Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Блог


Назначение и принцип действия электрических машин

Электрическая машина представля­ет собой электромеханическое устрой­ство, предназначенное для преобра­зования либо механической энергии в электрическую (электрический гене­ратор), либо электрической энергии в механическую (электрический дви­гатель).

Электрическая энергия вырабаты­вается на электростанциях электричес­кими машинами — генераторами, пре­образующими механическую энергию турбин в электрическую.

В процессе потребления электриче­ской энергии происходит ее преобра­зование в другие виды энергий (теп­ловую, механическую, химическую). Около 60 % всей вырабатываемой электроэнергии используется для при­ведения в движение станков, механиз­мов, транспортных средств, т.е. для преобразования ее в механическую энергию. Это преобразование осуществ­ляется электрическими машинами — электродвигателями.

Электродвигатель — основной эле­мент электропривода рабочих машин. Хорошая управляемость электрической энергии, простота ее распределения, доставки и преобразования в механи­ческую энергию посредством электро­двигателей привело к тому, что элек­трический привод стал преобладаю­щим по сравнению с другими видами приводов.

Электродвигатели широко приме­няют на транспорте в качестве тяго­вых двигателей, приводящих во вра­щение колесные пары электровозов, электропоездов, троллейбусов и др.

За последнее время значительно возросло применение электрических машин малой мощности — микрома­шин мощностью от долей до несколь­ких сотен ватт. Такие электрические машины используют в приборострое­нии, автоматических системах, в бы­товой технике — пылесосах, холодиль­никах, вентиляторах и др. Мощность этих двигателей невелика, конструк­ция проста и надежна, и изготовляют их в больших количествах.

В настоящее время существуют раз­нообразные конструктивные формы электрических машин, но подавляю­щее их большинство построено на принципе вращательного движения подвижной части относительно непод­вижной. Обобщенная конструкция та­кой электрической машины (рис. 1.1) состоит из неподвижной части /, на­зываемой статором, и вращающейся части 2, называемой ротором.

Ротор располагается в расточке ста­тора и отделен от него воздушным за­зором. Одна из указанных частей ма­шины снабжена элементами, возбуж­дающими в машине магнитное поле, а другая — имеет обмотку, которую можно условно назвать рабочей обмот­кой машины. Как неподвижная часть машины (статор), так и подвижная (ротор) имеют сердечники, выпол­ненные из магнитномягкого материа­ла и обладающие небольшим магнит­ным сопротивлением.

Если электрическая машина рабо­тает в режиме генератора, то при вра­щении ротора (под действием привод­ного двигателя) в рабочей обмотке наводится ЭДС и при подключении к ней потребителя появляется электри­ческий ток. При этом механическая энергия приводного двигателя преоб­разуется в электрическую энергию, расходуемую в потребителе. Если ма­шина предназначена для работы в ка­честве электродвигателя, то рабочая обмотка машины подключается к сети. При этом ток, возникший в этой об­мотке, взаимодействует с магнитным полем возбуждения и на роторе воз­никают электромагнитные силы, при­водящие ротор во вращение. При этом электрическая энергия, потребляемая двигателем из сети, преобразуется в механическую, затрачиваемую на при­ведение в действие какого-либо меха­низма, станка, транспортного сред­ства и т. п.

Принцип действия электрических машин основан на законах электри­ческих и магнитных явлений: законе электромагнитной индукции и зако­не Ампера. Сущность закона электро­магнитной индукции применительно к электрической машине состоит в том, что при движении проводника в магнитном поле со скоростью V в на­правлении, перпендикулярном векто­ру магнитной индукции 5, в нем ин­дуцируется ЭДС

Е = В1v,                                (1.1)

где l — активная длина проводника, т.е. часть его общей длины, находя­щаяся в магнитном поле.

Если же проводник замкнуть, то в этом проводнике появится электричес­кий ток I. В результате взаимодействия этого тока с внешним магнитным по­лем на проводник начнет действовать электромагнитная сила, которая оп­ределяется по закону Ампера,

Fэм = Вtl.                                (1.2)

Эта сила направлена встречно внеш­ней силе F, вызвавшей движение про­водника.

При равномерном движении про­водника силы, действующие на про­водник, равны F = Fэм. Умножив обе части равенства на скорость движения проводника у, получим равенство

Fv= F эм v.

Подставив в это выражение значение Fэм по (1.2), получим

Fv = ВlIv =ЕI.                                      (1.3)

Левая часть равенства (1.3) опре­деляет значение механической мощ­ности, затрачиваемой на перемещение проводника в магнитном поле; пра­вая часть — значение электрической мощности, развиваемой в замкнутом контуре электрическим током I. Знак равенства между этими частями под­тверждает, что в генераторе механи­ческая мощность затрачивается на перемещение проводника в магнитном поле и преобразуется в электрическую мощность ЕI. При этом проводник пе­ремещается перпендикулярно вектору магнитной индукции.

В электрическом двигателе вне­шнюю силу F к проводнику не при­кладывают, а от источника электро­энергии подводят к нему напряжение U. При этом на проводник действует только электромагнитная сила Fэм под действием которой проводник движет­ся в магнитном поле, и в нем инду­цируется ЭДС Е направлением, про­тивоположным напряжению U. Таким образом, часть напряжения U, прило­женного к проводнику, уравновеши­вается ЭДС E, наведенной в этом про­воднике, а другая часть составляет падение напряжения в этом провод­нике:

U = E + Ir,                                 (1.4)

где r — электрическое сопротивление проводника.

Умножив обе части равенства на ток I, получим

UI=EI+I2r.

Подставляя вместо Е значение ЭДС по (1.1), получим

UI= ВlIv+ I2r,

или, согласно (1.2),

UI= Fэм v+ I2r                                     (1.5)

Из этого равенства следует, что электрическая мощность (UI) посту­пающая в электрический двигатель из сети, частично преобразуется в меха­ническую мощность (Fэмv), а частич­но расходуется на покрытие электри­ческих потерь в проводнике (I2r).

Изложенное выше позволяет сде­лать вывод:

Диапазон мощностей электричес­ких машин весьма широк — от долей ватта до тысяч мегаватт. Большинство электрических машин используется в качестве электродвигателей, меньшая часть — в качестве генераторов. Гене­раторы переменного тока используют­ся главным образом на электростан­циях. Обычно это электрические ма­шины весьма большой единичной мощности, измеряемой десятками, сотнями и даже тысячами МВт.

Основы создания электрических машин были заложены в начале XIX в. М. Фарадеем, открывшим закон элек­тромагнитной индукции и установив­шим возможность взаимного преобра­зования электрической и механичес­кой энергий. Важную роль в создании электрических машин имели работы ученых П. Барлоу, Ф.Араго, Д. Макс­велла и Э. Ленца. Дальнейшее разви­тие процессов взаимного преобразомашины могут быть трехфазными (включаемыми в трехфазную сеть) или однофазными. Асинхронные машины в зависимости от конструкции обмот­ки ротора могут быть с короткозамк­нутым или фазным ротором. Синхрон­ные машины и коллекторные маши­ны постоянного тока в зависимости от способа создания в них магнитного поля возбуждения разделяют на маши­ны с обмоткой возбуждения и маши­ны с постоянными магнитами.

На рис. 1.2 представлена диаграмма классификации электрических машин, содержащая основные их виды, полу­чившие наибольшее применение в современной электроэнергетике.

Условия работы электрической ма­шины, воздействие на нее окружаю­щей среды (температура, влажность и т.п.) приводят к необходимости со­здания электрических машин разной конструкции, отличающихся степе­нью защиты от воздействия факторов окружающей среды и рабочими свой­ствами. В связи с этим все электриче­ские машины разделяют на машины общего и специального назначения.




Комментарии