=)
Информация о работе
Подробнее о работе
Электрические машины постоянного тока
- 18 страниц
- 2021 год
- 4 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Основные понятия об электрических машинах 4
2. Электрические машины постоянного тока 6
2.1 Конструкция машин постоянного тока 6
2.2 Принцип действия двигателя постоянного тока 8
2.3 Способы возбуждения машин постоянного тока 10
2.4 Электромагнитный момент машины постоянного тока 12
2.5 Потери мощности в машине постоянного тока 13
2.6 Применение электрических машин постоянного тока 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 18
1. Основные понятия об электрических машинах
Электрические машины – это устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую, либо механическую энергию в электрическую.
В первом случае такая электрическая машина называется электрическим двигателем, во втором – генератором электроэнергии (Рисунок 1.1).1
Рисунок 1.1 - Преобразование энергии в электрической машине
Электрические машины обладают свойством обратимости. Это означает, что одна и та же машина может работать как электродвигателем, так и генератором. Если вращать вал электрической машины, то на зажимах ее электрической обмотки создается разность электрических потенциалов, а при подключенном электроприемнике возникает электрический ток. Таким образом эта машина преобразует механическую энергию в электрическую, т.е. является генератором электроэнергии.
...
2.1 Конструкция машин постоянного тока
На Рисунке 2.1 показа типичная конструкция машины постоянного тока общепромышленного применения.
Рисунок 2.1 - Конструкция электрической машины постоянного тока.
1-станина; 2-полюс; 3-обмотка возбуждения; 4-дополнительный полюс; 5-якорь; 6-обмотка якоря; 7-коллектор; 8-обмотка дополнительных полюсов; 9-щетки; 11-щеткодержатель; 12-подшипниковый щит; 13-подшипник; 14-вал; 15-вентилятор; 16-рым-болт; 17-клеммная коробка
Основными частями машины постоянного тока являются статор и ротор. Статор – неподвижная часть машины, ротор – вращающаяся. Схематичное изображение машины постоянного тока показано на Рисунке 2.2. Статор состоит из станины 1, представляющий собой стальной полый цилиндр, являющейся механическим остовом машины и одновременно служащей частью магнитопровода.
...
2.2 Принцип действия двигателя постоянного тока
Схема включения двигателя постоянного тока показана на Рисунке 2.5. Здесь РМ – рабочий механизм, приводимый в движение электрическим двигателем.
Обмотка возбуждения двигателя постоянного тока подключена к источнику постоянного напряжения Uв. Постоянный ток обмотки возбуждения Iв создает постоянное магнитной поле с магнитным потоком Фв. Магнитный поток замыкается в магнитной цепи машины по путям, обозначенным на Рисунке 2.2 пунктирными линиями. Магнитный поток возбуждения пронизывает обмотку якоря двигателя постоянного тока.3
Рисунок 2.5 - Схема включения двигателя постоянного тока
Обмотка якоря также подключена к источнику постоянного напряжения U, под действием которого в ней возникает ток якоря Iя.
...
2.3 Способы возбуждения машин постоянного тока
Важным классификационным признаком машин постоянного тока является способ возбуждения главного магнитного поля, от которого зависят все основные характеристики как двигателей, так и генераторов. Существуют четыре способа возбуждения машин постоянного тока: независимое, параллельное, последовательное и смешанное возбуждение.
Электрические машины постоянного тока последовательного возбуждения. То есть, это такие машины, у которых обмотка возбуждения и обмотка якоря соединяются последовательно. Двигатель постоянного тока, у которого обмотки подключены подобным образом может выдерживать перегрузки. Потому как даже при небольшом увеличении силы тока в якоре вращающий момент на валу сильно возрастает.
Электрические машины постоянного тока с параллельным возбуждением. Иначе говоря, в таких машинах обмотка якоря и обмотка возбуждения соединяются параллельно.
...
2.4 Электромагнитный момент машины постоянного тока
Как показано ранее, при наличии в обмотке якоря тока IЯ на ее проводники действует электромагнитная сила, которая создает электромагнитный вращающий момент. Согласно силовому действию магнитного поля сила, действующая на один проводник ОЯ, определяется индукцией магнитного поля B, током в проводнике IЯ и активной длиной проводника l:
Fэм = IяBl , [Н] (2.1)
Электромагнитный момент, создаваемый всей обмоткой
Mэм = FэмN/2 (2.2)
где D – диаметр якоря; N – число проводников обмотки якоря.
Индукция магнитного поля выражается через магнитный поток Фв в виде:
В = (2.3)
где S – сечение поверхности полюса.
Электромагнитный момент равен:
Мэм = (N) IЯ (2.4)
Все параметры, стоящие в скобках, постоянны для одной и той же машины и определяются ее конструкцией. Их можно заменить одной постоянной СМ. Тогда выражение электромагнитного момента принимает вид:
Mэм = CМIяФв (2.
...
2.5 Потери мощности в машине постоянного тока
Преобразование энергии в машинах постоянного тока сопровождается потерями энергии. В МПТ можно выделить четыре источника потерь.
Во-первых, обмотка возбуждения обладает определенным электрическим сопротивлением. Ток в этой обмотке создает электрические потери, пропорциональные квадрату тока и сопротивлению:
∆pв = (2.6)
Во-вторых, аналогичные потери имеют место в обмотке якоря. Они зависят от тока якоря, т.е. изменяются с изменением режима работы машины:
∆pя = (2.7)
Электрические потери в якоре в номинальном режиме работы составляют около половины всех потерь.
В-третьих, при вращении якоря в магнитном поле возбуждения его сердечник циклически перемагничивается. При этом, как известно из теории магнитных цепей, возникают магнитные потери в магнитопроводе (∆pмаг), которые складываются из потерь на гистерезис и вихревые токи в сердечнике.
...
2.6 Применение электрических машин постоянного тока
В связи с быстрым развитием полупроводниковой техники, в частности, полупроводниковых выпрямителей, роль машин постоянного тока как источников электроэнергии несколько снизилась. Тем не менее, применения машин постоянного тока достаточно обширны. Они находят применение в качестве источников питания регулируемых электроприводов постоянного тока (приводы прокатных станов, экскаваторов, подъемно-транспортных машин), электролизных и гальванических установок в металлургии и химии. Во многих случаях генераторы постоянного тока используются в качестве возбудителей синхронных машин для питания их обмоток возбуждения. Широко распространены генераторы постоянного тока как источники электрической энергии в автономных транспортных средствах, судах и летательных аппаратах. Это во многом объясняется возможностью их параллельной работы с резервными источниками на транспортных средствах – аккумуляторами.
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены основные понятия об электрических машинах, конструкции машин постоянного тока, их принцип работы, способы возбуждения, электромагнитный момент машин постоянного тока, потери мощности в машине, а также применение изучаемых электрических машин и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, несмотря на то, что переменный ток активно применяется человеком в быту и на различных производствах, машины постоянного тока, несмотря на некоторую ограниченность, до сих пор активно применяются в различных сферах деятельности человека. во-вторых, у двигателей постоянного тока есть одно неоспоримое преимущество перед аналогами, работающими на переменном токе. Эти агрегаты могут плавно и точно регулировать свою скорость вращения, у них высокое быстродействие, а также они обладают большими перегрузочными и пусковыми моментами.
...
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анисимова М.С., Электрические машины: машины постоянного тока : учеб. пособие / М.С. Анисимова - М. : МИСиС, 2017. - 27 с.
2. Кислицын А.Л. (ред.) Вопросы теории и проектирования электрических машин. Параметры и характеристики электрических машин в статических и динамических режимах. - Сборник научных трудов. — Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск: УлГТУ, 2017. — 304 с.
3. Кобозев В.А., Электрические машины. Часть 1. Машины постоянного тока. Трансформаторы : Учебное пособие / В.А. Кобозев - Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2015. - 200 с.
4. Парамонова В.И. Электрические машины: сборник задач/ Парамонова В.И.— Электрон. текстовые данные.— Москва: Московская государственная академия водного транспорта, 2015.— 72 c.
5. Усольцев А.А. Электрические машины: учебное пособие/ Усольцев А.А.— Электрон. текстовые данные.— Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2013.— 420 c.
6. Фединцев В.Е., Электрические машины: синхронные машины и микромашины : учеб. пособие / В.Е. Фединцев - М. : МИСиС, 2017. - 33 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
