By
Когда-то электричество было экспериментальной новинкой, но оно стало неотъемлемой частью современной жизни. Электричество обеспечивает освещение, климат-контроль, развлечения и многое другое. Чтобы обеспечить электроэнергию, люди преобразуют другие формы энергии в электрическую энергию для энергосистем и устройств, которые люди воспринимают как нечто само собой разумеющееся.
Электродвигатели и генераторы могут быть классифицированы на основе нескольких факторов, включая их фундаментальные принципы работы и функции. Производство или потребление электрической энергии, а также наличие тока в обмотках и приводных элементах являются решающими факторами, отличающими электродвигатели от генераторов. И электродвигатели, и генераторы работают по закону Флеминга.
Понимание преобразования энергии из одной формы в другую необходимо для различения электродвигателей и генераторов. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, которая приводит в действие различные механизмы. И наоборот, генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую.
Основные отличия двигателя от генератора
Электродвигатели и генераторы сильно различаются по функциям и назначению. Но оба тесно интегрированы с законом Фарадея, поддерживая принцип электромагнитной индукции.
В 1831 году физик Майкл Фарадей сделал революционное открытие в области электромагнетизма. Его работа по электромагнитной индукции выявила значительную связь между магнитными и электрическими явлениями. Интересно, что другой физик по имени Джозеф Генри независимо сделал подобное открытие в 1832 году. Однако Фарадей был первым, кто обобщил свои выводы, что принесло ему признание за это открытие. Позже Джеймс Клерк Максвелл разработал формулу Фарадея-Максвелла, которая математически выразила открытия Фарадея.
Закон индукции Фарадея — это фундаментальный физический принцип, который точно предсказывает и определяет, как магнитные поля взаимодействуют с электрическими цепями, создавая электродвижущую силу (ЭДС). Электромагнитные поля способны преобразовывать различные формы энергии, например механическую энергию, в электрическую энергию. Этот основополагающий закон физики лежит в основе разработки электродвигателей и генераторов. Несмотря на противоположные функции, обе эти машины основаны на одних и тех же основных принципах физики.
И электродвигатели, и генераторы подпадают под категорию машин. Основное различие между электродвигателями и генераторами заключается в том, что электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую форму, а генераторы делают обратное. Электродвигатели используют электричество, а генераторы генерируют электричество. Давайте узнаем больше о различиях между электродвигателями и генераторами, разобравшись в их основах.
Понимание различия между электродвигателями и генераторами имеет решающее значение в области физики электричества. Целью данной статьи является изложение ключевых различий между этими двумя объектами. Однако, прежде чем углубляться в их различия, важно понять их фундаментальные концепции, структуры, функции и другие соответствующие детали.
Что такое мотор?
Электродвигатель – это двигатель, преобразующий электрическую энергию в механическую. Электродвигатели питаются либо постоянным током (постоянный ток) (включая автомобиль, аккумулятор или выпрямитель), либо переменным током (переменный ток) (включая инвертор, сеть или генератор).
Электродвигатели: от электрической энергии к механической энергии
Принцип работы электродвигателя прост. Вместо преобразования механической энергии в электрическую, электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую мощность. Электродвигатели используются в широком спектре применений: от бытовой техники до промышленного производственного оборудования.
Для выработки механической энергии ротор вращает вал, а статор состоит либо из постоянных магнитов, либо из катушечных обмоток с тонким дисковым сердечником, соединенных вместе. Эти слои создают меньшие потери энергии, чем при использовании твердого сердечника без ламинирования. Небольшой воздушный зазор между ротором и статором способствует увеличению тока возбуждения.
Хотя электродвигатели могут быть электростатическими, пьезоэлектрическими или магнитными, в большинстве новых двигателей используются магниты. Эти двигатели могут работать на постоянном или переменном токе, а различные типоразмеры могут использоваться в широком диапазоне применений. От больших электродвигателей, которые приводят в действие промышленное производственное оборудование, до крошечных моторов в часах с батарейным питанием — эта надежная, но сложная технология имеет важное значение в современной жизни.
Определение двигателя
Электродвигатели создают силу в виде крутящего момента, приложенного к валу за счет координации между током в обмотках и магнитным полем двигателя. Электродвигатели перемещаются непрерывно или линейно на значительные расстояния по сравнению с их размерами. Он использует три различных физических метода: электростатический, магнитный и пьезоэлектрический.
Электродвигатель переменного тока
Он может легко преобразовывать переменный ток в механический выходной сигнал. Далее мы делим его на три формы; они индуктивны, синхронны и линейны.
