ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ И ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

Электромеханическая система (с вынесенными диссипативными элементами)

Рис. 1.1. Электромеханическая система (с вынесенными диссипативными элементами)

Преобразование электрической энергии в механическую (или обратный процесс) связано с двумя видами движения электрических зарядов в магнитном поле. С одной стороны, это движение зарядов (образующих электрический ток) вдоль контура тока, а с другой - движение самого контура тока в магнитном поле. То есть мы имеем дело с двумя видами мощностей - электрической и механической. Сила тока и, соответственно, мощность определяются приложенным напряжением и индуцированными электродвижущими силами, вызванными изменением магнитного потока, пронизывающего контур. Механические силы - силы взаимодействия тока контура с магнитным полем и сторонние силы неэлекгричсского происхождения, приложенные к контуру, совершают механическую работу. Связь между электрической и механической сторонами электромеханического преобразования энергии показана на рис. 1.1.

Мощность, подводимая к электрической стороне, определяется через напряжение на зажимах контуров UK и ток контура /к = dQJdt, который представлен через скорость изменения заряда QK. Мощность, подводимая к условным зажимам на механической стороне, выражается через приложенные силы F,, действующие вдоль координаты и скорости (fr = dc/j / dt:

Здесь ik = dQk /dt = Qk qt = dq, /dt.

В сумму сил, действующих вдоль координаты qh входит и пон- деромоторная сила - механическая сила от взаимодействия тока с магнитным полем, которая является связующим звеном между электрической и механической энергиями. Как бы странно это ни показалось, но ее определение оказывается значительно сложней, чем электродвижущих сил, связывающих механическую сторону с электрической. Именно этим объясняется то, что традиционно в соответствующих курсах по преобразованию энергии поиску понде- ромоторной ситы уделяется большее внимание.

Заметим, что аналогичным образом происходит преобразование энергии в электрическом поле. Однако наше внимание будет сосредоточено на электромеханическом преобразовании энергии, основанном на взаимодействии контуров с током. Пришита заключается в низкой итотности энергии электрического поля, которая при современном уровне электротехнических материалов на несколько порядков ниже, чем в магнитном поле.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >