Законы электромеханики

Электромеханика является одним из разделом физики, в котором рассматривается электромеханическое преобразование энергии. В электрических машинах осуществляется техническое применение законов электромеханического преобразования энергии.

Электромеханика является фундаментальной наукой для которой могут быть сформулированы законы. Таких законов три:

1. Первый закон. Электромеханическое преобразование энергии не может осуществляется с КПД, равным 100%

Созданы электрические машины с КПД, равным 99%, а в трансформаторах 99,8%. Такие высокие КПД являются исключительным достижением. Следует иметь в виду, что такие высокие КПД относятся к машинам большой мощности.

2. Второй закон. Все электрические машины обратимы, т.е. они могут работать как в двигательном, так и в генераторном режиме. Работа электрической машины в двух режимах является важным преимуществом электромеханических преобразователей энергии перед другими преобразователями энергии (дизели, паровые двигатели, двигатели внутреннего сгорания и др.). Одна и та же электрическая машина может работать и в двигательном, и в генераторном режиме. Например, двигатель электровоза при ускорении состава забирает энергию из сети и работает в двигательном режиме, а при торможении отдает энергию в сеть, работая в генераторном режиме.

3. Третий закон. Электромеханическое преобразование энергии осуществляется магнитными полями, неподвижными друг относительно друга.

Неподвижно друг относительно друга поля ротора и статора в электрической машине в его воздушном зазоре создают результирующее поле и электромагнитный момент, определяемый выражение где угловая скорость поля, – электромагнитная мощность магнитного поля, сконцентрированная в воздушном зазоре.

Обмотки электрической машины выполняется таким образом, что при протекания по ним токов в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле. При проектирование электрические машины стараются получить в воздушном зазоре круговое поле которое содержит только одну гармонику. Такое поле называется синусоидальным.