Обратимость электрических машин.

Рассматривая принцип действия генератора и электродвигателя, установлено, что устроены они одинаково и что в основе работы этих машин много общего.

Процесс преобразования механической энергии в электрическую в генераторе и электрической энергии в механическую в двигателе связан с индуцированием э. д. с. во вращающихся в магнитном поле в проводниках обмотки якоря и возникновением электромагнитных сил в результате взаимодействия магнитного поля и проводников с током. Отличие генератора от электродвигателя заключается только во взаимном направлении э. д. с, тока, электромагнитного момента и частоты вращения.

Рисунок 1. Направление э. д. с. , тока , частоты вращения якоря и электромагнитного момента при работе электрической машины постоянного тока в двигательном (а) и генераторном (б) режимах.

Обобщая рассмотренные процессы работы генератора и электродвигателя, можно установить принцип обратимости электрических машин. Согласно этому принципу любая электрическая машина может работать и генератором и электродвигателем и переходить из генераторного режима в двигательный и наоборот.

Для выяснения этого положения рассмотрим работу электрической машины постоянного тока при различных условиях. Если внешнее напряжение больше суммарной ЭДС . во всех последовательно соединенных проводниках обмотки якоря, то ток будет проходить в указанном на рисунке, а направлении и машина будет работать электродвигателем, потребляя из сети электрическую энергию и отдавая механическую. Однако если по какой-либо причине ЭДС станет больше внешнего напряжения , то ток в обмотке якоря изменит свое направление и будет совпадать с ЭДС . При этом изменится и направление электромагнитного момента , который будет направлен против частоты вращения . Совпадение по направлению ЭДС и тока означает, что машина стала отдавать в сеть электрическую энергию, а появление тормозного электромагнитного момента говорит о том, что она должна потреблять извне механическую энергию. Следовательно, когда ЭДС , индуцированная в проводниках обмотки якоря, становится больше напряжения сети , машина переходит из двигательного режима работы в генераторный, т. е. при машина работает двигателем, при - генератором.

Перевод электрической машины из двигательного режима в генераторный можно осуществить различными способами:

- уменьшая напряжение источника, к которому подключена обмотка якоря;

- увеличивая ЭДС в обмотке якоря.