Принцип действия генератора и двигателя

Содержание

Слайд 2

Цель | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Изучить принцип действия генератора

Цель


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Изучить принцип действия генератора

и двигателя машин постоянного тока. Назначение коллектора в генераторе и двигателе.
Слайд 3

План занятия | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Принцип действия двигателя

План занятия


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя

постоянного тока.
Принцип действия генератора постоянного тока.
Обратимость электрических машин постоянного тока.
Назначение коллектора.
Слайд 4

Принцип действия машин постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия машин постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип

действия любой электрической машины основан на использовании явлений электромагнитной индукции и возникновения электромагнитных сил при взаимодействии проводников с током и магнитного поля. Эти явления имеют место при работе как генератора, так и электродвигателя. Поэтому часто говорят о генераторном и двигательном режимах работы электрических машин.
Слайд 5

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип

действия электродвигателя основан на взаимодействии магнитного поля и проводника с током. При прохождении тока по прямолинейному проводнику вокруг него возникает магнитное поле. Магнитные силовые линии этого поля располагаются по концентрическим окружностям, в центре которых находится проводник с током.
Слайд 6

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Направление

магнитных силовых линий можно определить по правилу буравчика:
Если поступательное движение буравчика совместить с направлением тока в проводнике, то вращение его рукоятки укажет направление силовых линий магнитного поля вокруг проводника.
Слайд 7

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Слайд 8

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Если

проводник с током поместить в магнитное поле на него начнет действовать выталкивающая сила (электромагнитная сила).
Слайд 9

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Электромагнитная

сила определяется законом Ампера. Он формулируется следующим образом:
Электромагнитная сила, действующая на проводник с током, находящийся в магнитном поле и расположенный перпендикулярно направлению поля, равна произведению силы тока I, индукции магнитного поля В и длины проводника l:

Если проводник расположен под углом α к силовым магнитным линиям, то

Слайд 10

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Направление

действия силы F определяют по правилу левой руки:
ладонь левой руки нужно расположить так, чтобы магнитные линии входили в нее и четыре вытянутых пальца совместить с направлением тока, тогда расположенный под прямым углом большой палец укажет направление действия электромагнитной силы.
Слайд 11

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

В

результате действия этих двух сил возникает электромагнитный вращающий момент М, который вызовет поворот витка, в данном случае по часовой стрелке.

где D — расстояние между сторонами витка.

Слайд 12

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

При

пересечении проводником силовых линий магнитного поля в нем возникает или, как говорят, индуцируется ЭДС. Это явление называется электромагнитной индукцией.

Разность потенциалов на концах проводника численно равна индуцированной в проводнике ЭДС.

Слайд 13

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Значение

индуцированной ЭДС определяется законом электромагнитной индукции Фарадея. Он формулируется следующим образом. Индуцированная ЭДС е прямо пропорциональна индукции магнитного поля В, длине проводника l и скорости его перемещения v в направлении, перпендикулярном силовым линиям поля

Если проводник движется под углом α к направлению поля, то

Слайд 14

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Направление

индуцированной ЭДС определяют правилом правой руки. .

Если ладонь правой руки держать так, чтобы в нее входили магнитные силовые линии поля, а отогнутый большой палец совместить с направлением движения проводника (т. е. направлением его скорости v), то вытянутые четыре пальца укажут направление индуцированной ЭДС

Слайд 15

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Если

подключить виток к какому-нибудь источнику электрической энергии, то по каждому проводнику начнет проходить электрический ток i. Этот ток, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает электромагнитные силы F. В результате совместного действия этих сил создается электромагнитный вращающий момент М, приводящий якорь во вращение с некоторой частотой n. Если к валу якоря подсоединить с какое-либо устройство, то электродвигатель будет отдавать механическую энергию. При этом внешний момент Мвн, создаваемый этим устройством, будет направлен против электромагнитного момента М.
Слайд 16

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Почему

при вращении якоря электродвигателя, работающего под нагрузкой, расходуется электрическая энергия?
При вращении проводников якоря в магнитном поле в каждом проводнике индуцируется ЭДС, и она направлена против тока. Т.е. ЭДС препятствует прохождению тока по проводнику, поэтому она называется противо ЭДС. Чтобы электродвигатель продолжал нормально работать и развивать требуемый вращающий момент, необходимо приложить к проводникам внешнее напряжение, направленное навстречу ЭДС и большее по величине, чем суммарное ЭДС Е, индуцированная во всех последовательно соединенных проводниках обмотки якоря. Следовательно, необходимо подводить к электродвигателю электрическую энергию.
Слайд 17

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

На

величину противо ЭДС влияют два фактора:
С увеличением частоты вращения якоря противо ЭДС увеличивается.
При уменьшении магнитного поля главных полюсов, что достигается включением резистора ослабления поля, противо ЭДС уменьшается.
Слайд 18

Принцип действия двигателя постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия двигателя постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Вывод:

характерным для двигателя является
1.совпадение по направлению электромагнитного момента М и частоты вращения n , что характеризует отдачу машиной механической энергии;
2.возникновение в проводниках обмотки якоря ЭДС, направленной против тока и внешнего напряжения U. Это указывает на необходимость получения машиной извне электрической энергии.
Слайд 19

Принцип действия генератора постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия генератора постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

При

вращении витка с частотой вращения n его стороны пересекают магнитные силовые линии потока Ф и в каждом проводнике витка индуцируется ЭДС е. Если подключить к обмотке якоря (витку) приемник электрической энергии, то по замкнутой цепи пойдет электрический ток i. В проводниках обмотки якоря ток буден направлен также как и ЭДС.
Слайд 20

Принцип действия генератора постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия генератора постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Но,

