Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что называется электрической машиной

Что называется электрической машиной?

4.Какие законы лежит в основе работы электрических машин?

5.При каком условии обмотки статора соединяются «треугольником»

6.Какие двигатели получили наибольшее распространение?

7.Может ли ротор АЭД вращаться синхронно с вращающимся магнитным полем статора?

8.У какого двигателя обмотка ротора соединяется «звездой» при изготовлении?

9.При каком условии обмотки статора соединяются «звездой»

10.Если происходит выработка электроэнергии, то это….

Двигатель; Генератор Трансформатор

11.Выберите схему асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

Федотович Учебник "Общий курс электропривода" — Учебник — стр.2

12. Кто впервые сконструировал трёхфазный асинхронный электродвигатель? Год.

13.Основные элементы асинхронного электродвигателя.

14.Из какого материала выполняют статор асинхронного электродвигателя

15. Каким образом обычно соединяются обмотки фазного ротора?

16. Если обмотка ротора подобна обмотке статора, то это-

17. Условие, необходимое для работы асинхронного электродвигателя

n1 = n2 n1 ≠ n2 п1=0

18. Скольжение ротора- это

19. Скольжение ротора в момент пуска

20. Из какого вещества выполняются стержни короткозамкнутого ротора?

21. Как укладывается обмотка асинхронного двигателя?

22. Устройство двигателя постоянного тока

Индуктор и якорь; Статор и ротор; якорь и ротор

23. Кто создал первый двигатель постоянного тока? Год

24. Назначение коллектора в двигателях постоянного тока

-Подвод постоянного тока к рабочей обмотке

-Чтобы разрешить току проходить и исключить проблему со спутыванием проводов

-Для выпрямления переменного тока

25. От чего зависит КПД электрической мaшины?

-От первичного напряжения.

-От величины потерь в стали и меди.

-От величины скольжения.

-От скорости вращения.

-От направления вращения.

ТЕСТ «УСТРОЙСТВО МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

1В генераторе постоянного тока происходит преобразование…

а) тепловой энергии в электрическую энергию;

б) электрической энергии в тепловую энергию;

в) механической энергии в электрическую энергию;

г) электрической энергии в механическую энергию;

д) электрической энергии в химическую энергию.

2.ЭДС е и ток i совпадают по направлению в …

а) двигателе постоянного тока; б) генераторе постоянного тока;

в) трансформаторе; г) коллекторе;

3.Якорем машины постоянного тока называется…

а) неподвижная часть машины постоянного тока;

б) вращающаяся часть машины постоянного тока;

4.Часть генератора постоянного тока, обеспечивающая выпрямление переменного тока это

Первые электродвигатели. Трехфазный ток. Доливо-Добровольский

Первые электродвигатели. Трехфазный ток. Доливо-Добровольский

В двух прошлых номерах газеты мы напомнили предысторию создания электродвигателя — начиная от открытия в 20–30 гг. взаимодействия магнитного поля с электрическим током (X. Эрстед, Д. Араго), явления электромагнитной индукции (М. Фарадей) — вращения проводника вокруг магнита или магнита вокруг проводника.

Читайте так же:
Инструмент для разводки зубьев пилы

Описали электромоторы постоянного тока с вращательным, а не возвратно-поступательным, как у парового, принципом (Б. Якоби) и двигатель с кольцевым неявнополюсным якорем, удобной схемой возбуждения и коллектором почти современного типа (А. Пачинотти, 1860 г.) — все они работали от гальванических батарей и потому были неэкономичными, а эффективный генератор для них придумали много позже.

Тем временем, параллельно с исследованиями переменного тока, были созданы электромоторы с его применением. Это синхронная модель Ч. Уитстона (1841 г.), требовавшая первоначального запуска от дополнительного разгонного двигателя, и асинхронная (индукционная) У. Бейли (1879 г.), в котором над попеременно намагничиваемыми крестообразно расположенными полюсами вращался подвешенный медный кружок. Эти разработки были малоэффективны и непрактичны.

