) и концепта очување енергије се разуме, мистерија нестаје.

Моторна снага и производња електричне енергије почињу својством електромагнетизма - физичким односом магнета и електричне енергије. Електромагнет је уређај који делује попут магнета, али се његова магнетна сила манифестује и контролише електрицитетом.

Када се жица направљена од проводног материјала (на пример бакар) креће кроз магнетно поље, у жици се ствара струја (рудиментарни генератор). Супротно томе, када електрична енергија прође кроз жицу која је намотана око гвозденог језгра, а та језгра је у присуству магнетног поља, она ће се померати и увијати (врло основни мотор).

Мотор / генератори су заиста један уређај који може радити у два супротна начина. Супротно ономе што људи понекад мисле, то не значи да два начина мотора / генератора раде уназад једни од других (да се уређај окреће у једном смеру и као генератор, обрће се супротно правац).

Осовина се увек врти на исти начин. „Промјена правца“ је у протоку електричне енергије. Као мотор, он троши електричну енергију (улива се) за производњу механичке снаге, а као генератор троши механичку снагу за производњу електричне енергије (истјече).

Електрични мотор / генератори су обично једна од две врсте, било АЦ (наизменична струја) или ДЦ (Дирецт) Струја) и те ознаке указују на врсту електричне енергије коју троше и Генериши.

Без превише детаља и замагљивања проблема, ово је разлика: АЦ струја мења смер (наизменично) док тече кроз круг. Једносмерне струје теку једносмерно (остаје исто) док пролази кроз неки круг.

Врста коришћене струје углавном се односи на трошкове јединице и њену ефикасност (АЦ мотор / генератор је углавном скупљи, али је и много ефикаснији). Довољно је рећи да већина хибрида и многа већа електрична возила користе АЦ моторе / генераторе - тако да ћемо се у овом образложењу фокусирати на тај тип.

• Жичана арматура монтирана на осовину (ротор)
• Поље магнета које индукује електричну енергију наслагано један поред другог у кућишту (статор)
• Клизни прстенови који носе измјеничну струју до / из арматуре
• Четке које додирују клизне прстенове и преносе струју у / из електричног круга

Арматура покреће механички извор снаге (на пример, у комерцијалној производњи електричне енергије то би била парна турбина). Док се овај ротор окреће, његова жица завојница пролази преко сталних магнета у статору и ствара се електрична струја у жицама арматуре.

Али зато што свака појединачна петља у завојници прелази прво северни пол, а затим и јужни пол магнет се редовно окреће на својој оси, индукована струја се непрестано и брзо мења правац. Свака промена смера назива се циклусом, а мери се у циклусима по секунди или хертзу (Хз).

У Сједињеним Државама брзина циклуса је 60 Хз (60 пута у секунди), док у већини других развијених дијелова свијета износи 50 Хз. Појединачни клизни прстенови постављају се на оба краја жичане петље ротора како би се обезбедила стаза за напуштање струје арматура Четке (које су заправо угљенични контакти) возе се против клизних прстенова и довршавају пут струје у кругу на који је генератор прикључен.

Моторно деловање (опскрба механичком снагом) је у суштини обрнуто дјеловање генератора. Уместо да се окреће арматура да би се направила струја, струја се напаја кругом, кроз четке и клизајуће прстенове и улази у арматуру. Ова струја која тече кроз ротор завојнице (арматура) претвара га у електромагнет. Стални магнети у статору одбијају ову електромагнетну силу што изазива окретање арматуре. Све док током струје струја тече, мотор ће радити.