close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Краткий курс электротехники

код для вставкиСкачать
Г
Б
ОУ С
ПО «ЧУСОВСКОЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХН
И
КУМ»
КРАТКИЙ КУРС
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
в опорно –
логических конспектах
г. Чусовой, 20
11
г.
2
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДА
Ю
Председатель методкомиссии Д
иректор ГБОУ СПО «ЧИТ»
__________ Л.Ю. Куликова _________
О.В. Русакова
«___»____________20
11
г. «
___»___________20
11
г.
Автор
: Сырчин
а
Л.П. -
преподавател
ь
электротехнических дисцип
лин, высшая к
атегория.
3
Единицы измерения, используемые в электротехнике и электронике.
Наименование величины
Единица
наименование
Обозначение
русское
межд
у-
народное
Пл
отность электрического тока
Ампер на квадратный метр
А/м
2
A/m
2
Количество электричества;
Электрический заряд
Кулон
Кл
C
Поверхностная плотность электрического заряда
Кулон на квадратный метр
Кл/м
2
C/m
2
Электрическое напряжение; электрич
е-
ский потенциал;
Разность электрических потенциалов; ЭДС
Вольт
В
V
Напряженность электрического поля
Вольт на метр
В/м
V/m
Электрическая емкость
Фарад
Ф
F
Абсолютная диэлектрическая проница
е-
мость; диэлектрическая постоянная
Фарад на метр
Ф/м
F/m
Электрическое сопротивл
ение
Ом
Ом
Удельное электрическое сопротивление
Ом * метр
Ом*м
*m
Электрическая проводимость
Сименс
См
S
Удельная электрическая проводимость
Сименс на метр
См/м
S/m
Магнитный поток
Вебер
Вб
Wb
Магнитная инд
укция
Тесла
Тл
T
Индуктивность
Генри
Гн
H
Абсолютная магнитная проницаемость; магнитная постоянная
Генри на метр
Гн/м
H/m
Энергия
Джоуль
Дж
J
Активная мощность
Ватт
Вт
W
Реактивная мощность
Вольт
-
ампер
-
реактивная
Вар
Полная мощность
Вольт -
ампер
ВА
V*A
Частота
Герц
Гц
4
–
Тема
программы
:
Электрические цепи постоянного тока
Тема урока:
Электрический ток и его параметры.
-
электрон
-
протон
q = q = 1,6 * 10 -
19 Кл,
-
нейтрален, но по массе
-
в 1836 раз легче , легче перем
е
щать
F F F F
1. q
F
; 2. r
F
2
.
Электрический ток –
это направленное движение электронов по замкнутой цепи под действием элек
трического поля.
Род тока
1.
постоянн
ый -
это ток, у которого величина и направление неизменяются;
2.
переменный
-
это ток, у которого периодически изменяется величина и направление;
3.
пульсирующий
-
это ток, у которого изменяется только величина;
4.
импульсный
1. I
2. I 3
.I 4 I
t t t t
Параметры тока:
сила тока
-
это количество электронов, прошедшее через поперечное сечение проводника за одну секунду,(А)
плотность тока
-
это количество электричества, приходящееся на единицу площади, (А/ мм
2
). или
"
+"
"
–
" –
–
-
-
-
+
5
Тема урока: Электрическая цепь, ее элементы и параметры.
Электрическая цепь
-
это совокупность источника тока, потребителя, выключателя и соединительных проводов.
Эл. цепи бывают:
Замкнутые и разомкнутые;
Разветвленные и неразветвленные. Электрическая цепь состоит из двух частей:
внутренняя
-
все, что внутри источника (ток протекает от "
-
" к "+");
внешняя -
все, что подключено к источнику (ток протекает от "+" к "
-
").
Параметры цепи:
1. сила тока;
2. электродвижущая сила
-
это работа источника по перемещению единичного заряда по замкнутой цепи (В)
Е › U ист.
, т.к. внутри источника есть потери
E = U + U
0
, В
3. напряжение -
это работа по перемещению единичного заряда из одной точки цепи в другую. или напряжение
-
это разность потенциалов (В)
4. сопротивление
-
это противодействие проводника движению тока.
Тема урока: Электрическое сопротивление и проводимость цепи
.
нагревается
Сопротивление
-
это противодействие проводника движению электрического тока.
Эл. сопротивление зависит от длины проводника l, поперечного сечения проводника S, материала проводника и температуры t
0 , причем:
1.
l R ; 2. l R ; 3.
