Электрические машины

Содержание

Слайд 2

«Есть, однако, одно счастливое обстоятельство: каковы бы ни были наши мнения,

«Есть, однако, одно счастливое обстоятельство: каковы бы ни были наши мнения,

им не изменить и не расстроить законов природы»

Майкл Фарадей

Слайд 3

Опыт Фарадея с ртутью

Опыт Фарадея с ртутью

Слайд 4

Открытие закона электромагнитной индукции

Открытие закона электромагнитной индукции

Слайд 5

Первый генератор

Первый генератор

Слайд 6

Генератор мощностью 1750 МВт (Китай)

Генератор мощностью 1750 МВт (Китай)

Слайд 7

ГЭС «Три ущелья» (Китай, 2012г., 22500МВт)

ГЭС «Три ущелья» (Китай, 2012г., 22500МВт)

Слайд 8

АЭС Касивадзаки-Карива (Япония, 7965 МВт)

АЭС Касивадзаки-Карива (Япония, 7965 МВт)

Слайд 9

Ветряной генератор Enercon E-126 (Германия, 2007г., 7580 кВт)

Ветряной генератор Enercon E-126 (Германия, 2007г., 7580 кВт)

Слайд 10

Слайд 11

Солнечный парк "Великая солнечная стена« (Китай, 1,5ГВт)

Солнечный парк "Великая солнечная стена« (Китай, 1,5ГВт)

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Для включения генератора на параллельную работу с сетью необходимо выполнение следующих

Для включения генератора на параллельную работу с сетью необходимо выполнение следующих

условий:
1) действующие значения напряжений синхронной машины Uсм и сети Uсети должны быть равны Uсм = Uсети;
2) эти напряжения должны совпадать по фазе, т.е.

в соответствующих фазах.
3) частоты напряжений синхронной машины fсм и сети fсети должны быть равны fсм = fсети;
4) чередование фаз синхронной машины и сети должны быть одинаковыми.

Параллельная работа генератора с сетью

Слайд 16

Основные уравнения и характеристики генератора Упрощенное уравнение электрического состояния фазы генератора

Основные уравнения и характеристики генератора

Упрощенное уравнение электрического состояния
фазы генератора

Основные характеристики синхронного

генератора

характеристика холостого хода

внешняя характеристика

регулировочная характеристика

Слайд 17

Работа синхронной машины в режиме двигателя Способы пуска синхронного двигателя: 1)

Работа синхронной машины в режиме двигателя

Способы пуска синхронного двигателя:
1) за счет

дополнительной пусковой короткозамкнутой обмотки, уложенной в наконечники полюсов ротора. Благодаря этой обмотке ротор разгоняется как ротор асинхронного двигателя до частоты вращения, близкой к частоте вращения магнитного поля. Тогда включают обмотку возбуждения и ротор втягивается магнитным полем в синхронное вращение.
2) пуск синхронного двигателя с помощью разгонного двигателя. Синхронный двигатель разгоняют до синхронной скорости, затем после проверки синхронизации с сетью разгонный двигатель отключают.
Слайд 18

Основные уравнения и характеристики двигателя Уравнение электрического состояния фазы статора двигателя Основные характеристики синхронного двигателя

Основные уравнения и характеристики двигателя

Уравнение электрического состояния фазы статора двигателя

Основные характеристики

синхронного двигателя
Слайд 19

Борис Семенович Якоби Открытия и изобретения: - гальванопластика - электродвигатель - телеграфный аппарат, печатающий буквы

Борис Семенович Якоби

Открытия и изобретения:
- гальванопластика
- электродвигатель
- телеграфный

аппарат,
печатающий буквы
Слайд 20

Сэр Чарльз Уитстон Изобретения: - музыкальный инструмент концертина - стрелочный телеграф

Сэр Чарльз Уитстон

Изобретения:
- музыкальный инструмент
концертина
- стрелочный телеграф

- синхронный двигатель
- устройство для измерения
сопротивления
(мост Уитстона)
- стереоскоп
Слайд 21

Слайд 22

Галилео Феррарис Никола Тесла

Галилео Феррарис

Никола Тесла

Слайд 23

М.О. Доливо-Добровольский

М.О. Доливо-Добровольский

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Фазная обмотка ротора выполнена подобно статорной, т.е.проводники соответствующим образом соединены между собой, образуя трехфазную систему

Фазная обмотка ротора выполнена подобно статорной, т.е.проводники соответствующим образом соединены между

собой, образуя трехфазную систему
Слайд 33

Основные уравнения и характеристики асинхронного двигателя Частота вращения магнитного поля Скольжение

Основные уравнения и характеристики асинхронного двигателя

Частота вращения магнитного поля

Скольжение

Потребляемый ток

Уравнение электромагнитного
момента

трехфазного АД
Слайд 34

Максимальный или критический момент работа двигателя устойчивая работа двигателя неустойчивая

Максимальный или критический момент

работа двигателя устойчивая

работа двигателя неустойчивая

Слайд 35

Способы пуска АД Прямой пуск осуществляется включением обмотки статора на напряжение

Способы пуска АД

Прямой пуск осуществляется включением обмотки статора на напряжение сети

Пуск

переключением обмотки статора применяется для двигателей, работающих при соединении обмоток статора в треугольник

При автотрансформаторном пуске обмотка статора включается на пониженное напряжение с помощью автотрансформатора

Пуск двигателя с фазным ротором осуществляется путем включения пускового реостата в цепь ротора через контактные кольца и щетки.

Слайд 36

Пуск двигателя с фазным ротором В момент пуска двигатель развивает максимальный

Пуск двигателя с фазным ротором

В момент пуска двигатель развивает

максимальный момент, и разгон происходит по механической характеристике 1.
При уменьшении сопротивления резистора двигатель переходит на механическую характеристику 2, а затем 3.
Как правило, уменьшение сопротивления происходит ступенчато при помощи аппаратуры управления.
Установившийся режим наступает в точке f соответствующей равенству моментов двигателя и нагрузки.

Сопротивление пускового резистора Rp в фазе выбирают таким, чтобы пусковой момент был максимальным

Слайд 37

Регулирование частоты вращения двигателя Частота вращения асинхронного двигателя Регулирование изменением частоты

Регулирование частоты вращения двигателя

Частота вращения асинхронного двигателя

Регулирование изменением частоты тока статора

(частотное регулирование)

Частотное регулирование обычно совмещают с изменением напряжения по закону U1/f = const

Регулирование изменением числа пар полюсов

Регулирование уменьшением напряжения на статоре

При уменьшении напряжения U1 момент двигателя изменяется пропорционально U12, что изменяет его механические характеристики, следовательно, и скольжение

Семейство механических характеристик при

Слайд 38

Электрические машины постоянного тока (МПТ) Общий вид машины постоянного тока: 1

Электрические машины постоянного тока (МПТ)

Общий вид машины постоянного тока:
1 – станина;

2 –главные полюса; 3 – добавочные полюса; 4 – подшипниковые щиты; 5 – якорь; щеточно-коллекторный узел
Слайд 39

б) необмотанный сердечник якоря с коллектором 5 – сердечник; 6 –

б) необмотанный сердечник якоря с коллектором
5 – сердечник; 6 – обмотка

якоря; 7 – коллектор; 8 – вал якоря

Якорь (ротор) машины постоянного тока

а) собранный якорь

в) лист якоря

Слайд 40

Способы возбуждения машин постоянного тока

Способы возбуждения машин постоянного тока

Слайд 41

Принцип действия генератора постоянного тока (ГПТ)

Принцип действия генератора постоянного тока (ГПТ)

Слайд 42

Основные уравнения и внешние характеристики ГПТ 1) ЭДС якоря 2) Уравнение напряжения генератора 3) Уравнение момента

Основные уравнения и внешние характеристики ГПТ

1) ЭДС якоря

2) Уравнение напряжения генератора

3)

Уравнение момента
Слайд 43

Принцип действия двигателя постоянного тока (ДПТ)

Принцип действия двигателя постоянного тока (ДПТ)

Слайд 44

Основные уравнения двигателя постоянного тока 1) ЭДС якоря 2) Уравнение электрического

Основные уравнения двигателя постоянного тока

1) ЭДС якоря

2) Уравнение электрического равновесия

3)

Уравнение момента

4) Коэффициент полезного
действия (КПД)

5) Уравнение механической характеристики

Механическая характеристика ДПТ – это зависимость момента на валу от частоты вращения М = f(n)

Слайд 45

Характеристики двигателя постоянного тока Механические характеристики ДПТ: 1 – параллельного возбуждения; 2 – последовательного возбуждения

Характеристики двигателя постоянного тока

Механические характеристики ДПТ:
1 – параллельного возбуждения; 2 –

последовательного возбуждения