Генератор мотор: Двигатель-генератор ДГ-30НС

ГЕНЕРАТОР — это… Что такое МОТОР-ГЕНЕРАТОР?

МОТОР-ГЕНЕРАТОР

МОТОР-ГЕНЕРАТОР

агрегат, служащий для преобразования переменного тока в постоянный или обратно. М.-г. состоит из двух электр. машин, соединенных механически: одной переменного тока и другой—постоянного. Если первую машину присоединить к сети переменного тока, то она будет работать как мотор (см. Электрический мотор) и вращать машину постоянного тока, к-рая будет работать как генератор (см. Генератор электрический), давая постоянный ток; при этом получится преобразование переменного тока в постоянный. Если же машину постоянного тока присоединить к сети такого же тока, то она будет работать как мотор, а вращаемая ею машина переменного тока, работая в качестве генератора, будет давать переменный ток, и тогда получится преобразование постоянного тока в переменный. В большинстве случаев приходится преобразовывать переменный ток в постоянный, а не наоборот. В качестве мотора переменного тока в М.-г. малой мощности применяют

асинхронный мотор, а в М.-г. большой мощности — синхронный мотор. М.-г. применяются для зарядки аккумуляторных батарей и на тяговых подстанциях электрифицированных ж. д.

При напряжении в контактном проводе 3 000 в на тяговых подстанциях ставят по два генератора (2 и 2), соединенных последовательно и находящихся на общем валу с синхронным мотором 1 и двумя возбудителями 3 и 4. Так. обр., в М.-г. электрифицированных ж. д. на одном валу работает 5 машин.

Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941.

.

Синонимы:

• МОТОРВАГОННАЯ СЕКЦИЯ
• МОТОР-КОМПРЕССОР

Полезное

Смотреть что такое «МОТОР-ГЕНЕРАТОР» в других словарях:

• мотор-генератор — мотор генератор, мотор генератора …   Орфографический словарь-справочник

• МОТОР-ГЕНЕРАТОР — (Motor generator) см. Двигатель генератор. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

• мотор-генератор — агрегат для преобразования одного вида электрического тока в другой или для преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другою напряжения, состоит из соединённых муфтой электромотора переменного тока с динамо машиной… …   Словарь иностранных слов русского языка

• мотор-генератор — сущ., кол во синонимов: 1 • агрегат (34) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

• Мотор-генератор — Умформер (нем. Umformer, Электромашинный преобразователь)  электрическая машина для преобразования тока одной частоты в ток другой частоты. Например: преобразование постоянного электрического тока в переменный, как правило, более высокого… …   Википедия

• МОТОР-ГЕНЕРАТОР — см. Двигатель генераторный агрегат …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• мотор-генератор — мото/р генера/тор, мото/р генера/тора …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

• Генератор-двигатель — (нем. Umformer, умформер, электромашинный преобразователь)  электрическая машина для преобразования электрической энергии из одной ее формы в другую. Например: преобразование постоянного электрического тока в переменный, как правило,… …   Википедия

• генератор (волн редуктора) — (39) Узел волнового редуктора для создания движущихся зон зацепления гибкого колеса с жестким колесом. [ГОСТ Р 50370 92] Тематики редукторы и мотор редукторы Обобщающие термины узлы редуктора …   Справочник технического переводчика

• электродвигатель-генератор — мотор генератор — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы мотор генератор EN motor generator …   Справочник технического переводчика

Бренд топливных элементов HTWO в составе Hyundai Motor Group предоставит генератор для первых в мире гонок электромобилей серии ETCR

• Входящий в состав Hyundai Motor Group суббренд HTWO предоставит генератор на топливных элементах собственной разработки для гонки серии ETCR, запланированной на 19 июня 2021 года

• Передвижной генератор мощностью 160 кВт способен за один час полностью зарядить два электромобиля одновременно

• Участвуя в автоспортивном событии, бренд HTWO ищет новые возможности применения своего генератора на топливных элементах

 

Hyundai Motor Group объявляет о том, что инновационный бренд систем водородных топливных элементов HTWO впервые примет участие в автоспортивном событии, предоставив генератор собственной разработки для гоночной серии ETCR (Electric Touring Car Racing). 

ETCR – первая в мире серия кольцевых гонок электромобилей, представляющая собой глобальную площадку для демонстрации достижений ведущих автопроизводителей в сфере электрифицированных технологий в условиях спортивных соревнований. К участию в гонках допускаются только автомобили без двигателей внутреннего сгорания.

Hyundai Motor Group не только выставит на чемпионат Pure ETCR собственную гоночную команду, но и обеспечит мобильную зарядную инфраструктуру, в рамках которой для подзарядки всех участвующих в гонке электромобилей будет использован генератор на водородных топливных элементах бренда HTWO. Система зарядки способна вырабатывать электроэнергию мощностью до 160 кВт, что соответствует заряду двух электрических кроссоверов на водородных топливных элементах Hyundai NEXO. Всего за час система способна полностью зарядить одновременно два гоночных электромобиля ETCR, каждый из которых оснащен аккумуляторной батареей емкостью 65 кВт/ч.  

Передвижные водородные генераторы могут быть полезными и для выработки электроэнергии на труднодоступной местности, где отсутствует подключение к энергосетям. В случаях отключения электропитания их можно также применять в качестве резервного источника энергии для центров сбора и обработки данных и аналогичных устройств. Для Hyundai Motor Group подзарядка гоночных электромобилей на соревнованиях ETCR станет не только тестовой площадкой, помогающей усовершенствовать собственную продукцию, но и откроет новые перспективы бизнеса и возможности для рыночной экспансии технологий электрогенерации HTWO.

«Наш генератор на водородных топливных элементах будет играть ключевую роль для зарядной инфраструктуры гоночных электромобилей серии ETCR. Это важный шаг для Hyundai Motor Group, открывающий дверь в новую увлекательную эпоху развития автоспорта, – заявил Ким Сэхун (Saehoon Kim), исполнительный вице-президент и глава центра топливных элементов Hyundai Motor Group. – С помощью этого спортивного события мы надеемся донести послание о гармоничном сосуществовании водорода и электричества в качестве источников энергии для средств мобильности будущего».

Помимо гоночной серии ETCR, бренд HTWO предоставляет собственные системы компаниям LS Electric, h3SYS и GRZ, а также активно сотрудничает с ними с целью дальнейшего усовершенствования технологий получения электроэнергии с помощью водородных топливных элементов. Кроме того, в планы HTWO входит расширение сферы применения своих систем топливных элементов, включая их использование для морского и железнодорожного транспорта, средств городской воздушной мобильности и других видов мобильности будущего.  

Соревнования серии Pure ETCR пройдут впервые в истории на трассе Валлелунга в Италии с 18 по 20 июня 2021 года. Подробности об участии команды Hyundai Motorsports ETCR будут объявлены на следующей неделе.

 

Мотор-генератор

Мотор-генератор (ое множество М-G ) представляет собой устройство для преобразования электрической энергии в другую форму. Мотор-генераторные установки используются для преобразования частоты , напряжения или фазы мощности. Их также можно использовать для отключения электрических нагрузок от линии электропитания. Большие моторы-генераторы широко использовались для преобразования промышленных объемов энергии, в то время как меньшие мотор-генераторы (такие как показанный на рисунке) использовались для преобразования энергии батарей в более высокие напряжения постоянного тока.

В то время как мотор-генераторная установка может состоять из отдельных двигателей и генераторных машин, соединенных вместе, единый динамо- двигатель (для динамо -двигателя) имеет катушки двигателя и катушки генератора, намотанные вокруг единственного ротора; Поэтому и двигатель, и генератор используют одни и те же катушки внешнего поля или магниты.

^[1] Обычно катушки двигателя приводятся в действие от коммутатора на одном конце вала, в то время как катушки генератора обеспечивают выходной сигнал другому коммутатору на другом конце вала. Весь узел ротора и вала меньше, легче и дешевле, чем пара машин, и не требует открытых приводных валов.

В маломощных потребительских устройствах, таких как автомобильные ламповые радиоприемники, не использовались дорогие, шумные и громоздкие мотор-генераторы. Вместо этого они использовали инверторную схему, состоящую из вибратора (самовозбуждающего реле) и трансформатора для выработки более высоких напряжений, необходимых для электронных ламп, от автомобильной аккумуляторной батареи на 6 или 12 В. ^[2]

В контексте производства электроэнергии и крупных стационарных электроэнергетических систем мотор-генератор состоит из электродвигателя, механически соединенного с электрическим генератором (или генератором переменного тока ). Двигатель работает от входного электрического тока, в то время как генератор создает выходной электрический ток, при этом мощность передается между двумя машинами в виде механического крутящего момента ; это обеспечивает электрическую изоляцию и некоторую буферизацию мощности между двумя электрическими системами.

Одно из применений — устранение скачков и колебаний «грязной мощности» ( согласование мощности ) или обеспечение согласования фаз между различными электрическими системами.

Другое использование — это буфер для экстремальных нагрузок на энергосистему. Например, термоядерные устройства на токамаках создают очень большие пиковые нагрузки, но относительно низкие средние нагрузки на электрическую сеть. DIII-D токамак в General Atomics , тем Princeton Large Torus (PLT) в лаборатории физики Принстонского Plasma и синхротронного Нимрод в Appleton лаборатории Резерфорда каждый использовал большие маховики на нескольких вышек мотор-генератора на уровне нагрузки накладывается на электрическое система: со стороны двигателя медленно ускоряется большой маховик для хранения энергии, который быстро потреблялся во время эксперимента по термоядерному синтезу, поскольку сторона генератора действовала как тормоз на маховике. Точно так же электромагнитная система запуска самолетов (EMALS) авианосца ВМС США следующего поколения будет использовать двигатель-генератор с маховиком для мгновенной подачи энергии для запусков самолетов, мощность которых превышает установленную на корабле мощность генератора.

---

Блок радиомодулятора самолета времен Второй мировой войны, показывающий динамотор (черный цилиндр), который преобразует 24–28 В постоянного тока самолета в 500 В постоянного тока для передатчика. Дюбендорфский музей военной авиации

Дизельный генератор MOTOR 150 кВт | Евро кожух

Дизельный генератор MOTOR 150 кВт (АД150)
Дизельная станция / дизельный генератор MOTOR 150 кВт (АД150) на базе двигателя компании RICARDO. Установка предназначена для производства электроэнергии на строительных площадках, в небольших деревнях, в вахтовых посёлках, в местах работы буровых установок, в медицинских учреждениях, объектах социальной инфраструктуры, туризма и т.п.

Дизельный генератор 150 кВт комплектуется АКБ, специальным глушителем, в него заливается охлаждающая жидкость, масло, а также проводятся все требуемые работы по подготовке к запуску. Более того, каждая дизельная электростанция проходит 2-х часовую обкатку в условиях максимально приближенных к реальной эксплуатации. Таким образом, установка поставляется полностью готовой к работе.

Все части конструкции дизельного генератора проходят тщательный контроль качества на производстве. Генератор соответствует государственным стандартам качества России, включая ГОСТ Р 53174-2008 и ГОСТ 12.1.012-2004.

Двигатель
Двигатели RICARDO соответствуют современным европейским экологическим нормам, что подтверждено сертификатами. Они поставляются в страны Европы, Юго-Восточной Азии, Африки и Латинской Америки. Дизельные электростанции на базе двигателей RICARDO выполненные с соблюдением ГОСТа и адаптированные под российское топливо.

Система управления
Дизельная станция / дизельный генератор MOTOR 150 кВт (АД150) оснащена системой управления, которая реализована на базе современного цифрового контроллера SMARTGEN HGM-6120.

Оформление заказа
После оформления заказа, специалист компании «СТРОЙСНАБСЕРВИС» обязательно свяжется с вами по указанным контактам для обсуждения подробностей заказа, оплаты и доставки товара. Также, вы можете самостоятельно обратиться в офис продаж либо воспользоваться услугой «ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК».

Офис продаж «СТРОЙСНАБСЕРВИС»
Адрес: Россия, г. Краснодар, ул. Сормовская, д.7
Режим работы: ПН-ПТ 09:00-19:00
E-mail: [email protected]
Тел. раб.: +7 918 946-93-91

Система генератор — двигатель. Преобразование частоты.

Представляет собой систему двигатель-генератор. Также такие установки ещё называются — умформеры. Они могут преобразовывать не только частоту, а также и напряжение. Ниже будет видо с небольшой предысторией и запуском подобных двигателей.

В данной системе двигатель преобразует электрическую энергию в механическую с определенной скоростью вращения, так как в данных системах в основном применяются асинхронные электродвигатели. При этом у генератора число пар полюсов больше чем у двигателя.

Во сколько раз больше число полюсов генератора превышает количество полюсов двигателя, во столько же раз увеличивается частота, подаваемая на первичный двигатель.

Однако из-за скольжения, присутствующего у асинхронного двигателя, частота будет меньше предполагаемой на величину скольжения первичного двигателя.

По такой простой пропорции узнаем x — частоту выдаваемую генератором. Умножается на 60 (количество секунд в минуте), а внизу количество полюсов электрических машин.

Механическая характеристика и мощность умформера

Так как механическая характеристика асинхронного двигателя относится и к жестким, при повышении нагрузки скорость вращения первичного двигателя уменьшится, что приведет к уменьшению частоты на генератор.

Мощности двигателя и генератора подбираются следующим образом: Генератор рассчитывается на определенного потребителя, так  чтобы его нагрузка не приводила к критическому изменению вращения скорости первичного двигателя. Мощность первичного двигателя должна обеспечивать не только мощности повторного двигателя, но и мощность холостого хода генератора.

Недостаток: для обеспечения одного или нескольких потребителей необходимо оборудование соизмеримой мощности (размеры и вес).

Главным достоинством является простота обслуживания данной системы. А также высокая перегрузочная способоность, то есть высокий ток КЗ.

Видео. Мотор-генераторы (умформеры)

Уникальная статья на нашем сайте — electricity220.ru.

Мотор-генератор — TriaPlus

МОТОР-ГЕНЕРАТОР АЛЕЕВА
(Патент Украины № 126231)

Мотор-генератор Алеева относится к области электротехники, по крайней мере к оборудованию для выработки электрической энергии и может быть использован как дополнительный прибор к основному оборудованию, в работе которого используют электрическую энергию для любых нужд, по крайней мере он может быть применен также в качестве основного оборудования на тепловых , атомных или электростанциях.

Техническим результатом является повышение энергетической эффективности системы приведения вала во вращательное движение путем дополнения конструктивного решения электромагнитными дисками.

Мотор-генератор Алеева содержит несущий каркас, состоящий из кожуха, крестовин, втулок, шпилек, гаек и отверстий; неподвижные диски с электромагнитами, состоящие из сердечников и катушек; подвижные диски с магнитными элементами, сквозные посадочные гнезда; вал с призматической частью; подвижные диски, закрепленные на призматической части вала, неподвижные диски с электромагнитами, смонтированные в несущем каркасе, сердечники электромагнитов, равномерно распределенные по кругу.

Отличительные особенности: Мотор-генератора Алеева подвижные диски состоят из подвижных кольцевых ободов с вмонтированными в них магнитными элементами, ступиц и плоских дисков, соединяющих обода и ступицы, а неподвижные диски — с неподвижных кольцевых ободов с закрепленными на них электромагнитами; в центре ступиц выполнены сквозные отверстия в виде посадочных гнезд, имеющие сечение в форме сечения призматической части вала; магнитные элементы подвижных дисков объединены в группы, любые из двух полюсов магнитных элементов какой-либо одной группы имеют одноименную полярность, группы полюсов магнитных элементов смещены относительно друг от друга таким образом, что, когда середины полюсов магнитных элементов одной группы совпадают с центрами полюсов сердечников электромагнитов, то середины полюсов магнитных элементов не совпадают с центрами полюсов сердечников электромагнитов, каждая группа полюсов магнитных элементов разделена на две подгруппы, расстояние между соседними подгрупамы кратно полюсному разделению электромагнитов, числа магнитных элементов равны числу электромагнитов, магнитные элементы размещены напротив полюсов сердечников электромагнитов, сердечники кольцевых электромагнитов направлены внутрь мотор-генератора; между двумя подгруппами любой группы магнитных элементов размещены дополнительные магнитные элементы, изготовленные также в виде параллелепипедов и также аксиально намагниченные, магнитные элементы любой группы и дополнительные магнитные элементы направлены к оси вращения мотор-генератора N-полюсами, для обеспечения плавного регулирования скорости вращения подвижных дисков магнитные элементы установлены под углом γ к оси вращения мотор-генератора, угол γ составляет 15-21 °; любые два соседних полюса магнитных элементов любой группы имеют разноименную полярность; дополнительные магнитные элементы направлены к оси вращения мотор-генератора S-полюсами.

МОТОР-ГЕНЕРАТОР АЛЕЕВЫХ-2
(Патент Украины № 126496)

Мотор-генератор Алеевых-2 относится к области электротехники, в частности к оборудованию выработки электрической энергии и может быть использован как дополнительный прибор к основному оборудованию, в работе которого используют электрическую энергию для любых нужд, по крайней мере может быть применен также в качестве основного оборудования на тепловых, атомных или электростанциях.

Техническим результатом является повышение энергетической эффективности системы приведения вала во вращательное движение путем дополнения конструктивного решения электромагнитными дисками.

Мотор-генератор Алеевых-2 содержит несущий каркас, состоящий из кожуха, крестовин, втулок, шпилек, гаек и отверстий; неподвижные диски с электромагнитами, состоящие из сердечников и катушек; подвижные диски с магнитными элементами, сквозные посадочные гнезда; вал с призматической частью; подвижные диски, закрепленные на призматической части вала, неподвижные диски с электромагнитами, смонтированные в несущем каркасе, сердечники электромагнитов, равномерно распределены по кругу.

Отличительные особенности: Мотор-генератора Алеевых-2 подвижные диски состоят из подвижных кольцевых ободов с вмонтированными в них магнитными элементами, установленными параллельно оси вращения мотора-генератора, ступиц и плоских дисков, соединяющих обода и ступицы, а неподвижные диски — с неподвижных кольцевых ободов с закрепленными на них электромагнитами; в центре ступиц выполнены сквозные отверстия в виде посадочных гнезд, имеющие сечение в форме сечения призматической части вала; магнитные элементы подвижных дисков объединены в группы, любые из двух полюсов магнитных элементов какой-либо одной группы имеют одноименную полярность, группы полюсов магнитных элементов смещены относительно друг от друга таким образом, что, когда середины полюсов магнитных элементов одной группы совпадают с центрами полюсов сердечников электромагнитов, то середины полюсов магнитных элементов не совпадают с центрами полюсов сердечников электромагнитов, каждая группа полюсов магнитных элементов разделена на две подгруппы, расстояние между соседними подгруппами кратно полюсному разделению электромагнитов, числа магнитных элементов равны числу электромагнитов, магнитные элементы размещены напротив полюсов сердечников электромагнитов, сердечники кольцевых электромагнитов направлены внутрь мотор-генератора к магнитным элементам подвижных дисков, магнитные элементы любой группы изготовлены в виде параллелепипедов, выполненных с аксиальной намагниченностью и объединенных в две подгруппы; между двумя подгруппами любой группы магнитных элементов размещены дополнительные магнитные элементы, изготовленные также в виде параллелепипедов и также аксиально намагниченные, магнитные элементы любой группы и дополнительные магнитные элементы направлены к оси вращения мотор-генератора N- или S-полюсами, для обеспечения плавного регулирования скорости вращения подвижных дисков магнитные элементы установлены параллельно оси вращения мотор-генератора.

Отличительные особенности: Мотор-генератора Алеевых-2 любые два соседних полюса магнитных элементов любой группы имеют разноименную полярность; дополнительные магнитные элементы направлены к оси вращения мотор-генератора S-полюсами; сердечники кольцевых электромагнитов изготовлены в виде параллелепипедов и установлены под углом оси вращения мотор-генератора, причем угол составляет 15-21 °.

Разница между двигателем и генератором | Linquip

Сегодня двигатели и генераторы стали обычным электрическим инструментом, который используется почти во всех электроприборах. Оба они представляют собой электрические устройства, которые преобразуют одну форму энергии в другую и претерпели множество изменений. Хотя их требования к оборудованию схожи, двигатели и генераторы различаются по своему рабочему поведению. В этой статье мы подробнее рассмотрим разницу между двигателем и генератором.Продолжайте читать этот новый блог в Linquip, чтобы узнать о них больше.

Что такое мотор?

Двигатель — это разновидность электрической машины, преобразующей электрическую энергию в механическую. Электродвигатели получают питание либо от источников постоянного тока (DC), таких как батареи, автомобили или выпрямители, либо от источников переменного тока (AC), таких как электросеть, инверторы или электрические генераторы.

Компоненты двигателя и принципы работы следующие.

• Статор
• Ротор
• Вал
• Коммутатор
• Кисти

При включении питания щетки подают ток на коммутаторы. Эти коммутаторы прикреплены к вращающимся катушкам, по одной на каждом конце. Ток от коммутаторов проходит в катушку, расположенную между полюсами постоянных магнитов статора. Когда в катушке движется ток, вокруг катушки индуцируется магнитное поле.

Это магнитное поле вступает в контакт с магнитным полем постоянных магнитов, и из-за характеристики магнетизма полюса отталкиваются друг от друга и, в отличие от притяжения полюсов, катушка начинает вращаться.Когда ротор вращается, прикрепленный к нему вал также вращается, тем самым преобразуя приложенную электрическую энергию в механическую.

Подробнее о Linquip

Что такое генератор?

Генератор работает с обратным потоком энергии, преобразуя механическую энергию в электрическую. Аппаратные требования генератора такие же, но принцип работы отличается. Здесь, когда к валу прикладывается механическая энергия, ротор вращается, и это движение ротора между постоянными магнитами начинает генерировать электричество внутри катушек ротора.Это электричество собирается щетками.

Подробнее о Linquip

Разница между двигателем и генератором

Различия между двигателем и генератором описаны с учетом нескольких факторов. Следующие факторы показывают основные различия между этими двумя факторами в таблице ниже.

Параметр	Двигатель	Генератор
Функция	Преобразует электрическую энергию в механическую.	Преобразует механическую энергию в электрическую.
Принцип работы	Принцип работы двигателя основан на токопроводящем проводе, который испытывает силу, когда он находится в магнитном поле.	Принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции.
Правило	Правило левой руки Флеминга	Правое правило Флеминга
Приводная сила вала	Вал электродвигателя приводится в движение магнитной силой, которая возникает между якорем и полем.	Вал электрогенератора соединен с ротором, который приводится в движение механической силой.
Электроэнергия	Использует электричество.	Вырабатывает электричество.
Текущее использование	В двигателе ток подводится к обмотке якоря.	В генераторе ток создается в обмотке якоря.
Источник энергии	Электрические сети, электроснабжение	паровые турбины, водяные турбины, двигатели внутреннего сгорания
ЭДС	Электродвигатель выдает ЭДС глубинки в цепь	Генератор выдает ЭДС на подключенную нагрузку.
Приложение	Автомобили, лифты, вентиляторы, насосы и др.	В цепях электропитания в промышленности, для лабораторных испытаний, общего освещения, питания аккумуляторных батарей и т. Д.
Пример	Вентиляторы потолочные, автомобили, мотоциклы и т. Д.	На электростанциях генератор используется для выработки электроэнергии.

Разница между двигателем и генератором указана ниже.

• Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую, а генератор — наоборот.
• Двигатель работает на основе токоведущего проводника, который испытывает силу, когда он находится в магнитном поле. Однако принцип работы генератора основан на электромагнитной индукции.
• Motor следует правилу левой руки Флеминга, а генератор — правилу правой руки Флеминга.
• Вал двигателя приводится в движение магнитной силой, развиваемой между якорем и обмотками возбуждения, тогда как в случае генератора вал прикреплен к ротору и приводится в движение механической силой.
• Электроэнергия используется в двигателе, но генератор производит электричество.
• Ток должен подаваться на обмотки якоря в случае двигателя, а в генераторе ток создается в обмотках якоря.
• Двигатели получают энергию от электрических сетей и электроснабжения, а генераторы — от паровых турбин, водяных турбин и двигателей внутреннего сгорания.
• Электродвигатель выдает ЭДС на контур, в то время как генератор выдает ЭДС на подключенную нагрузку.
• Двигатели используются в автомобилях, лифтах, вентиляторах, насосах и т. Д., Тогда как генераторы используются в цепях электропитания в промышленности, при испытаниях в лаборатории, общем освещении, питании батарей и т. Д.
• Примером двигателя является электромобиль или велосипед, в котором электрический ток подается на машину или устройство, и он преобразуется в механическое движение, и в результате автомобиль или велосипед движется. Примером генератора является то, что на электростанциях турбина используется как устройство, которое преобразует механическую энергию силы воды, падающей с плотины, для выработки электроэнергии.

Итак, это все, что вам нужно знать о разнице между двигателем и генератором. Если вам понравилась эта статья, дайте нам знать, что вы думаете, оставив ответ в разделе комментариев. Будем рады узнать ваше мнение о статье. Есть ли вопросы, в которых мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на Linquip, чтобы получить самые профессиональные консультации от наших экспертов.

Мотор-генератор, Мотор-генераторная установка, Мотор-генератор-преобразователь —

Генераторы преобразования частоты или развязки нагрузки, изготовленные по индивидуальному заказу в соответствии с вашими требованиями

Мотор-генераторная установка 50SC — наша самая популярная модель

Компания Horlick производит мотор-генераторные установки, которые используются как для преобразования частоты, так и для изоляции нагрузки.При входной частоте 50 или 60 Гц наши стандартные мотор-генераторные установки обеспечивают выходную частоту 50, 60 или 400 Гц. Для индивидуальных приложений мы можем предоставить блоки, которые могут обеспечивать переменную выходную частоту. В зависимости от области применения мы производим блоки мощностью от 5 кВт до 2 МВт. Для всех наших устройств выходная мощность, выходная фаза, входное и выходное напряжение могут быть изменены для вашего конкретного применения.

Прочный индивидуальный корпус

Корпуса

Выбирайте из множества вариантов наших мотор-генераторных установок, включая их установку в погодоустойчивом корпусе, в шумоизолированном корпусе или на прицепе.

Системы управления

Мотор-генераторные установки

Horlick оснащены стандартной системой управления, которая может быть смонтирована на блоке, на стене или отдельно. Компоненты системы управления выполняют функции, необходимые для работы, контроля и защиты агрегатов. Мы также предлагаем индивидуальные варианты панели управления, включающие как минимум управление ПЛК с терминалом интерфейса оператора, переключателем повторного включения генератора или пакетом цифрового счетчика.

Отремонтированных квартир для покупки или аренды

Компания Horlick имеет более чем 60-летний опыт производства мотор-генераторных установок.Со временем многие требования наших клиентов выросли или изменились, и в результате за эти годы мы выкупили несколько единиц оборудования. Благодаря нашей программе обратного выкупа мы располагаем обширным запасом отремонтированных единиц, которые мы продаем или предлагаем в аренду. Независимо от того, являются ли ваши требования краткосрочными или долгосрочными, мы минимизируем бремя выбора правильной мотор-генераторной установки, соответствующей вашим потенциальным требованиям.

Высоковольтный инвертор для тягового двигателя

Система двигатель-генератор в основном выполняет управление двигателем для обеспечения движущей силы, а также управляет регенерацией через двигатель, действующий как генератор.Достижения, направленные на снижение расхода топлива и сокращение выбросов CO ₂ , постоянно производятся в области управления двигателями и регенерацией, и для них требуются микроконтроллеры (MCU) с высокой производительностью и расширенными функциями.

В ответ на эти требования Renesas предлагает обширную линейку микроконтроллеров, которые включают высокопроизводительные процессоры, таймеры и функции АЦП, идеально подходящие для управления двигателем и регенерацией, а также резольверные / цифровые преобразователи (RDC) для дальнейшего снижения стоимости системы.Мы также поставляем аналоговые и силовые устройства для систем мотор-генераторы.

Более высокая производительность системы и более компактный размер могут быть достигнуты с использованием микроконтроллера Renesas, оснащенного функциями, оптимальными для управления HV / EV.

IP управления двигателем (EMU)

• Управление двигателем с обратной связью с использованием специального оборудования и управление двигателем без ЦП (программное обеспечение)
• Значительно снизить нагрузку на процессор и реализовать высокоскоростное вращение.
• Базовое аппаратное управление, хотя программная обработка также может быть вставлена ​​в промежуточный элемент управления в соответствии со спецификациями заказчика.
• Может регулировать усиление при точной работе с использованием переменных значений параметров

Резольвер / цифровой преобразователь (RDC)

• Выделенный IP-адрес, обрабатывающий сложные аналоговые сигналы от датчика угла поворота двигателя (резольвера)
• Проверенная технология RDC Port Tamagawa Seiki и новейшая технология Renesas
• Более компактный размер системы
• Повышенная устойчивость к шуму, надежность и точность

Система управления мотор-генератором

Сопутствующие товары

Микроконтроллеры

	Рекомендуемый Товар	ПЗУ (байты)	RAM (байты)	Рабочая Частота (МГц)	Пакет (счетчик выводов)	Характеристики
Мотор-генератор Система управления Главный MCU	RH850 / C1M-Ax	2М-4М	192К-320К	240-320 (стопор)	176-252	ECM, CLMA, ECC, TSG3, CAN (CANFD), 12-битный АЦП, RDC3A, EMU3, ICU-S
	RH850 / C1x	2М-4М	128K-240K	240 × 2 (шаг блокировки)	144-252	ECM, CLMA, ECC, TSG3, CAN, 12-разрядный АЦП, RDC2, EMU2
	SH72AW, SH72AY	768 К	96 К	160	176	32K Data Flash, RDC * 1 , выход PWM, 12-битный АЦП, CAN, Motor-IP

* ¹ RDC: Резольвер / цифровой преобразователь

Аналоговые / силовые устройства

Аналог / Устройство питания	Рекомендуемый Товар	Характеристики
IPD	uPD166023T1J	42 В / 12 мОм, 12-контактный HSSOP, одноканальный, IPD высокого напряжения, функция защиты, пропорциональное определение тока нагрузки
	uPD166027T1J	42 В / 35 мОм, 12-контактный HSSOP, двухканальный, IPD высокого напряжения, функция защиты, пропорциональное определение тока нагрузки
БТИЗ	Несъемные опоры	Характеристики Low Vce (sat), характеристики высокоскоростной коммутации
Драйвер IGBT	R2A25110KSP	С изолирующей функцией (микроизолятор), напряжение изоляции: 2.5KVrms, функция защиты от чрезмерного тока, функция зажима зеркала, функция мягкого выключения и т. Д.
ИС управления питанием	RAA270000KFT	Идеальное решение для питания RH850 / E1x / C1x. Встроенная диагностика неисправностей и функции контроля
	RAA270005KFP	Идеальное решение для питания RH850 / P1x (со встроенным регулятором напряжения для ядра MCU). Встроенная диагностика неисправностей и функции мониторинга.Поддерживает проворачивание коленчатого вала
Операционный усилитель	ЧИТАТЬ 2351JSP	Полный диапазон ввода / вывода, низкое энергопотребление
	ЧИТАТЬ 2352JSP	Вход / выход полного диапазона, высокая скорость нарастания
	UPC1251 / UPC451	Низкое энергопотребление
	UPC842 / UPC844	Высокая скорость нарастания
Компаратор	UPC277 / UPC177	Низкое энергопотребление

Выигрышные комбинации для автомобилей: эталонное решение для инвертора xEV

Мотор-генератор | Лифт вики | Фэндом

Информацию о других значениях лифтов, связанных с MG, см. В MG.

Заброшенный мотор-генератор Fujitec.

Мотор-генераторная установка (или M-G set ) — это машина, обычно встречающаяся на старых установках тяговых лифтов. Его основная цель — преобразовать электрическую сеть переменного тока (AC) в здание постоянного тока (DC) для питания подъемной машины постоянного тока и контроллера лифта.

Функция

На высокоскоростных лифтах использование двухскоростного двигателя переменного тока становится непрактичным из-за трудностей с замедлением кабины лифта и точным выравниванием ее по полу.Традиционно для преодоления этой проблемы использовались подъемные механизмы постоянного тока, поскольку они позволяли практически неограниченно регулировать их скорость путем изменения тока или напряжения, подаваемого на обмотки якоря. Однако проблема в том, что в здание подается электричество переменного тока. Комплект M-G состоит из двигателя переменного тока, который работает непрерывно и приводит в действие генератор постоянного тока, который, в свою очередь, подключен к подъемной машине. Обмотки возбуждения генератора подключены к блокам резисторов внутри контроллера реле, которые, в свою очередь, последовательно включаются и выключаются для изменения выходной мощности генератора, изменяя таким образом скорость лифта.При беге они издают очень характерный звук, который иногда можно услышать из кабины лифта.

Недостатки

Лебедка постоянного тока с приводом от комплекта M-G была отраслевым стандартом для высокоскоростных лифтов до 1980-х годов. Ключевым недостатком является более высокое потребление энергии, поскольку установка M-G должна работать постоянно, когда лифт используется, даже когда кабина неподвижна. Однако схема таймера в контроллере отключит установку M-G после того, как лифт простаивает в течение установленного периода времени.

Установки M-G также требуют значительного обслуживания, так как угольные щетки со стороны генератора регулярно нуждаются в замене. Появление твердотельных частотно-регулируемых приводов для двигателей подъемных механизмов переменного тока означает, что скорость подъемного механизма переменного тока можно регулировать так же точно, но без сложности и более высоких требований к энергии, чем у набора M-G. Твердотельные приводы также могут быть применены к существующим подъемным машинам постоянного тока, то есть их можно использовать для модернизации старых установок на базе MG без дополнительных затрат на замену всей лифтовой машины.Это обеспечивает экономичную модернизацию старых зданий.

Галерея

Винтажный мотор-генератор Otis (кредит пользователя Flickr Тома Маглиери, лицензия CC BY-NC-SA 2.0)

Старый мотор-генератор Otis, больше не работает (кредит пользователя YouTube mrmattandmrchay)

Общая информация

• Как сообщает «hkelev.com», механики лифтов в Гонконге, Китай, прозвали мотор-генератор «поросенком» (также известным как 「豬仔」 по-китайски). ^[1]

Примечания и ссылки

Внешние ссылки

Тестирование двигателя генератора

— HIPOTRONICS

Испытания высокого напряжения могут многое рассказать о состоянии, электрическом составе и механической целостности генератора или двигателя.Испытания высокого напряжения обычно проводятся после того, как продукт был изготовлен, установлен на месте или во время периодических проверок технического обслуживания. Наиболее частым испытанием, которое должны выполнить производители и обслуживающие группы, является испытание на стойкость диэлектрика при высоком напряжении переменного тока. Испытание включает приложение переменного напряжения к обмотке ротора или статора, чтобы убедиться, что они могут выдерживать заданное переменное напряжение. Это не только подтвердит качество нового генератора или двигателя, но также является полезным тестом для проверки состояния изоляции после того, как генератор или двигатель уже были установлены.Хотя диэлектрические испытания на переменном токе являются обычным испытанием высокого напряжения, которое проводится, существует множество других испытаний, которые выполняются для проверки качества и в целях профилактического обслуживания. Эти другие высоковольтные испытания включают в себя испытание коэффициента мощности, сопротивления изоляции, испытания без нагрузки и нагрузки, а также испытания на высоковольтное напряжение постоянного тока. HIPOTRONICS предлагает самый широкий выбор оборудования для испытаний генераторов и двигателей на рынке. HIPOTRONICS может предоставить необходимое испытательное оборудование высокого напряжения всем производителям генераторов и двигателей, компаниям по обслуживанию / ремонту, а также предприятиям гидро- и горнодобывающей промышленности, где часто используются генераторы и двигатели.

---

Прикладные испытания на переменном токе

• Резонансные испытательные системы : Наши резонансные испытательные системы для серии резервуаров, используемые для прикладных испытаний переменного тока обмоток генератора, могут быть встроены в единый корпус для максимальной мобильности на заводе или на месте.
• 700 Серия : Наши системы испытания диэлектрика переменного тока разработаны для широкого диапазона номинальных значений напряжения и тока, чтобы соответствовать множеству различных требований к испытаниям высоковольтных генераторов и двигателей.

---

Hipot Testing

постоянного тока

• 800 Серия : HIPOTRONICS предлагает полную линейку высоковольтных устройств постоянного тока, которые можно использовать для тестирования электродвигателей и генераторов.Тестеры DC hipot портативны и могут быть легко перемещены с рабочего места на рабочее место.

---

Двигатели и генераторы — MATLAB & Simulink

Асинхронная машина	Модель динамики трехфазной асинхронной машины, также известной как индукционная машина, в единицах СИ или о.у.
Машина постоянного тока	Машина постоянного тока с возбужденным полем или постоянным магнитом
Стандартный стабилизатор системы питания	Универсальный стабилизатор системы питания для синхронной машины
Гидравлическая турбина и регулятор	Модель гидравлической турбины и регулятора с пропорционально-интегрально-производной (ПИД) система
Многодиапазонный стабилизатор системы питания	Многодиапазонный стабилизатор системы питания агрегата
Постоянный магнит синхронный Станок	Трехфазная синхронная машина с постоянными магнитами с синусоидальной или трапециевидной спинкой электродвижущая сила, или пятифазная синхронная машина с постоянными магнитами с синусоидальной противодвижущая сила
Упрощенная синхронная машина	Смоделируйте динамику упрощенной трехфазной синхронной машины. машина
Однофазная асинхронная машина	Модельная динамика однофазной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором ротор
Паровая турбина и регулятор	Смоделируйте динамику системы регулирования скорости, паровой турбины и многомассы. вал
Шаговый двигатель	Модель шагового двигателя агрегата
Импульсный электродвигатель	Смоделируйте динамику реактивного электродвигателя
Синхронный Машина SI Fundamental	Моделирование динамики трехфазной круглороторной или явнополюсной синхронной машины с использованием основные параметры в единицах СИ
Синхронный Аппарат ПУ Фундаментальный	Модельная динамика трехфазной круглороторной или явнополюсной синхронной машины с использованием основных параметров в блоках о.у.
Синхронный Машина о.у. Стандарт	Модельная динамика трехфазной круглороторной или явнополюсной синхронной машины с использованием стандартных параметров в единицах о.у.

20.3 Двигатели, генераторы и трансформаторы

Электродвигатели, генераторы и трансформаторы

Как мы узнали ранее, на провод с током в магнитном поле действует сила — вспомните, F = IℓBsinθF = IℓBsinθ. Электродвигатели, которые преобразуют электрическую энергию в механическую, являются наиболее распространенным приложением магнитной силы к токоведущим проводам. Двигатели состоят из витков провода в магнитном поле. Когда ток проходит через петли, магнитное поле оказывает на петли крутящий момент, который вращает вал.При этом электрическая энергия преобразуется в механическую работу. На рисунке 20.33 схематично показан электродвигатель.

Рисунок 20.33 Крутящий момент в токовой петле. Вертикальная петля из проволоки в горизонтальном магнитном поле прикреплена к вертикальному валу. Когда ток проходит через проволочную петлю, на нее действует крутящий момент, заставляющий вращать вал.

Давайте исследуем силу на каждом сегменте контура на рисунке 20.33, чтобы найти крутящие моменты, возникающие вокруг оси вертикального вала — это приведет к полезному уравнению для крутящего момента на контуре.Считаем, что магнитное поле однородно по прямоугольной петле, которая имеет ширину w и высоту, ℓ, как показано на рисунке. Сначала рассмотрим силу, действующую на верхний сегмент петли. Чтобы определить направление силы, мы используем правило правой руки. Ток идет на страницу слева направо, а магнитное поле идет слева направо в плоскости страницы. Согните пальцы правой руки от вектора тока к вектору магнитного поля, а большой палец правой руки будет направлен вниз.Таким образом, сила на верхнем сегменте направлена ​​вниз, что не создает крутящего момента на валу. Повторение этого анализа для нижнего сегмента — пренебрегая небольшим зазором, в котором выходят подводящие провода — показывает, что сила на нижнем сегменте направлена ​​вверх, снова не создавая крутящего момента на валу.

Рассмотрим теперь левый вертикальный сегмент петли. Снова используя правило правой руки, мы обнаруживаем, что сила, действующая на этот сегмент, перпендикулярна магнитному полю, как показано на рисунке 20.33. Эта сила создает крутящий момент на валу.Повторение этого анализа на правом вертикальном сегменте петли показывает, что сила на этом сегменте направлена ​​в направлении, противоположном направлению силы на левом сегменте, тем самым создавая равный крутящий момент на валу. Таким образом, общий крутящий момент на валу вдвое превышает крутящий момент на одном из вертикальных сегментов петли.

Чтобы определить величину крутящего момента при вращении проволочной петли, рассмотрите рисунок 20.34, на котором показан вид проволочной петли сверху. Напомним, что крутящий момент определяется как τ = rFsinθ, τ = rFsinθ, где F — приложенная сила, r — расстояние от оси до места приложения силы, а θ — угол между r . и F .Обратите внимание, что при вращении петли ток в вертикальных сегментах петли всегда перпендикулярен магнитному полю. Таким образом, уравнение F = IℓBsinθF = IℓBsinθ дает величину силы на каждом вертикальном сегменте как F = IℓB.F = IℓB. Расстояние × от вала до места приложения этой силы составляет × /2, поэтому крутящий момент, создаваемый этой силой, равен

. 20. 27τsegment = rFsinθ = w / 2IℓBsinθ = (w / 2) IℓBsinθ.τsegment = rFsinθ = w / 2IℓBsinθ = (w / 2) IℓBsinθ.

Поскольку имеется два вертикальных сегмента, общий крутящий момент в два раза больше, или

20.28τ = wIℓBsinθ.τ = wIℓBsinθ.

Если у нас есть многократный контур с Н и витками, мы получаем Н, в раз превышающие крутящий момент одиночного контура. Используя тот факт, что площадь петли равна A = wℓ; A = wℓ; выражение для крутящего момента становится

20.29τ = NIABsinθ.τ = NIABsinθ.

Это крутящий момент на токоведущей петле в однородном магнитном поле. Можно показать, что это уравнение справедливо для петли любой формы.

Рисунок 20.34. Вид сверху на проволочную петлю из рисунка 20.33. Магнитное поле создает силу F на каждом вертикальном сегменте проволочной петли, которая создает крутящий момент на валу.Обратите внимание, что токи Iin, IoutIin и Iout имеют одинаковую величину, потому что они оба представляют ток, протекающий в проводной петле, но IinIin течет на страницу, а IoutIout вытекает из страницы.

Из уравнения τ = NIABsinθ, τ = NIABsinθ, мы видим, что крутящий момент равен нулю, когда θ = 0.θ = 0. По мере вращения проволочной петли крутящий момент увеличивается до максимального положительного крутящего момента wℓBwℓB, когда θ = 90 ° .θ = 90 °. Затем крутящий момент снова уменьшается до нуля, когда проволочная петля поворачивается на θ = 180 ° .θ = 180 °. От θ = 180 ° θ = 180 ° до θ = 360 °, θ = 360 °, крутящий момент отрицательный.Таким образом, крутящий момент меняет знак каждые пол-оборота, поэтому проволочная петля будет колебаться вперед и назад.

Чтобы катушка продолжала вращаться в том же направлении, ток меняется на противоположный, когда катушка проходит через θ = 0 и θ = 180 ° θ = 0 и θ = 180 ° с использованием автоматических переключателей, называемых щетками , как показано на рисунке 20.35 .

Рисунок 20.35 (a) Поскольку угловой момент катушки переносит ее через θ = 0, θ = 0, щетки меняют направление тока, и крутящий момент остается по часовой стрелке. (b) Катушка непрерывно вращается по часовой стрелке, при этом ток меняет направление на каждую половину оборота, чтобы поддерживать вращающий момент по часовой стрелке.

А теперь подумайте, что произойдет, если запустить двигатель в обратном направлении; то есть мы прикрепляем ручку к валу и механически заставляем катушку вращаться в магнитном поле, как показано на рисунке 20.36. Согласно уравнению F = qvBsinθF = qvBsinθ — где θθ — угол между векторами v → v → и B → -chargesB → — заряды в проводах петли испытывают магнитную силу, потому что они движутся в магнитном поле. Снова используя правило правой руки, когда мы сгибаем пальцы от вектора v → v → к вектору B → B →, мы обнаруживаем, что заряды в верхнем и нижнем сегментах ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. .Однако заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, заставляя ток течь через провод и через внешнюю цепь, если она подключена. Такое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, называется генератором.

Рисунок 20.36 Когда эта катушка вращается на одну четверть оборота, магнитный поток Φ изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС, которая пропускает ток через внешнюю цепь.

Поскольку ток индуцируется только в боковых проводах, мы можем определить наведенную ЭДС, рассматривая только эти провода.Как объясняется в разделе «Наведенный ток в проводе», ЭДС движения в прямом проводе, движущемся со скоростью v через магнитное поле B , равна E = Bℓv, E = Bℓv, где скорость перпендикулярна магнитному полю. В генераторе скорость составляет угол θθ с B (см. Рисунок 20.37), поэтому составляющая скорости, перпендикулярная B , равна vsinθ.vsinθ. Таким образом, в этом случае ЭДС, индуцированная на каждом вертикальном отрезке провода, равна E = Bℓvsinθ, E = Bℓvsinθ, и они направлены в одном направлении.Общая ЭДС вокруг контура тогда составляет

20.30E = 2Bℓvsinθ.E = 2Bℓvsinθ.

Хотя это выражение действительно, оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы узнать, как ЭДС меняется во времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ω.ω. Угол θθ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt, θ = ωt, так что

20.31E = 2Bℓvsinωt.E = 2Bℓvsinωt.

Напомним, что тангенциальная скорость v связана с угловой скоростью ωω соотношением v = rω.v = rω. Здесь r = w / 2r = w / 2, так что v = (w / 2) ωv = (w / 2) ω и

20.32E = 2Bℓ (w2ω) sinωt = Bℓwωsinωt. E = 2Bℓ (w2ω) sinωt = Bℓwωsinωt.

Учитывая, что площадь петли A = ℓwA = ℓw и учитывая N витков, мы находим, что

20.33E = NABωsinωtE = NABωsinωt

— ЭДС, индуцированная в катушке генератора с N витками и площадью A , вращающейся с постоянной угловой скоростью ωω в однородном магнитном поле B . Это также может быть выражено как

20.34E = E0sinωtE = E0sinωt

, где

— максимальная (пиковая) ЭДС.

Рисунок 20.37 Мгновенная скорость вертикальных отрезков проволоки составляет угол θθ с магнитным полем. Скорость показана на рисунке зеленой стрелкой, а угол θθ обозначен.

На рис. 20.38 показан генератор, подключенный к лампочке, и график зависимости ЭДС от времени. Обратите внимание, что ЭДС колеблется от положительного максимума E0E0 до отрицательного максимума −E0. − E0. Между тем, ЭДС проходит через ноль, что означает, что в это время через лампочку протекает нулевой ток. Таким образом, лампочка на самом деле мигает с частотой 2 f , потому что за период происходит два пересечения нуля.Поскольку такой переменный ток используется в домах по всему миру, почему мы не замечаем мерцания света? В Соединенных Штатах частота переменного тока составляет 60 Гц, поэтому свет мигает с частотой 120 Гц. Это быстрее, чем частота обновления человеческого глаза, поэтому вы не заметите мерцания огней. Кроме того, другие факторы препятствуют такому быстрому включению и выключению различных типов лампочек, поэтому светоотдача составляет , немного сглаживается .

Рис. 20.38 ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени. E0E0 — пиковая ЭДС. Период равен T = 1 / f = 2π / ω, T = 1 / f = 2π / ω, где f — частота, с которой катушка вращается в магнитном поле.

Виртуальная физика

Генератор

Используйте это моделирование, чтобы узнать, как работает электрический генератор. Управляйте подачей воды, которая заставляет водяное колесо вращать магнит.Это вызывает ЭДС в ближайшей катушке провода, которая используется для зажигания лампочки. Вы также можете заменить лампочку вольтметром, который позволяет увидеть полярность напряжения, которая меняется с положительной на отрицательную.

Проверка захвата

Установите количество проволочных петель равным трем, силу стержневого магнита примерно на 50 процентов и площадь петли на 100 процентов. Обратите внимание на максимальное напряжение на вольтметре. Предполагая, что одно основное деление на вольтметре составляет 5 В, какое максимальное напряжение при использовании только однопроводной петли вместо трехпроводной петли?

1. 5 В
2. 15 В
3. 125 В
4. 53 В

В реальной жизни электрические генераторы сильно отличаются от рисунков в этом разделе, но принципы те же.Источником механической энергии, вращающей змеевик, может быть падающая вода — гидроэнергия — пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра. Рисунок 20.40 показывает паровую турбину в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.

Рисунок 20.40 Паротурбинный генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяет по лопаткам турбины, вращая вал, соединенный с генератором. (Источник: Nabonaco, Wikimedia Commons)

Еще одно очень полезное и распространенное устройство, использующее магнитную индукцию, называется трансформатором.Трансформаторы делают то, что подразумевает их название — они преобразуют напряжение из одного значения в другое; термин напряжение используется, а не ЭДС, потому что трансформаторы имеют внутреннее сопротивление. Например, многие сотовые телефоны, ноутбуки, видеоигры, электроинструменты и небольшие приборы имеют встроенный в подключаемый модуль трансформатор, который преобразует 120 или 240 В переменного тока в любое напряжение, используемое устройством. На рисунке 20.41 показаны два разных трансформатора. Обратите внимание на катушки проводов, которые видны на каждом устройстве. Назначение этих катушек поясняется ниже.

Рисунок 20.41 Слева — обычный трансформатор с многослойным сердечником, который широко используется в передаче электроэнергии и в электрических приборах. Справа — тороидальный трансформатор, который меньше трансформатора с многослойным сердечником при той же мощности, но более дорогой в изготовлении из-за оборудования, необходимого для наматывания проводов в форме пончика.

На рисунке 20.42 показан трансформатор с многослойной обмоткой, который основан на законе индукции Фарадея и очень похож по конструкции на устройство Фарадея, которое использовалось для демонстрации того, что магнитные поля могут генерировать электрические токи.Две катушки с проволокой называются первичной и вторичной катушками. При нормальном использовании входное напряжение подается на первичную катушку, а вторичная обмотка создает преобразованное выходное напряжение. Железный сердечник не только улавливает магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, но также его намагниченность увеличивает напряженность поля, что аналогично тому, как диэлектрик увеличивает напряженность электрического поля в конденсаторе. Поскольку входное напряжение переменного тока, изменяющийся во времени магнитный поток проходит через вторичную катушку, вызывая выходное напряжение переменного тока.

Рисунок 20.42 Типичная конструкция простого трансформатора имеет две катушки, намотанные на ферромагнитный сердечник. Магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, в основном ограничивается и увеличивается сердечником, который передает его во вторичную катушку. Любое изменение тока в первичной катушке вызывает ток во вторичной катушке.

Ссылки на физику

Магнитная веревочная память

Чтобы отправить людей на Луну, программе Apollo нужно было разработать бортовую компьютерную систему, которая была бы надежной, потребляла мало энергии и была достаточно маленькой, чтобы поместиться на борту космического корабля.В 1960-х годах, когда была запущена программа Apollo, целые здания регулярно выделялись для размещения компьютеров, вычислительная мощность которых была бы легко превзойдена самыми простыми современными портативными калькуляторами.

Для решения этой проблемы инженеры Массачусетского технологического института и крупного оборонного подрядчика обратились к запоминающему устройству с магнитным тросом , которое являлось ответвлением аналогичной технологии, использовавшейся до того времени для создания запоминающего устройства с произвольным доступом. В отличие от памяти с произвольным доступом, память с магнитным тросом была постоянным запоминающим устройством, которое содержало не только данные, но и инструкции.Таким образом, на самом деле это было больше, чем память: это была компьютерная программа, зашитая зашитой.

Компонентами магнитной веревочной памяти были проволока и железные кольца, которые назывались сердечниками . Железные сердечники служили трансформаторами, как показано на предыдущем рисунке. Однако вместо того, чтобы наматывать провода несколько раз вокруг сердечника, отдельные провода проходили через сердечники только один раз, что делало эти одновитковые трансформаторы. До 63 -битных проводов могут проходить через одну жилу вместе с одним -битным проводом.Если словарный провод проходит через данный сердечник, импульс напряжения на этом проводе вызывает в разрядном проводе ЭДС, которая интерпретируется как , . Если бы провод слова не проходил через сердечник, на разрядном проводе не наведалась бы ЭДС, что было бы интерпретировано как ноль .

Инженеры будут создавать программы, которые будут жестко встраиваться в эти запоминающие устройства магнитного троса. Процесс подключения мог занять до месяца, так как рабочие кропотливо протягивали провода через одни жилы и вокруг других.Если были допущены какие-либо ошибки в программировании или подключении, отладка была бы чрезвычайно трудной, если не невозможной.

Эти модули неплохо справились со своей задачей. Им приписывают исправление ошибки астронавта в процедуре посадки на Луну, что позволило «Аполлону-11» приземлиться на Луну. Сомнительно, чтобы Майкл Фарадей когда-либо мог представить себе такое применение магнитной индукции, когда открыл ее.

Проверка захвата

Если бы разрядный провод был дважды обмотан вокруг каждой жилы, как это повлияло бы на напряжение, индуцированное в разрядном проводе?

1. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС уменьшается вдвое.
2. Если количество витков вокруг провода удвоится, ЭДС не изменится.
3. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС также удваивается.
4. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС в четыре раза превышает начальное значение.

Для трансформатора, показанного на рисунке 20.42, выходное напряжение VSVS от вторичной обмотки почти полностью зависит от входного напряжения VPVP на первичной обмотке и количества петель в первичной и вторичной обмотках.Согласно закону индукции Фарадея для вторичной обмотки наведенное выходное напряжение VSVS составляет

. 20.36VS = −NSΔΦΔt, VS = −NSΔΦΔt,

, где NSNS — количество витков во вторичной катушке, а ΔΦ / ΔtΔΦ / Δt — скорость изменения магнитного потока. Выходное напряжение равно индуцированной ЭДС (VS = ES), (VS = ES) при небольшом сопротивлении катушки — разумное предположение для трансформаторов. Площадь поперечного сечения катушек одинакова с каждой стороны, как и напряженность магнитного поля, поэтому ΔΦ / ΔtΔΦ / Δt одинаковы с каждой стороны.Входное первичное напряжение VPVP также связано с изменением магнитного потока на

. 20,37VP = −NPΔΦΔt.VP = −NPΔΦΔt.

Соотношение этих двух последних уравнений дает полезное соотношение

20.38VSVP = NSNP (3,07) .VSVP = NSNP (3,07).

Это известно как уравнение трансформатора. Он просто заявляет, что отношение вторичного напряжения к первичному напряжению в трансформаторе равно отношению количества петель во вторичной катушке к количеству петель в первичной катушке.