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les voitures Électriques

la Science et la technique
 
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la Production de l'énergie électrique est le procès assez facile, mais les électromoteurs peuvent servir pour de divers buts - du sondage des trous à garantie du mouvement des trains.

La Matière comprend les atomes, qui, à son tour, se forment d'elektricheski des particules chargées - les protons et les électrons. D'encore anciens Grecs connaissaient que si frotter l'ambre par le morceau du tissu, il attirera les objets faciles, mais ne comprenaient pas la raison de l'événement. En fait à la suite de la friction apparaissait l'électricité.

D'habitude dans n'importe quelle substance il y a une quantité égale négativement et les particules positivement chargées. C'est pourquoi leurs charges électriques sont équilibrées, mais la substance est neutre. Cependant à la suite de la friction certains électrons se déplacent d'un document sur l'autre. Par voie de conséquence, on rompt l'équilibre des charges : le document qui a attiré les électrons devient négativement chargé, mais le document qui a rendu ils suis positivement chargé.


les objets Chargés

Les Termes "Іыхъ=Ёюэ" et "Іыхъ=Ёшёхё=тю" se sont passés du mot grec elektron, signifiant " э=рЁі". Bien que les Grecs fassent un important pas en direction d'une grande ouverture, la première voiture, capable d'élaborer l'électricité, était inventée seulement environ 1650 en Allemagne. Otto le fond de Gerike a créé la voiture simple insérant un grand globe du soufre. Au contact par la main du globe, nasazhennogo sur l'arbre et tourné avec l'aide du stylo, celui-là était chargé à la suite de la friction. Vers XIX s. on inventait plusieurs générateurs semblables à friction.

À la base du travail de l'autre type du générateur était le principe de l'électrisation par influence - le procès, à qui l'objet est chargé d'un autre objet se trouvant tout près chargé. Tels générateurs asynchrones accumulent indutsirovannye les charges pour la réception du haut effort. La voiture semblable inventée par James Uimsherstom en 1883, est utilisée toujours dans les essais de laboratoire pour la réception de l'effort jusqu'à 50 000 volt, mais parfois et plus haut.


de Puissantes machines électriques

En 1931 Van-de-Graaf a inventé le générateur électrostatique de la large application pratique. La bande mobile du diélectrique transmet au globe métallique la charge augmentant graduellement jusqu'à quelques millions le volt. Le générateur de Van-de-Graafa est utilisé aux essais des isolateurs et un autre équipement compté sur de hauts efforts, ainsi que dans les études nucléaires, de plus un haut effort sert pour la dispersion des particules chargées subatomiques.

Bien que les voitures à friction et asynchrones puissent créer un haut effort, ils ne convenaient pas à la production du fort courant continu. Le problème donné était décidé à la fin de 1790, quand le savant italien Alessandro du Volt a inventé la première batterie. Par la suite elle était perfectionnée qu'a permis, à partir de la fin de XIX s., utiliser l'électricité pour l'éclairage. Bien que les batteries soient la source confortable et multifonction de l'énergie électrique, ils se déchargent graduellement et ont besoin du remplacement ou podzarjadke. Les expériences passées au début de XIX s., ont amené à la création des générateurs modernes.


Ersted et l'Ampère

En 1819 le professeur danois Hans Ersted a fait l'ouverture : le courant électrique coulant selon le fil obligeait à s'écarter à la flèche du compas magnétique. Ainsi Ersted a ouvert le phénomène de l'électromagnétisme - le magnétisme créé par l'électricité. En 1821 le savant français André Amper a démontré la coopération mécanique liée à celle-ci des courants : à propuskanii du courant électrique dans le fil se trouvant à côté d'un puissant aimant, on observait le déplacement du fil, - et a établi la loi de cette coopération. Ce principe est à la base du moteur électrique : la transformation de l'énergie électrique en la mécanique.

Les Expériences de l'Ampère étaient extraordinairement intéressantes, mais n'avaient pas l'application pratique. Le fil démarrait simplement un peu à l'apparition du courant. Mais la même année le savant anglais Michael Faradey a créé la voiture, qui avec l'aide de l'électricité assurait le mouvement de longue durée. La fin inférieure du fil suspendu se plaçait au récipient avec le mercure, au center de qui il y avait un aimant principal. À la connexion de la batterie entre la fin supérieure du fil et le mercure le fil commençait à tourner autour de l'aimant.


l'induction Électromagnétique

l'induction Électromagnétique le phénomène Ouvert par Faradey de l'induction électromagnétique appelé comme lui "Іыхъ=Ёшёхёъшь тЁрЁхэшхь" a été à la base du principe du travail des électromoteurs modernes. Le premier électromoteur qui a trouvé l'application pratique était inventé en 1837 par l'ingénieur américain Tomasom Davenportom. Il utilisait deux tels moteurs : pour le travail des machines-outils de forage et du bois.

Ayant étudié l'électricité comme le pivot, Faradey a commencé à chercher les voies de la transformation de l'énergie mécanique à l'électrique. En 1831 il a montré que le déplacement de l'aimant principal à côté de la bobine de fil provoquait le passage de l'électrocourant dans l'appareil de mesure connecté à elle. De plus l'intensité du courant était beaucoup plus haut qu'en cas du fil simple.


l'Électroapprovisionnement

Faradey par le premier utilisait l'effet électromagnétique pour la production de l'électricité. À la fin de 1870 il y avait des puissants générateurs, mais en 1881 la première station électrique à Godalminge (l'Angleterre) a gagné. Elle est devenue la première centrale hydraulique dans le monde, puisque le générateur était mis en marche par le moulin à eau.

Près des moteurs électriques et les générateurs beaucoup en commun, et certaines voitures peuvent exercer les fonctions les deux. Dans l'électromoteur simple la bobine de fil tient ferme sur l'arbre que lui permet librement de tourner entre les pôles de l'aimant permanent en fer à cheval. La bobine joue le rôle de l'électro-aimant, en étant aimanté au passage dans elle du courant électrique. Le cardiaque de fer se trouvant à l'intérieur de la bobine intensifie l'effet créé magnétique.


les Moteurs du courant continu

Le Courant électrique de la batterie ou une autre source, mobile seulement dans une direction, s'appelle le courant continu. Si la batterie est connectée à la bobine de l'électromoteur simple, la bobine est aimantée, de plus à ses fins opposées apparaissent deux pôles - négatif et positif. Puisque opposé poljusy sont attirés mutuellement, du nord et du sud poljusy les bobines aspirent, en conséquence, aux pôles du sud et du nord de l'aimant permanent. Cette force d'attraction oblige la bobine à tourner sur son axe, et bientôt de celle-ci poljusy s'installent près des pôles opposés de l'aimant permanent.

Cependant l'installation (collecteur) automatique commutant dirige à ce moment le courant du côté opposé. Le collecteur de l'électromoteur simple du courant continu comprend l'anneau de cuivre coupé en deux et tenant ferme (avec la couche du diélectrique) sur les axes du rotor. Les fins de la bobine sont connectées à deux polovinkam les anneaux. Le courant passe dans la bobine et se trouve sur une paire des contacts de charbon - les brosses concernant les parties opposées du collecteur. À la rotation du rotor chaque brosse coopère alternativement avec les deux parties de la bobine.


la commutation Automatique

Grâce à la commutation automatique les pôles magnétiques de la bobine changent sur opposé à l'acquisition des pôles de l'aimant permanent. Maintenant eux déjà non de polarité contraire, mais homonyme poljusy par rapport aux pôles plus proches de l'aimant. Puisque homonyme poljusy s'écartent mutuellement, la bobine continue à tourner, mais de celle-ci poljusy sont attirés vers les pôles correspondants de l'autre côté l'aimant.

La partie Tournant de la voiture électrique s'appelle le rotor (ou l'ancre), mais immobile - le stator. Dans l'électromoteur simple du courant continu le bloc de la bobine sert du rotor, mais l'aimant permanent - le stator.

Dans certains moteurs pour la création du champ magnétique au lieu de l'aimant permanent l'électro-aimant sert. Les spires du fil d'un tel électro-aimant s'appellent le bobinage de l'excitation.


les Moteurs du courant alternatif

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Le Courant alternatif change périodiquement la direction, d'habitude 50 ou 60 fois par seconde. Certains moteurs du courant alternatif ont le rotor, sur qui courant est donné dans le collecteur, comme dans les moteurs du courant continu. Mais plusieurs moteurs de cela comme n'ont pas en général de liaisons avec le rotor. Leur action est fondée sur le principe de l'induction. Le courant alternatif passant par le stator il y a un champ magnétique tournant, comme serait en cas de la rotation de l'aimant permanent. Ce champ mobile oblige le courant la voie d'eau en direction des bobinages du rotor, en l'aimantant. Finalement le rotor tourne, puisque de lui poljusy oblige d'avancer le champ magnétique circulairement tournant autour du rotor. Souvent le rotor comprend les pivots de cuivre ou d'aluminium, les fins de qui joignent deux anneaux métalliques. Le rotor dans la collecte est semblable au carreau, et telles voitures appellent comme les moteurs avec "схышёіхщ ъых=ъющ" ou les moteurs en court-circuit.


les moteurs Synchrones

Dans les moteurs inducteurs (asynchrones) le rotor tourne plus lentement, que mobile autour de lui le champ magnétique. Dans les moteurs synchrones le rotor se tourne simultanément avec le champ. Dans les moteurs simples synchrones le rotor comprend uns ou quelques aimants permanents. De ceux-ci poljusy sont attirés vers les pôles de polarité contraire du champ magnétique tournant, c'est pourquoi ils tournent à la vitesse identique. Parfois au lieu des aimants permanents dans les rotors on utilise les électro-aimants, mais le principe du travail reste invariable. Dans un autre type des moteurs synchrones on utilise les courses du courant alternatif pour la création du champ magnétique, qui poshagovo tourne le rotor avec la roue dentée.

La Plupart des électromoteurs créent le mouvement giratoire. Mais près de certains d'eux les bobinages du stator sont ouverts et disposés à une ligne, grâce à quoi il y a un champ magnétique, mobile de ligne avec provodnikovym par le document. Tels moteurs s'appellent linéaire asynchrone. Ils sont utilisés pour l'ouverture des portes à coulisse, l'acheminement du bagage aux aéroports, dans les trains rapides.


les Générateurs

Si le rotor de l'électromoteur simple du courant continu tourner à la main, le moteur travaillera comme le générateur. Dans la bobine apparaît l'effort variable atteignant des valeurs de pique, quand poljusy la passent poljusy de l'aimant permanent. Puis l'effort tombe jusqu'au zéro et change la direction, en atteignant le maximum, quand poljusy les bobines passent opposé poljusy de l'aimant permanent. On peut être connecté à la bobine, ayant rabouté deux anneaux totaux de cuivre (appelé comme les anneaux de contact), trouvant sur les axes du rotor. Les brosses de charbon sont frottées sur ces anneaux et retirent l'effort variable, à la suite de quoi à la connexion à la chaîne électrique apparaît le courant alternatif. Un tel générateur se rapporte aux générateurs à courant alternatif, i.e. les voitures électriques élaborant le courant alternatif.


les Dynamos

Si on utilise le collecteur (comme dans l'électromoteur du courant continu), il changera constamment les liaisons entre la bobine et les brosses qu'empêche les changements de l'effort dans la bobine. Finalement, au lieu du courant alternatif selon les brosses passera le courant continu battant. Les générateurs élaborant le courant continu ainsi, s'appellent les dynamos.

Dans la plupart des dynamos pour la création du champ magnétique nécessaire est utilisé non constant, mais l'électro-aimant. Cependant le cardiaque de l'électro-aimant est un peu aimanté, et il suffit la force de son champ que la voiture commence à élaborer l'électricité à l'insertion. Puis la partie du courant élaboré passe dans le bobinage de l'électro-aimant pour le renforcement de son champ magnétique et l'augmentation du volume de l'énergie électrique.

Certains générateurs à courant alternatif (par exemple, d'automobile) élaborent le courant continu grâce aux redresseurs insérés - les installations admettant le courant du courant seulement dans une direction.

Dans la plupart des générateurs à courant alternatif - des employés pour podzarjadki des accumulateurs des automobiles jusqu'aux voitures gigantesques élaborant l'électricité pour le réseau nourrissant - les bobines se trouvent sur le rotor, et sur le stator, et en outre notamment le rotor crée le champ magnétique. Un assez faible courant passe dans les bobinages de l'excitation sur le rotor selon les brosses et les anneaux de contact, mais un plus fort courant élaboré est pris directement du stator. Cela permet d'éviter les pertes de la capacité et iskrenija, possible à la sélection du fort courant élaboré du rotor au moyen des anneaux et les brosses.