И вот, рассказывали мы, в 1888 гг. Феррарис и Н. Тесла открыли явление вращающегося электромагнитного поля: оно создаётся двумя или более катушками, расположенными под углом друг к другу, в которых протекают равные по величине, но сдвинутые по фазе переменные токи.

Н. Тесла разработал асинхронный двигатель, работающий на двухфазном переменном токе и, впервые специально для него, сконструировал генератор, вырабатывавший два тока с разностью фаз в четверть периода.

Эти агрегаты были лучшими из всех существовавших ранее, и в том же 1888 г. было организовано их производство, хотя конструкция оставалась несовершенной, и эффективность была низка и в момент пуска, и в рабочем режиме.

Русский электротехник Михаил Осипович Доливо Добровольский, уже известный читателям нашей газеты (см. № 24 электронной версии) как родоначальник промышленной электрификации — технических устройств для передачи на дальние расстояния высоковольтного трёхфазного тока — внёс в индукционный двигатель Теслы изменения, которые сделали его жизнеспособным и практически массово применимым.

Первое новшество — ротор. Он должен одновременно иметь малое электрическое сопротивление и хорошую магнитную проницаемость. Хорош был бы цилиндр из отличного электрического проводника — меди. Но медь плохо проницаема для магнитного потока статора. Если же цилиндр делать из стали, магнитный поток резко возрастёт, но и электрическое сопротивление увеличится. Ротор у Тесла был в виде барабана с двумя взаимно перпендикулярными, замкнутыми на себя катушками.

Доливо Добровольский изготовил ротор в виде стального цилиндра, и в просверленные по его периферии каналы заложил медные стержни, на лобовых частях ротора электрически соединённые друг с другом. После того как он получил в 1889 г. патент на эту конструкцию в виде «беличьей клетки» устройство ротора принципиально не менялось до настоящего времени.

Читайте так же:
Что поглощает углекислый газ

Вторая проблема — конструкция статора, от которой, наряду с КПД двигателя, зависит равномерность его работы.

КПД определяется тем, насколько полно магнитное поле статора используется ротором, в частности, зазор между ротором и статором должен быть минимален. У Теслы обмотка статора выполнялась в виде катушек, насаженных на выступающие полюса. Доливо Добровольский рассредоточил обмотки в 24 полузакрытых пазах по всей окружности статора, что благоприятствовало распределению магнитного поля и позволило сократить зазор до 1 мм.

Неравномерность вращения двухфазного двигателя можно уменьшить, увеличив число фаз с двух до трех — разместить на статоре три катушки вместо двух и каждую соединить двумя проводами с соответствующими катушками генератора, как у Теслы.

Всё отлично, но потребовалось бы для питания шесть проводов вместо четырех — это третий вопрос трёхфазному двигателю.

А если сделать ответвления от трех точек кольцевого якоря генератора и соединить их с тремя кольцами, по которым скользят щетки? — На каждой щетке будут индуцироваться одинаковые по величине токи, но со сдвигом по фазе на 120 градусов, то есть на время, необходимое для перемещения якоря по дуге, соответствующей углу 120 градусов — а не 90, как в двухфазном двигателе Теслы.

В системе трехфазного тока обнаружилось уникальное свойство: в любой момент времени один из проводов передает в одном направлении такое же количество тока, какое два других вместе передают в противоположных. Следовательно, можно использовать каждый из трёх проводов в качестве отводящего для двух других, соединенных параллельно, и тогда вместо шести обойтись всего тремя. Если катушки, по сути параллельные, как в самых первых «двухфазных» опытах Н. Теслы и «трёхфазных» М. О. Доливо Добровольского, соединить одним из двух способов: «треугольником» или «звездой».

Так (начиная от Фарадея) был создан превосходящий все существовавшие до того электромотор и, что важно, одновременно, генератор — с очень высоким КПД, безотказно и равномерно работающие в любых режимах, простые в обращении. Они сразу получили широкое распространение по всему миру. С этого времени началось быстрое внедрение трёхфазных электродвигателей во все сферы производства.

История создания электродвигателя переменного тока

Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током.

Введение

По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Асинхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

Читайте так же:
Сапун бензобака бензопилы штиль

Второе название асинхронных машин

В ряде стран к асинхронным машинам причисляют также коллекторные машины. Второе название асинхронных машин — индукционные вследствие того, что ток в обмотке ротора индуцируется вращающимся полем статора. Асинхронные машины сегодня составляют большую часть электрических машин. В основном они применяются в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую.

Достоинства и недостатки

  • Лёгкость в изготовлении.
  • Отсутствие механического контакта со статической частью машины.
  • Небольшой пусковой момент.
  • Значительный пусковой ток.

История

Приоритет в создании асинхронного двигателя принадлежит Николе Тесле

Вклад в развитие асинхронных двигателей внес Галилео Феррарис, который в 1885 г. в Италии построил модель асинхронного двигателя мощностью 3 Вт. В 1888 г. Феррарис опубликовал свои исследования в статье для Королевской Академии Наук в Турине (в том же году, Тесла получил патент США 381,968 от 01.05.1888 (U.S. Patent 0 381 968|заявка на изобретение № 252132 от 12.10.1887), в которой изложил теоретические основы асинхронного двигателя. Заслуга Феррариса в том, что сделав ошибочный вывод о небольшом к.п.д. асинхронного двигателя и о нецелесообразности применения систем переменного тока, он привлек внимание многих инженеров к проблеме совершенствования асинхронных машин. Статья Галилео Феррариса, опубликованная в журнале «Атти ди Турино», была перепечатана английским журналом и была прочитана в июле 1888 г. выпускником Дармштадтского Высшего технического училища, выходцем из России Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским .

Доливо-Добровольский установил, что для создания вращающегося магнитного поля — основы работы асинхронного двигателя — технически и экономически целесообразно применение симметричной трехфазной магнитной системы, со сдвигом фаз на 120 электрических градусов. Трехфазный асинхронный электродвигатель, изготовленный Доливо-Добровольским в 1889 г., продемонстрировал высокую эффективность и неоспоримые преимущества перед двухфазными двигателями Феррариса и Тесла. По словам изобретателя: "уже при первом включении выявилось ошеломляющее для представлений того времени действие… попытка остановить его торможением за конец вала от руки блестяще провалилась, и только при особой ловкости было возможно воспрепятствовать таким способом его запуску при включении. Если принять во внимание малые размеры моторчика, это представлялось чудом для всех приглашенных свидетелей". Несмотря на это отношение к переменному току у многих оставалось сдержанным. Корифей электротехники Т. Эдисон отказался даже осмотреть новое изобретение, заявив: «Нет, нет, переменный ток — это вздор, не имеющий будущего. Я не только не хочу осматривать двигатель переменного тока, но и знать о нем». Вскоре Доливо-Добровольскому удалось решить все основные проблемы, связанные с конструкцией двигателя, устройство которого до настоящего времени принципиально не менялось.

Читайте так же:
Крепление провода к стене без сверления

Первая демонстрация

Первой демонстрацией практического применения асинхронного двигателя и трехфазной системы стала Международная электротехническая выставка 1891 г. во Франкфурте-на-Майне. Выставку с гидроэлектростанцией на реке Неккар в городе Лауфен соединила 170-километровая линия электропередачи. А 25 августа на выставке зажглась тысяча электроламп, питаемых током от Лауфенской электростанции. Затем был пущен трехфазный асинхронный двигатель мощностью 75 кВт, приводивший в действие декоративный дестиметровый водопад. Разработки Доливо-Добровольского вскоре были внедрены в производство. Простой, экономичный и надежный двигатель переменного тока, получил широкое распространение и послужил стимулом для развития техники переменных токов и электроэнергетики в целом. В России фирма AEG в конце 90-х гг. XIX в. развернула сеть агентств в Москве, Санкт-Петербурге, Ростове и других городах, занимавшихся реализацией изделий своих германских предприятий. Генеральное представительство этой фирмы располагалось в Москве, в Лубянском проезде, рядом с Политехническим музеем.

Трехфазный асинхронный электродвигатель типа "DR8O" мощностью 6 л.с. (4 кВт) выпуска 90-х гг. XIX в. из собрания Политехнического музея является одним из первых серийных трехфазных двигателей фирмы AEG. Об этом свидетельствует наличие кольцевой обмотки на статоре. Впоследствии от таких обмоток отказались, перейдя на более совершенные — барабанные.

Заключение

Основные элементы двигателя — трехфазная обмотка статора, шихтованный ротор с короткозамкнутой обмоткой типа "беличья клетка" — предложены и разработаны Доливо-Добровольским. Работа асинхронного двигателя основана на электромагнитном взаимодействии между статором и ротором. Токи статорных обмоток создают вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцируют токи в короткозамкнутой обмотке ротора. В результате взаимодействия токов ротора с магнитным полем статора создается вращающий момент.

Кто впервые сконструировал трехфазный асинхронный электродвигатель

В 21-ом веке электродвигатели имеют особое место в нашей жизни. Они находятся почти во всех технических агрегатах, которые мы видим каждый день, будь то пылесос, стиральная машина, система вентиляции. Это безусловно очень важное достижения прогресса, которое появилось в середине 19-го века, и было предвестником индустриальной эры.

Электродвигатель был создан в 1834 году Борисом Якоби, русским пионером электротехники, и после некоторых усовершенствований в 1838 году был установлен на лодке, которая могла с его помощью перемещаться по реке со скоростью около 4 кмч. Но несмотря на это изобретение, электродвигатели не могли найти массового применения, до того момента, пока не был создан электрический генератор, поскольку осуществлять их питание от батареи было крайне неудобно. Первый двигатель переменного тока был сконструирован и создан Чарльзом Уитстоном в 1841 году. Началом применения переменного тока для электродвигателей принято считать 1889 год, когда инженер Доливо- Добровольский сконструировал первый трехфазный асинхронный двигатель. Первая линия трехфазного переменного тока была создана в 1891 году. Результаты использования этой линии доказали физическую возможность применения трехфазного тока, для передачи больших объемов электроэнергии с высокими показателями КПД. К началу 20-го века появились прототипы основных электромашин.

Читайте так же:
Ножовка для продольного пила

Именно с того времени началось быстрое развитие электрификации промышленных предприятий и транспорта. Одновременно с этим появляются первые турбогенераторы. Это дает толчок к увеличению мощности генераторов. Для сравнения в 1900 году пиковая мощность генератора составляла 5кВт, а в 1920 году эта величина составляла 60 тысяч кВт. Создание водного охлаждения позволило создать турбогенераторы мощностью около 550 тысяч кВт.

На данный момент электродвигатели имеют следующие характеристики. Максимальная мощность. Она как принято в физике измеряется в Ваттах. Этот параметр зависит от конструкции, материала изготовления, и технологии создания. Несколько двигателей имеющие одинаковую массу и размер могут иметь различную мощность исключительно из-за технологии производства. Как правило, именно этот параметр задает ценовую категорию для двигателя. Далее рассматривают номинальное напряжение и ток, а так же сопротивление обмотки, как вы знаете, эти параметры неизменно влияют друг на друга. При более низком сопротивлении, возрастает максимальное значение ампер. Третьей характеристикой являются номинальные обороты в минуту. Конструкция современного двигателя направлена на получение более высоких оборотов, или же наивысшего момента на валу. Следовательно, двигатель с большим диаметром имеет увеличенный высокий момент и уменьшенные обороты.

Большинство двигателей формируют два магнитных поля, переменное и неподвижное, при этом неподвижное производят постоянные магниты, в то время как переменное создается обмоткой. Неподвижное поле работает по базовым определениям механики, магнит имеет два полюса, северный и как положено южный, противоположные полюса имеют притяжение, одинаковые притягиваются и вследствие этого создается сила взаимодействия. Но для того, чтоб двигатель начал свое вращение требуется менять эти направления. Соответственно, в реальности вращение происходит из-за изменения этих параметров, полюс притягивается, полюс отталкивается. Таков основной принцип действия электродвигателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector