ЧТО ТАКОЕ МАГНЕТИЗМ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Е

Сли в древности было известно единственное практиче­ское применение магнетизма — компас, то в наше время одно лишь перечисление различных применений магнетизма заняло бы многие страницы. Машины и аппа­раты для производства электроэнергии, передачи электро­энергии на большие расстояния, приборы техники связи

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

(телефон, телеграф и радио), электроизмерительная аппа­ратура и другие машины, аппараты и приборы, без кото­рых теперь не может обходиться человек, в той или иной степени используют магнитные материалы и магнитные явления. Во многих этих аппаратах и машинах магнитное поле играет главную роль.

Возьмём, например, машины, превращающие механи­ческую энергию в электрическую. Такие машины назы­ваются генераторами электрического тока (слово «генери­ровать» значит производить).

Генератор состоит из вращающегося вокруг своей оси источника магнитного поля — электромагнита, который носит название ротора (от слова «вращение»), и не­подвижных катушек, расположенных вблизи ротора (рис. 28); эти катушки образуют статор (от слова «равно­весный», «неподвижный»). Если теперь вращать электро­магнит (по обмоткам которого течёт ток), то магнитное поле, создаваемое им, будет пересекать витки катушек статора, и в силу электромагнитной индукции в них воз­никнет электрический ток. Так происходит превращение механической энергии в электрическую. Ясно, что без ис­точника магнитного поля невозможно было бы производ­ство электроэнергии.

В маломощных генераторах в качестве ротора иногда используют обыкновенный магнит. При вращении магнита в статоре также индуцируется ток. Такие генераторы на­зываются сокращённо «магнето»; они применяются в ав­томашинах, самолётах, тракторах для поджигания рабо­чей смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

В некоторых конструкциях генераторов удобнее стато­ром делать источник магнитного поля — электромагнит, а ротором — катушки. Очевидно, что при вращении кату­шек (ротора) в них будет также генерироваться электри­ческий ток.

В настоящее время наша промышленность производит разнообразные генераторы электрического тока от самых огромных, применяемых на электростанциях (рис. 29), до маленьких, используемых в различных аппаратах и при­борах.

Такую же роль играет источник магнитного поля в ма­шинах, преобразующих электрическую энергию в механи­ческую. Эти машины называются электродвигателями или электромоторами и широко используются для приведения в движение различных механизмов. Электродвигатель устроен так же, как и генератор.

Если через катушки статора пропускать сильный элек­трический ток, то магнитное поле этих катушек будет взаимодействовать с магнитным полем ротора. В резуль­тате этого между статором и ротором возникнут отталки­вающие силы и ротор начнёт вращаться, т. е. будет про­исходить превращение электрической энергии в механиче­скую. Ясно, что и здесь магнитное поле играет решающую роль.

Электромагниты находят применение не только как источники магнитного поля в генераторах и моторах, но и как самостоятельные приборы и аппараты. Давно, например, известно применение электромагнитов для переноски тяжёлых железных предметов в заводских цехах (рис. 30). Для закрепления обрабатываемых желез­ных и стальных изделий в шлифовальных и сверлильных станках часто применяются электромагнитные патроны.

Особенно большое применение в последнее время на­ходят электромагниты в автоматике и телемеханике. С по­мощью телемеханических устройств можно управлять ме­ханизмами на расстоянии, а с помощью автоматических

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Рис. 29. Мощный генератор переменного тока с вынутым ротором.

Приборов в нужный момент включать и выключать меха­низмы или управлять ими в отсутствии человека. Напри­мер, в нашей стране имеются электростанции, шлюзы ка­налов и даже целые заводы, которые работают автомати­чески или управляются на расстоянии. В таких автомати­ческих и телемеханических устройствах одной из главных частей является так называемое электромагнитное реле — прибор, который служит для управления током большой силы посредством слабого тока — «сигнала».

На рис. 31 слева показана схема работы простейшего электромагнитного реле. Справа дана фотография элек­тромагнитного реле, применяемого на автоматических телефонных станциях. Электромагнитное реле работает

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Рис. 30. Электромагнит для переноски железных предметов.

Следующим образом. При подаче «сигнала» по обмотке электромагнита проходит слабый ток. Электромагнит на­чинает действовать и притягивает якорь; последний замы­кает цепь рабочего тока большой силы и тем самым при­водит в действие нужный механизм.

49

В ряде случаев в качестве источников магнитного поля вместо электромагнитов используются магниты, например, в амперметрах, вольтметрах, электрических счётчиках, громкоговорителях, телефонных трубках и пр. Для этой цели в настоящее время выпускается огромное количество самых разнообразных постоянных магнитов. Они находят

4 К. П. Белов
чрезвычайно широкое применение в самых различных об­ластях.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Остановимся ещё на одном аппарате, в котором маг­нитное поле играет главную роль. Это трансформатор, ко-

Якорь

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Яяе/стрцуеская цет

Рис. 31. Схема работы простейшего электромагнитного реле (слева); реле, применяемое на телефонных станциях (справа).

Торый служит для преобразования переменного электриче­ского тока низкого напряжения в ток высокого напряже­ния, и наоборот. Устройство трансформатора очень про-

Сто. Во всяком трансформа­торе имеется замкнутая ра­ма— сердечник из магнито- мягкого ферромагнитного ма­териала, на которую одева­ются две или несколько про­волочных катушек с различ­ным числом витков (рис. 32). Если через одну из них (пер-

Рис. 32. Схема трансформатора, вичную обмотку) пропускать

Переменный ток, то сердечник намагничивается. Поток магнитных силовых линий, про­ходя через сердечник, в то же время пронизывает другие катушки и индуцирует в них переменные напряжения. В зависимости от числа витков в этих катушках, на их концах, мы получим повышенное или пониженное электри­ческое напряжение. Так происходит преобразование элек­трических напряжений в трансформаторе.

Трансформатор является очень важным и распростра­нённым аппаратом в современной электротехнике, радио­технике и телефонии. Он применяется для передачи элек­
троэнергии на большие расстояния (рис. 33), в электро­сварке, в радиоприёмниках, в телевизорах и т. д.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ

Рис. 33 Мощный трансформатор для передачи электроэнергии на большие расстояния.

Остановимся теперь на некоторых других применениях магнетизма.

ЧТО ТАКОЕ МАГНЕТИЗМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В Ы познакомились в этой книжке с тем, что такое маг­нетизм, каковы его применения. Чтобы наглядно пред­ставить себе важность использования магнитных материа­лов в современной жизни, вообразите на мгновение, что ферромагнитные …

МАГНИТНАЯ РАЗВЕДКА ИСКОПАЕМЫХ РУД

В некоторых местах земного шара магнитная стрелка ведёт себя ненормально: она перестаёт указывать точно на север и кроме того наклоняется к земле. Магнитные ано­малии (аномалия — отклонение от нормы) известны …

МАГНИТНЫЕ МИНЫ

В период второй мировой войны очень большую роль играли магнитные мины, особенно на морском театре военных действий. Магнитные мины обычно сбрасывались на парашюте с самолёта в различных местах моря. После …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua