Глава 1. Основные законы электротехники,
ОБЪЯСНЯЮЩИЕ ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Авиационные генераторы
Генераторы постоянного и переменного тока являются основными источниками электрической энергии на летательном аппарате. Мощность генераторов, их количество и тип зависит от особенностей летательного аппарата, его назначения и условий применения. На больших летательных аппаратах, имеющих несколько маршевых двигателей и предназначенных для полётов на большие расстояния в сложных условиях, с большим объёмом установленного оборудования обычно устанавливается несколько мощных генераторов.
На небольших летательных аппаратах устанавливается 1- 2 генератора одного типа или разные, если в системе требуется два рода тока – постоянный и переменный. Принцип работы авиационных генераторов, устанавливаемых на всех видах летательных аппаратов аналогичен принципу работы общепромышленных генераторов постоянного и переменного тока. Рассмотрим особенности конструкции и использования авиационных генераторов постоянного и переменного тока, а также основные законы электротехники, объясняющие принцип действия и электрические характеристики генераторов, которые необходимы для понимания процессов управления и регулирования.
1.1. Закон электромагнитной индукции
Согласно закону электромагнитной индукции, в проводнике, пересекающем магнитное поле, индуктируется электродвижущая сила (э.д.с.). Она определяется по формуле
где е — мгновенное значение э.д.с. индукции, В;
В—магнитная индукция, тл;
l—длина проводника, м;
V—скорость движения проводника относительно поля, м/сек.
Направление индуцированной э.д.с. определяется правилом правой руки: если правую руку расположить в магнитном поле так, чтобы магнитные силовые линии были направлены в ладонь, а большой палец, отогнутый в плоскости ладони на угол 90°, показывал направление движения проводника относительно магнитного поля, то остальные пальцы, вытянутые в плоскости ладони, покажут направление индуцированной в проводнике э.д.с. (рис. 1.1.).
Если концы проводника замкнуть на внешнее сопротивление, то по нему потечет ток, совпадающий по направлению с э.д.с. Общепринятым является обозначение направления тока за плоскость чертежа крестом, из-за плоскости чертежа - точкой.
Закон электромагнитной индукции в формулировке Максвелла гласит: э.д.с. индукции в контуре численно равна скорости изменения магнитного потока, охватываемого этим контуром, т. е.
где е — мгновенное значение э.д.с. индукции, В;
Ф — магнитный поток, вб;
t — время, сек.
Знак «минус» в правой части формулы отражает известное правило Ленца: ток в цепи, вызванный индуцированной э.д.с., противодействует изменению потока, вызвавшего э.д.с.
1.2. Закон электромагнитных сил
По закону электромагнитных сил, на проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует электромагнитная сила
где Fэм—электромагнитная сила, Н;
В—магнитная индукция, тл;
l—длина проводника, м;
I—ток, А.
Рис.1.1. Правило правой руки. Рис.1.2. Правило левой руки.
Направление электромагнитной силы определяется правилом левой руки: если левую руку поместить в магнитном поле так, чтобы магнитные силовые линии были направлены в ладонь, а вытянутые в плоскости ладони четыре пальца расположить по направлению тока, то большой палец, отогнутый в плоскости ладони на угол 90°, покажет направление действия силы (рис.1.2.).