机电能量转换原理

机电能量转换装置是将电能转换为机械能或将机械能转换为电能的装置。机电能量转换是通过磁场或电场来进行的, 但是大多数实际的转换器都使用磁场作为机电系统之间的耦合介质, 这是因为磁场的蓄电能力比磁场的蓄电能力高得多。的电场。机电能量转换器是诸如麦克风, 扬声器, 电磁继电器和某些电子测量仪器等总动装置。

直流, 感应和同步电机广泛用​​于机电能量转换。当从电能形式转换为机械形式时, 该设备称为电动机, 而当机械能转换为电能时, 该设备称为发电机。在这些机器中, 以下两种电磁现象导致能量从电能形式转换为机械形式或从机械形式转换为电能：

1. 当导体在磁场中移动时, 导体中会感应出电压。
2. 当将载流导体置于磁场中时, 导体会受到机械力的作用。

在监视动作时, 电流流过放置在磁场中的导体。在每个导体上产生力。导体放置在可以自由移动的转子上。转子上产生的电磁转矩传递到转子的轴上, 可用于驱动机械负载。由于导体在磁场中旋转, 因此在每个导体中感应出电压。在产生作用时, 转子由原动机驱动。在转子导体中感应出电压。如果将电气负载连接到由这些导体形成的绕组, 则会流过电流, 从而将电力输送到负载。而且, 流过导体的电流将与磁场相互作用以产生反作用转矩, 该反作用转矩趋向于与原动机产生的转矩相反。

节约能源

根据能量守恒定律, 能量既不能创造也不能破坏, 只能从一种状态转变为另一种状态。

在能量转换设备中, 总输入能量等于以下三个组成部分的总和：

因此, 利用机电转换装置, 能量平衡方程可写为

上式是针对电机动作的。对于发电机动作, 能量平衡方程写为