- •Тема 1. Общая теория электрических машин;
- •Тема 2. Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока
- •Тема 8. Синхронные машины
- •Тема 9. Конструктивные формы исполнения электрических машин
- •Лекции.
- •Тема 1. Общая теория электрических машин; Занятие 1 Общие сведения об электрических машинах и трансформаторах.
- •1.1. Общие определения и принципы работы электромашин.
- •1.4. Общие сведения об асинхронных машинах
- •1.5. Общие сведения о коллекторных машинах
- •1.6. Общие сведения о трансформаторах.
- •Занятие 2 Материалы, применяемые для электрических машин и трансформаторов
- •1.2. Общая классификация электромашин.
- •1.3. Общие сведения о синхронных машинах
- •2.1 Активные материалы, применяемые для электрических машин
- •2.2 Изоляционные материалы, применяемые для электрических машин
- •2.3 Конструкционные материалы, применяемые для электрических машин
- •Занятие 3 Нагревание и охлаждение электрических машин и трансформаторов.
- •3.1. Режимы работы и потери энергии при работе электрических машин
- •3.2. Способы охлаждения электрических машин.
- •3.3. Методы охлаждения трансформаторов
- •3.4. Способы защиты электромашин от влияния внешней среды.
- •Тема 2. Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока Занятие 4 Принцип действия машин постоянного тока
- •4.1. Создание переменной эдс в генераторе постоянного тока.
- •4.2. Принцип работы коллектора в генераторе постоянного тока.
- •Занятие 5 Устройство и основные элементы конструкции машины постоянного тока
- •5.1. Общее устройство машины постоянного тока.
- •5.2. Устройство статора
- •5.3. Устройство главных и добавочных полюсов
- •5.4. Конструкция щеточного устройства
- •5.5. Конструкция якоря.
- •5.6. Конструкция коллектора.
- •Занятие 6 Системы вентиляции электрических машин
- •6.1. Машины с естественным охлаждением
- •6.2. Машины с самовентиляцией.
- •6.3. Машины с независимым охлаждением
- •Занятие 7 Якорные обмотки машин постоянного тока
- •7.1. Требования, предъявляемые к якорным обмоткам машин постоянного тока
- •7.2.Размещение обмоток в пазах якоря.
- •Занятие 8 Устройство обмоток
- •8.1. Конструкция обмоток якоря
- •8.2. Общие принципы расчета обмоток якоря.
- •Занятие 9 Электрические схемы обмоток машин постоянного тока.
- •9.1. Простая петлевая обмотка
- •9.2. Простая волновая обмотка.
- •9.3. Обмотка смешанного типа
- •Занятие 10. Магнитная цепь машины постоянного тока
- •10.1.Распределение магнитного потока в электрической машине постоянного тока.
- •10.2. Расчет намагничивающей силы машины постоянного тока.
- •Занятие 11. Коммутация в машинах постоянного тока.
- •11.1. Реакция якоря
- •11.2. Сущность процесса коммутации
- •11.3. Причины искрения щеток
- •11.4. Средства улучшения коммутации.
- •Занятие 12 Контрольная работа эм. У12
- •Тема 3. Генераторы постоянного тока Занятие 13. Общие сведения о генераторах постоянного тока
- •13.1. Область применения генераторов постоянного тока.
- •13.2. Системы возбуждения генераторов постоянного тока.
- •13.3.Характеристики генератора постоянного тока.
- •13.4. Энергетический процесс и уравнение э.Д.С генератора постоянного тока.
- •Занятие 14 . Свойства генератора параллельного возбуждения
- •14.1.Схема генератора параллельного возбуждения
- •14.2. Условия самовозбуждения генератора
- •14.3. Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением.
- •Занятие 15 . Свойства генератора последовательного возбуждения
- •15.1.Схема генератора последовательного возбуждения
- •15.2. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением.
- •Занятие 16 . Свойства генератора смешанного возбуждения
- •16.1.Схема генератора смешанного возбуждения
- •16.2. Внешняя характеристика генератора со смешанным возбуждением.
- •Тема 4. Двигатели постоянного тока Занятие 17. Общие сведения о двигателях постоянного тока
- •17.1. Уравнение электродвижущей силы двигателя
- •17.2.Уравнение моментов двигателя.
- •17.3. Энергетическая диаграмма двигателя.
- •Занятие 18 . Свойства двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
- •18.1. Классификация и характеристики двигателей постоянного тока
- •18.2. Схема двигателя параллельного возбуждения.
- •18.3. Работа двигателя параллельного возбуждения
- •18.4. Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •18.4. Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
- •Занятие 19. Свойства двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.
- •19.1. Схема двигателя последовательного возбуждения.
- •19.2. Работа двигателя последовательного возбуждения
- •19.3. Рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения
- •19.4. Регулирование скорости вращения двигателя последовательного возбуждения.
- •19.5. Схема двигателя смешанного возбуждения.
- •Занятие 20. Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
- •20.1. Виды потерь в машинах постоянного тока.
- •20.2. Электрические потери.
- •20.3. Магнитные потери.
- •20.4. Механические потери.
- •20.5. Потери холостого хода (х.Х.)
- •20.6.Добавочные потери.
- •20.7. Коэффициент полезного действия
- •Занятие 21. Контрольная работа эм.У21
- •Тема 5. Трансформаторы Занятие 22. Принцип действия трансформаторов
- •22.1. Общие определения
- •22.2. Использование трансформатора при передаче электроэнергии.
- •22.3. Конструктивная схема трансформатора.
- •Занятие 23 . Устройство трансформаторов
- •22.4. Коэффициент трансформации
- •23.2. Устройство магнитопроводов однофазных трансформаторов
- •23.3. Сборка магнитопроводов
- •23.4. Устройство обмоток трансформаторов
- •Занятие 24. Режимы работы трансформатора
- •24.1. Опыт холостого хода трансформатора
- •24.2. Коэффициент трансформации
- •24.3. Рабочий режим трансформатора
- •24.4. Режим короткого замыкания
- •24.5. Напряжение короткого замыкания.
- •Занятие 25. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •25.1. Потери в трансформаторе
- •25.2. Коэффициент полезного действия трансформатора.
- •Занятие 26. Трехфазные трансформаторы
- •26.1. Общее устройство трехфазных трансформаторов
- •26.2. Магнитопроводы трехфазных трансформаторов
- •26.3. Обмотки трехфазных трансформаторов
- •Занятие 27 . Соединение обмоток трехфазных трансформаторов
- •27.1. Общие определения
- •27.2.Группы трехфазных трансформаторов
- •Занятие 28. Автотрансформаторы
- •28.1. Общие определения
- •Занятие 29. Сварочные трансформаторы.
- •29.1. Общие определения.
- •Занятие 30. Контрольная работа эм.У30
- •Тема 6. Общие вопросы теории машин переменного тока Занятие 31. Основные типы машин переменного тока
- •31.1. Общие определения
- •31.2. Двигатель Арго – прототип современного асинхронного двигателя.
- •Занятие 32 . Создание вращающегося магнитного поля
- •32.1. Принцип трехфазной цепи
- •32.2. Создание вращающегося магнитного поля в статоре двигателя.
- •Занятие 34. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя
- •35.1. Принцип действия синхронной машины.
- •Тема 7 Асинхронные машины
- •36.1. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.
- •36.2. Анализ рабочих характеристик асинхронного двигателя
- •36.3. Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей.
- •Занятие 37. Вращающий электромагнитный момент двигателя.
- •Занятие 38. Пусковые характеристики асинхронного двигателя
- •Занятие 39. Пусковой и максимальный момент двигателя
- •39.1. Моменты двигателя и потребляемый двигателем ток
- •39.2. Перегрузочная способность, кратности моментов и токов двигателя.
- •Занятие 40. Пуск в ход асинхронных двигателей
- •40.1. Общие определения.
- •40.2. Пуск в ход асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •40.3. Пуск в ход асинхронного двигателя с фазным ротором
- •Занятие 41. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •41.1. Общие положения.
- •41.2. Методы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей
- •41.3. Регулирование частоты вращения изменением частоты питающей сети
- •41.4.Регулирование частоты вращения изменением числа полюсов
- •41.5. Регулирование частоты вращения изменением скольжения
- •42.1. Общие определения
- •42.2. Пуск однофазных асинхронных двигателей
- •Занятие 43. Контрольная работа эм.У43
- •Тема 8. Синхронные машины Занятие 44. Основные элементы конструкции синхронных машин
- •44.1. Принцип действия синхронной машины
- •44.2. Основные элементы конструкции синхронных машин
- •Занятие 45 . Характеристики и параметры трехфазного синхронного генератора
- •45.1. Характеристики холостого хода
- •45.2. Внешняя характеристика.
- •46.1. Классификация потерь в синхронных машинах
- •47.1. Общие положения.
- •47.2. Включение на параллельную работу
- •47.2.1.Способ точной синхронизации.
- •47.2.2. Способ самосинхронизации.
- •48.1.Основные сведения
- •48.2. Генераторы с независимым возбуждением
- •Занятие 49. Защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел и воды
- •49.1. Общие положения
- •49.2. Степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел.
- •49.3. Степень защиты от попадания внутрь машины воды.
- •Занятие 50. Конструктивные формы исполнения по высоте оси вращения вала машины
- •Занятие 51. Разновидности конструктивного исполнения машин по способу монтажа
- •Занятие 52. Климатическое исполнение двигателей
- •Занятие 53. Исполнение электрических машин в зависимости от места размещения их при эксплуатации
- •54.1. Серия трехфазных асинхронных двигателей 4а
- •54.2 Серия трехфазных асинхронных двигателей аи.
- •54.3. Высоковольтные асинхронные двигатели.
Занятие 5 Устройство и основные элементы конструкции машины постоянного тока
5.1. Общее устройство машины постоянного тока.
Машина постоянного тока состоит из неподвижной части — статора и вращающейся части - якоря, в котором происходит процесс преобразования механической энергии в электрическую (генератор) или обратно — электрической энергии в механическую (электродвигатель). Между неподвижной и вращающейся частями имеется зазор.
Рис. 5.1. Общее устройство машины постоянного тока.
На рисунке:
вал
задний подшипниковый щит
коллектор
щеткодержатель со щетками
якорь
сердечник главного полюса
обмотка главного полюса
станина
передний подшипниковый щит
вентилятор
обвязка обмотки якоря
лапы
5.2. Устройство статора
Статор создает магнитный поток, необходимый для работы двигателя.
Основными частями статора являются (см. рис.5.2):
станина
главные полюса с обмотками
добавочные полюса с обмотками
лапы станины
Рис.5.2. Статор двигателя постоянного тока
Станина представляет собой полый цилиндр с внутренними конструктивными элементами для крепления главных и добавочных полюсов . С внешней стороны станина имеет лапы для установки и закрепления двигателя на фундаменте.
В верхней части станины установлен рым-болт для подъема и перемещения двигателя.
5.3. Устройство главных и добавочных полюсов
Главный полюс с обмотками (см. рис.5.3) представляет собой явнополюсный сердечник , набранный из листов электротехнической стали, на который насаживаются катушки последовательной и параллельной обмотками.
Для выравнивания воздушного зазора по окружности якоря главный полюс имеет полюсный наконечник особой формы.
На рисунке показаны:
обмотка главного полюса
сердечник главного полюса
полюсный наконечник
болт крепления полюса к станине
станина
якорь
Рис. 5. 3. Главный полюс
Машины постоянного тока в зависимости от требуемого числа оборотов и назначения выполняются с двумя ,четырьмя ,шестью и т.д. главных полюсов.
Добавочный полюс необходим для создания более равномерного магнитного поля в воздушном зазоре. Добавочные полюса устанавливаются между главными полюсами.
Добавочный полюс содержит :
сердечник добавочного полюса
обмотка добавочного полюса
резьбовые отверстия для болтов крепления
стяжные шпильки
Рис. 5.4. Добавочный полюс
5.4. Конструкция щеточного устройства
Щеточное устройство представляет собой скользящий контакт между вращающимся якорем и неподвижными обмотками полюсов. (см.рис.5.5).
Щеточное устройство содержит:
1 - щетки
2 - щеткодержатель
3 - палец
4 - поворотная траверса
Рис.5.5. Щеточное устройство
Щетки изготавливаются из графита, угля ,меднографитового сплава .
Они устанавливаются в щеткодержатели и удерживаются в них пружинами.
Щеткодержатели закрепляются на специальном стержне, называемым пальцем. Минимальное количество пальцев -два. Они располагаются диаметрально на траверсе.
Траверса представляет собой кольцо, имеющее возможность поворачиваться вместе с пальцами на некоторый угол.
Поворот траверсы осуществляется для выбора лучших условий коммутации щеток. При хорошей коммутации под щетками отсутствует искрение.
а) Щеткодержатель.
Содержит:
1 - гибкий медный проводник
2 - прижим с пружиной
3 - щетка
4- обойма щеткодержателя
Рис.5.6. Щеткодержатель