-Асинхронный двигатель дополнительно классифицируется в зависимости от ротора, включая ротор с фазовой обмоткой и ротор с короткозамкнутым ротором, а также по фазовому признаку, включая однофазную форму и трехфазную форму.
Линейный двигатель.
-Синхронный двигатель, который далее классифицируется как реактивный двигатель и двигатель с гистерезисом.
Двигатель постоянного тока
Он просто преобразует постоянный ток в механический выходной сигнал. В основном он делится на две формы:
-Отдельно возбужденный тип.
-Тип с самовозбуждением далее классифицируется как двигатель серии, шунтовый двигатель, двигатель со смешанной обмоткой, двигатель с длинным шунтом и двигатель с коротким шунтом.
Определение генератора
Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую для использования во внешних цепях. К источникам механической энергии относятся газовые турбины, водяные турбины, паровые турбины и т. д. Широко используются два типа электромагнитных генераторов, включая генераторы и генераторы переменного тока.
Генераторы производят импульсный постоянный ток внутри коммутатора, а генераторы переменного тока производят переменный ток.
Постоянный ток (DC)
Генераторы используют коммутатор для производства постоянного тока. Это также самовозбуждает.
Одной из форм является униполярный генератор. Это электрическая система постоянного тока, состоящая из проводящего диска или цилиндра, движущегося в плоскости, перпендикулярной однородному магнитному полю.
Другой — магнитогидродинамический (МГД) генератор. Он может извлекать электрическую энергию непосредственно из горячих газов, движущихся в магнитном поле, без использования движущейся электромагнитной системы.
Переменный ток (AC)
Асинхронное устройство механически вращает ротор быстрее синхронной скорости, обеспечивая тем самым отрицательное скольжение.
Линейный генератор: В этом типе движущийся магнит скользит вперед и назад внутри соленоида (катушки из медного материала), стимулируя переменный ток в проводе.
Генераторы постоянной частоты с переменной скоростью: Эти генераторы можно использовать для сбора механической энергии из природных ресурсов (приливов, ветра и т. д.) для выработки электроэнергии.
Основные различия между двигателем и генератором
Определение
Электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, а генератор — это прибор, преобразующий механическую энергию в электрическую.
Правило
Электродвигатели подчиняются правилу левой руки Флеминга, а генераторы — правилу правой руки Флеминга.
Принцип
Принцип работы электродвигателя зависит от силы, действующей на проводник с током в магнитной среде. Однако принцип работы генератора основан на электромагнитных явлениях.
Движущая сила вала
Вал двигателя приводится в движение магнитом, с изменением между якорем и магнитным полем. Вал генератора соединен с ротором, который приводится в движение механической энергией.
Источник энергии
Сеть и электроснабжение являются источником энергии для двигателя. Водяные турбины, паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания являются основными источниками генераторов.
Текущее использование
В двигателе ток подается через обмотку якоря. Вместо этого ток вырабатывается в обмотке якоря генератора.
Тип
Основными типами двигателей являются коллекторные двигатели постоянного тока, линейные двигатели, бесщеточные двигатели постоянного тока, прямые приводы, бесщеточные двигатели переменного тока, серводвигатели и шаговые двигатели. Три основных типа генераторов: портативные, инверторные и резервные.
Пример
Потолочные вентиляторы, автомобили и т. д. являются примерами электродвигателей. В то же время генераторы также широко используются на электростанциях для выработки электроэнергии.
Ключевые различия между электродвигателями и генераторами
-Электрические двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую, а генераторы - наоборот.
-Электрические двигатели используют электричество, но генераторы производят электричество.
-Вал двигателя вращается за счет магнитной силы, возникающей между якорем и обмоткой возбуждения, тогда как в случае генератора вал соединен с ротором и работает за счет механической энергии.
- В электродвигателе ток должен подаваться на обмотку якоря, тогда как в генераторе ток генерируется в обмотке якоря.
— Электродвигатели работают по правилу левой руки Флеминга, а генераторы — по правилу правой руки.
-Один экземпляр электродвигателя можно увидеть в контексте электрических велосипедов или автомобилей.
И наоборот, генераторы находят применение на электростанциях, где турбина служит механизмом преобразования механической силы, возникающей от падающей воды в плотине, в электричество.
Это основные различия между электродвигателями и генераторами. Подходящий выбор между электродвигателями и генераторами может быть сделан на основе требований, приложению и тип источника питания.