почему однажды раскрутив якоря нам приходится постоянно поддерживать вращение?
При прохождении тока i по проводникам (расположенных в магнитном поле) на каждый проводник действует электромагнитная сила F. Эти силы создадут совместно магнитный момент М, направленный в сторону, противоположную вращению проводника, т.е. он будет являться тормозным моментом и будет стремиться замедлить вращение якоря. Поэтому, чтобы предотвратить остановку якоря, требуется к валу якоря приложить внешний вращающий момент Мвн противоположный моменту М и по величине с учетом трения чуть больше.
Слайд 21

Принцип действия генератора постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Принцип действия генератора постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Вывод:

характерным для генератора является
1.совпадение по направлению тока и ЭДС в проводниках обмотки якоря. Это указывает на то, что машина отдает электрическую энергию;
2.возникновение электромагнитного тормозного момента , направленного против вращения якоря. Это указывает на необходимость получения машиной извне механической энергии.
Слайд 22

Обратимость электрических машин постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Обратимость электрических машин постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Генератор

и двигатель устроены одинаково. Работа обоих связана с возникновением ЭДС в проводниках, вращающихся в магнитном поле, и возникновением электромагнитных сил в результате взаимодействия магнитного поля и проводников с током.
Слайд 23

Обратимость электрических машин постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Генератор Двигатель

Обратимость электрических машин постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Генератор

Двигатель

Слайд 24

Обратимость электрических машин постоянного тока | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Двигатель Генератор

Обратимость электрических машин постоянного тока


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Двигатель

Генератор

Слайд 25

Назначение коллектора | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 И в генераторе

Назначение коллектора


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

И в генераторе и

в двигателе коллектор совместно со щетками образует скользящий контакт между обмоткой якоря и внешней электрической цепью.
В двигателе коллектор преобразует постоянный ток внешнего источника в переменный ток в обмотке якоря для того, чтобы сохранить неизменным направление электромагнитного момента.
Следовательно, в электродвигателе коллектор работает в качестве механического преобразователя постоянного тока в переменный, обеспечивая питание обмотки якоря переменным током от внешнего источника постоянного тока.
Слайд 26

Назначение коллектора | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Назначение коллектора


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Слайд 27

Назначение коллектора | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 В генераторе коллектор

Назначение коллектора


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

В генераторе коллектор преобразует

переменные ЭДС и ток в обмотке якоря в постоянные напряжение и ток во внешней цепи.

При вращении рамки в ней создается переменная ЭДС. И один полный оборот рамки соответствует полному периоду изменяющейся ЭДС.

Слайд 28

Назначение коллектора | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Чтобы превратить переменный

Назначение коллектора


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Чтобы превратить переменный ток

в постоянный используется коллектор, при этом получается выпрямленный, но пульсирующий ток.
Слайд 29

Назначение коллектора | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 Если применить систему

Назначение коллектора


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

Если применить систему из

двух рамок развернутых относительно друг друга на 90 градусов и кольцо, выполняющее роль коллектора разрезать на 4 части, то при вращении такой системы рамок получим не только выпрямленный, но и сглаженный ток. И чем больше рамок будет у реального генератора, тем более сглаженный ток будет вырабатывать генератор.
Слайд 30

Домашнее задание | Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016 А.Е. Зорохович «Основы

Домашнее задание


| Преподаватели ОАО «РЖД» | 2016

А.Е. Зорохович «Основы электротехники

для локомотивных бригад», стр. 84-94.
А.В. Грищенко «Электрические машины и преобразователи подвижного состава», стр. 6-9.
А.А. Дайлидко «Электрические машины тягового подвижного состава », стр. 9-13.
Работа с конспектом.
Подготовка к опросу по пройденному материалу.
- Предыдущая
Қазақстан халқына жолдауы
Следующая -
Устройство обмоток якоря и их характеристики

Похожие презентации

Бизнес-планирование
Тема: Организация дифференцированного обучения как средство повышения качества образования
Діни экстремизм және терроризм
Тема 4: Конкурентоспособность и качество
Особенности работы с КД в электронной форме
Общая характеристика, история возникновения, системы адресации и основные службы сети Интернет
Формы и содержание самостоятельных занятий
Дом - вселенная
Ferdinand de Saussure, concept of linguistics
Электроника, схемотехника, электротехника
Дорога - презентация для начальной школы_
Усиление железобетонных и каменных конструкций с применением полимеррастворов
ПРОБЛЕМЫ ВОСПИТАНИЯ В России проживает около 45 миллионов детей и подростков. Из них: 720 тыс. – дети социальные сироты. \ после В.О
Средневековые университеты презентация по педагогике СТУДЕНТКИ 1КУРСА ГРУППЫ 120932з КАЗАКОВОЙ ОЛЬГИ
Лазерные методы детектирования веществ
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №1 им. Б.Н.Куликова г. Семикаракорска» Проект
Разбор гардероба
Презентация на тему "Формирование системы оценки результативности профессиональной деятельности педагогов" - скачать презе
Колебания, колебательный контур, резонанс
Знаки всякие нужны, знаки всякие важны! Кто по улице идет, Тот зовется пешеход. Кто в машине- пассажиры, А водитель их везет.
Роль и место контрактов международной торговли в таможенном оформлении товаров Выполнили студентки 3 курса ФТД гру
Бит.Строительство. Модуль «Снабжение и склад»
Методы исследования бронхолёгочной системы
Покоління творчої інтелігенції - шістдесятники
Психолого-педагогические аспекты двигательного обучения
Брать на карандаш - презентация для начальной школы_
Монизм и пантеизм Спинозы
Инженерное оборудование местности при выполнении оперативно-служебных задач органов внутренних дел
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть