מנוע חשמלי לעומת גנרטור
חשמל הפך לחלק בלתי נפרד מחיינו; פחות או יותר כל אורח החיים שלנו מבוסס על הציוד החשמלי. אנרגיה מומרת מצורות רבות לצורה של אנרגיה חשמלית, כדי להפעיל את כל המכשירים הללו. המנוע החשמלי הוא מכשיר הממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. מצד שני, מכשירים משמשים להפיכת אנרגיה חשמלית למכנית לפי הצורך. המנוע הוא המכשיר שמבצע את הפונקציה הזו.
עוד על גנרטור חשמלי
העיקרון הבסיסי מאחורי פעולתו של כל גנרטור חשמלי הוא חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי.הרעיון המוצהר על ידי עיקרון זה הוא שכאשר יש שינוי של השדה המגנטי על פני מוליך (חוט למשל), האלקטרונים נאלצים לנוע בכיוון המאונך לכיוון השדה המגנטי. כתוצאה מכך נוצר לחץ של אלקטרונים במוליך (כוח אלקטרו-מוטיבי), אשר מביא לזרימה של אלקטרונים בכיוון אחד. כדי להיות יותר טכני, קצב זמן של שינוי בשטף המגנטי על פני מוליך גורם לכוח אלקטרו-מוטיבי במוליך והכיוון שלו ניתן על ידי כלל יד ימין של פלמינג. תופעה זו משמשת בעיקר לייצור חשמל.
כדי להשיג את השינוי הזה בשטף המגנטי על פני חוט מוליך, מגנטים והחוטים המוליכים מוזזים יחסית, כך שהשטף משתנה בהתאם למיקום. על ידי הגדלת מספר החוטים, אתה יכול להגדיל את הכוח האלקטרו-מוטיבי המתקבל; לכן, חוטים מתפתלים לסליל, המכיל מספר רב של סיבובים. הגדרת השדה המגנטי או הסליל בתנועה סיבובית, בעוד השני נייח, מאפשרת שינוי שטף מתמשך.
החלק המסתובב של הגנרטור נקרא רוטור, והחלק הנייח נקרא סטטור. החלק שיוצר ה-emf של המחולל מכונה Armature, בעוד שהשדה המגנטי מכונה בפשטות שדה. ניתן להשתמש באבזור כסטטור או כרוטור בעוד שרכיב השדה הוא השני. הגדלת חוזק השדה מאפשרת גם הגדלת ה-emf המושרה.
מכיוון שמגנטים קבועים אינם יכולים לספק את העוצמה הדרושה כדי לייעל את ייצור הכוח מהגנרטור, נעשה שימוש באלקטרומגנטים. זרם נמוך בהרבה זורם במעגל השדה הזה מאשר מעגל האבזור וזרם נמוך יותר עובר דרך טבעות ההחלקה, השומרות על הקישוריות החשמלית בסיבוב. כתוצאה מכך, לרוב מחוללי ה-AC יש את פיתול השדה על הרוטור והסטטור כמתפתל האבזור.
עוד על המנוע החשמלי
העיקרון המשמש במנועים הוא היבט נוסף של עקרון האינדוקציה.החוק קובע שאם מטען נע בשדה מגנטי, כוח פועל על המטען בכיוון המאונך גם למהירות המטען וגם לשדה המגנטי. אותו עיקרון חל על זרימת מטען, הוא זרם והמוליך הנושא את הזרם. הכיוון של כוח זה ניתן על ידי שלטון יד ימינו של פלמינג. התוצאה הפשוטה של תופעה זו היא שאם זרם זורם במוליך בשדה מגנטי המוליך זז. כל מנועי האינדוקציה עובדים על העיקרון הזה.
כמו לגנרטור, גם למנוע יש רוטור וסטטור שבהם ציר המחובר לרוטור מספק את האנרגיה המכנית. מספר הסיבובים של הסלילים וחוזק השדה המגנטי משפיעים על המערכת באותו אופן.
מה ההבדל בין מנוע חשמלי לגנרטור חשמלי?
• גנרטור ממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית, בעוד שמנוע ממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית.
• בגנרטור, ציר המחובר לרוטור מונע על ידי כוח מכני וזרם חשמלי מופק בפיתולי האבזור, בעוד שציר המנוע מונע על ידי הכוחות המגנטיים שפותחו בין האבזור לשדה; יש לספק זרם לפיתול האבזור.
• מנועים (בדרך כלל מטען נע בשדה מגנטי) מצייתים לכלל יד שמאל של פלמינג, בעוד שהגנרטור מציית לכלל יד שמאל של פלמינג.