S R ; 4. S R ; 5. ρ
R
; 6. ρ
R
; 7.
t
0
R
(для проводников). ρ -
удельное сопротивление проводника (из справочника)
Е
HL
S
I
+
-
-
6
Величина,
обратная сопротивлению, называется проводимость
цепи -
это способность проводн
и-
ка проводить электрический ток. Тема урока
: Соединение потребителей.
Пос
ледовательное соединение потребителей.
При последовательном соединении потребителей конец первого проводника соединяется с началом второго, конец второго -
с началом третьего и т.д., а начало первого и конец после
д
него соединяются с источником питания.
Недостаток:
Один сгорел -
другие не работают. Свойства:
1.
сила тока на всех потребителях одинакова, так как цепь неразвет
в
ленная и путь для тока один: I = I
1 = I
2
= I
3 = …;
2.
напр
яжение всей цепи равно сумме падений напряжений на потребителях: U = U
1 + U
2 + U
3
+ ……
3.
общее сопротивление цепи увеличивается, так как увеличивается длина проводн
и
ка: R
= R
1 + R
2 + R
3 + …
Применение:
когда напряжение на потребителях меньше, чем в сети
;
для уменьшения силы тока.
Параллельное соединение потребителей,
При параллельном соединении потребителей концы потребителей соединяются в дну точку, а концы в другую.
Свойства:
1.
сила тока всей цепи равна сумме токов на потребителях:
I
= I
1
+ I
2
2.
напряжение на каждом потребителе одинакового, так как каждый потребитель непосре
д-
ственно подключен к источнику питания:
U = U
1
= U
2
=……
3.
общее сопротивление цепи уменьшается, так как при
таком соединении увеличивается сечение проводника:
R1
R2
R3
E R1
R2
7
частный случай: для 2 -
х проводников
Применение:
когда напряжение на потребителях равно напряжению в сети;
для увеличения силы тока.
Тема урока:
Закон Ома для участка и полной цепи.
В 1826 г. Ом установил, что сила тока на участке цепи зависит от напряжения этого участка и его сопротивления, причем:
1. U
I
; 3 R
I
;
2. U
I
; 4. R
I
.
Отсюда следует, что
Сила тока на участке цепи прямопропорцилнальна напряжению этог
о участка и о
б-
ратнопропорциональна сопротивлению данного участка.
Следствие:
U
= I
* R
; .
Закон Ома для всей цепи.
E = U
0
+ U
I = I
0
тогда
E = I*R + I
0
*R
0 = I (R + R
0
), отсюда
Сила тока всей цепи прямопропорци
о
нальна ЭДС источника и обратно
пропорциональна сумме внутреннего (R
0
) и внеш
него (
R
) сопротивлений цепи
.
R
E R
0
I
8
Тема урока
: Законы Кирхгофа.
Узел цепи -
это точка соединения трех или более проводников
;
Ветвь -
это участок цепи, соединяющий два узла;
Контур -
это замкнутый путь.
в данной цепи
: 2 узла
: a, e;
3 ветви
: baft; be; bcde
2 независимых контура: abefa
; bcdeb
1.
закон Кирхгофа
Сумма то
ков, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла:
I
1 = I
2 + I
3.
Алгебраическая сумма токов любого узла равна нулю:
(ток, втекающий в узел, записывается со знаком "+"; вытекающий из узла -
со знаком "
-
") I1 -
I2 -
I3
= 0
2.
закон Кирхгофа.
Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в контуре , равна алгебраической сумме п
а
дений напряжений в ветвях этого контура
( если ЭДС, совпадает с обходом контура, то она записывается со знаком "+"; если нет -
т
о "
-
"; е
с-
ли ток совпадает с обходом контура, то падение напряжения записывается со знаком «+»,
е
сли
нет
-
то
"
-
") abefa: E1 + E2 = I1R1 + I2R2 + I1R5
bcdeb: E2 +E3 = -
I2R2 -
I3R3 -
I3R4
E3
R3
R1
I1
I
3
I
2
E1 Е2
R2
R5 R4
a
b
c
d
e
f
9
Тема урока: Конденсаторы.
Конденсатор –
это устройство,
состоящее из двух проводников (обкладок, пластин), разд
е-
ленных диэлектриком.
Конденсаторы обладают свойством накапливать на своих обкладках электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку.
Классификация конденсаторов.
Основной характеристикой конденсаторов является его емкость –
это величина, прямо пр
о-
порциональная заряду одной из обкладок и обратно пропорциональна разности потенциалов ме
ж-
ду обкладками: Емкость конденсатора зависит от размеров конденсатора, формы
и диэлектрической
пр
о-
ницаемости диэлектрика
Для плоского конденсатора: S
–
площадь обкладки, м
2
d
–
расстояние между обкладками;
-
диэлектрическая проницаемость диэлектрика (табл.);
-
абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума (8,85 *10
-
12
Ф/м)
Для увеличения емкости конденсат
о-
ров их соединяют параллельно:
Общая площадь пластин увел
и-
чивается
U = U
1
= U
2
= …..
Q = Q
1
+ Q
2
+….
C = C
1
+ C
2
+…….
Для уменьшения емкости конденсаторов их соединяют последовательно
U = U
1
+ U
2
+ ……
Q = Q
1
= Q
2
=…….
Энергия электрического поля между пластинами определяется по формуле:
10
-
1,5
-
1
-
0,5
0
0,5
1
1,5
0
2
4
6
8
t
u,i,e
ω
Тема программы: Электрические цепи переменного тока.
Тема урока: Понятие переменного тока.
Преимущества: 1. Устройства, вырабатывающие пере
менный ток и работающие на нем, проще по конструкции;
2. переменный ток можно трансформировать;
3. переменный ток легко преобразовать в постоянный.
График переменного тока –
синусоида.
Переменным током(
alternating
«англ
.» -
чередующийся)
называется ток, у которого пер
и-
одически изменяются величина и направление.
ПАРАМЕТРЫ:
1.
Амплитуда (
I
m
) –
это максимальное или минимальное значение тока.
2.
Период(
T
) –
это время одного полного колебания тока.
3.
Частота(
f
) –
это количество полных колебаний тока за одну секунду (величина, о
б
ратная периоду).
↓ƒ –
свет мигает, не выгодно
↑f –
увелич. потери.
В За
падном полушарии и в Японии используется переменный ток частотой 60 Гц, в Восто
ч-
ном полушарии -
частотой 50 Гц
.
4. Круговая частота (угловая скорость)(ω) –
это количество полных колебаний тока
за 2π сек. N
S
11
R
X
L
U
L
U
R
U
I
5.
Фаза(φ) –
угол сдвига между током и напряж
ением.
Значения переменного тока:
I
m
–
амплитудное
;
i
–
мгновенное –
это величина тока в данный момент времени:
I
= I
m
*
Sin
ωt
I
–
действующее
–
это значение тока, которое в раз меньше амплитудного знач
е
ния.
Тема урока: П
ростейшие цепи переменного тока.
Активное сопротивление
Реактивные сопротивления
индуктивное
емкостное
Эл. энергия преобразуется в различные виды энергии
Эл. цепи не потребляют мощность. Эл. энергия передается от источника на сопротивление и обратно.
R
X
L
= ωL= 2πfL
U = U
m
* Sin ωt
m
* Sin ωt
m
* Sin ωt
m
* Sin ω
m
* Sin (ωt + 90
0
)
I = I
m
* Sin (
ω
‹
0
)
φ
‰
0
φ = 90
0
φ
ﴠ
擄
0
U I
U
I
I
U
Цепь с R
и X
L
U
= √ U
2
R
+ U
2
L
Z
= √ R
2 + X
2
L
0
0
< φ
< 90
0
12
R
X
L
R
X
L
X
C
X
c
X
L
X
L
Цепь с R
и X
C
U
R
U
= √ U
2
R
+ U
2
C
I
Z
= √ R
2 + X
с
U
c
U
0
0
> φ
> -
90
0
Цепь с Х
L
и X
c
X
L
> X
C
X
L
< X
C
X
L
= X
C
U
C
U
U
L
I
U
L
U U
C I
U
L
U
C
I
U = U
L
–
U
C
> 0
U = U
L -
U
C < 0
U = U
L
-
U
C
= 0
Z = X
L
–
X
C
> 0
Z = X
L
-
X
C < 0
резонанс напряжений
φ
= 90
0
φ = -
90
0
φ
=0
0
Цепь с R
, X
L
и X
C
X
L
> X
C
X
L < X
C
X
L = X
C
U
C
I
;
U = U
R
; Z = R
+90
0 >
φ
>
0
0
-
90
0 <
φ
<
0
0
φ
= 0
0
X
C
U
L
U
R
U
C
U
L
U
R
U
U
U
R
U
C
U
L
13
Е1
Е3
Е2
Т
е
м
а урока: Мощность цепей переменного тока.
1.
Однофазный переменный ток
Активная, Р ( Вт )
Реактивная, ( Вар )
Полная, ( ВА )
Мощность, выделяюща
я
ся на активном сопротивл
е
нии
Мощность, выделяемая на индуктивн
о-
сти и
конденсаторе
Мощность, потребл
я-
емая от источн
и
ка
Cosφ
–
коэффициент мощности Cos
= 0,9 –
0,95
При cos
φ
–
возникают дополнительные потери на нагрев Чтобы cos
φ = 1
-
применяют резонанс токов и напряжений.
2.
Трехфазный переменный ток
Тема урока: Трехфазный переменн
ый ток.
М.О. Доливо –
Добровольский, 1889 –
1891 г.
e
1
= E
m1
sinωt
e
2
= E
m2
sin(ωt –
120
0
)
e
3 = E
3
m
sin
(
ωt
+ 120
0
)
Трехфазной системой переменного тока называется совокупность трех ЭДС одной в
е-
личины и частоты, но сдвинутых относительно друг друга на угол 120
0
.
Симме
тричной называется система, у которой все три ЭДС равны по величине и нагрузка во всех фазах одинакова. В противном случае система называется несимметри
ч
ной.
Источником трехфазного тока служит трехфазный генератор, на статоре которого распол
о-
жены три обмотки под углом 120
0
: начала обмоток обозначаются АВС, концы –
XYZ
. У прие
м-
ников –
abc
, xyz
соответственно.
Y
C
Z
B
X
A
N
S
рис.1
14
А
C
Y
Х
В
U
л=
U
ф
Выводы обмоток источников и приемников соединяются «звездой –
Y
» или «треугольн
и
ком –
Δ».
Соединение фаз «звездой» и «треугольником».
«
»
«Δ»
Концы фаз соединяются в одну точку, а начала к нагрузке или источнику
Конец первой фазы соединяется с началом второй, конец второй –
с началом третьей, конец третьей –
с началом первой.
A
a
U
л
U
ф
†††††††††††††††††††††††††††
N
n
C B b
c
Aa
, Bb
,
Cc
–
линейные (фазные) провода
Nn
–
нулевой (нейтральный) провод
U
Л
-
линейное напряжение
U
ф фазное напряжение
U
Л
-
линейное напряжение
U
ф фазное напряжение
I
0 = I
A + I
B + I
C
; I
л
= I
ф
ﬠ†
л
= √3*U
ф
I
л
= √
ф
ﬠ†
л
ф
л
660
380
220
U
л
660
3
80
220
U
ф
380
220
127
U
ф
660
380
220
Клеммный щито
к
двигателя
Тема программы: Электроизмерительные приборы.
Тема урока: Понятие об электроизмерении.
Электроизмерение –
это определение физических величин опытным путем.
Преимуществ
а: 1.
высокая точность;
2.
высокая чувствительность;
3.
широкий диапазон измерения;
Z
15
4.
можно измерять на расстоянии;
5.
можно измерять неэлектрические величины.
Виды измерений
: Виды погрешностей:
прямое и косвенное
.
абсолютная и относительная
Классификация измерительных приборов и их характеристика.
Параметр
Условное обозначение
Расшифровка название
P
А
амперметр
PV
вольтметр
PW
ваттметр
омметр
фазометр
система
электромагнитная
магнитоэлектрическая
электродинамическая
индукционная
По роду тока
однофазный переменный
трехфазный переменный
-
постоянный
переменный, постоянный
По способу установки
вертикально
горизонтально
под углом
По температуре окружа
ю-
щей среды
А
0 +30
0
Б
-
30
0
+40
0
В
1
-
40
0
+50
0
В
2
-
50
0 + 60
0
По классу точности
0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4
Стойкость к перегрузкам
ОП
обыкновенный
ВП
вибропро
чный
УП
ударнопрочный
БЗ
брызгозащитный
Гм
герметичный
Пз
пылезащищенный
Изоляция прибора испытана напряжением 2 кВ
16
Тема программы:
Трансформаторы.
Тема урока
: Понятие трансформатора и его параметры.
Трансформатор –
это электромагнитный
аппарат, предназначенный для преобразования п
е-
ременного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.
Принцип действия: Подаем напряжение на первичную катушку, по ней протекает ток, создаетс
я магнитное поле, магнитный поток которого замыкается по сердечнику и пронизывает витки втори
ч
ной обмотки, в ней создается ЭДС, индукционный ток и снимается напряжение.
Параметры:
1.
Коэффициент трансформации
–
показывает во сколько раз происходит изменении
напряжения.
Коэффициент трансформации показывает во сколько раз снижается напряжение, во стол
ь
ко же раз увеличивается сила тока и наоборот;
2.
КПД
–
отношение мощности на выходе трансформатора к потребляемой мощности. Р
2 –
мощность
, передаваемая нагрузке;
Р
1
–
мощность, потребляемая трансформатором;
Р
м
–
магнитные потери (в стали –
в сердечнике);
Р
э –
электрические потери (потери в меди –
обмотках).
КПД трансформатора зависит от мощности и достигает:
0,7…0,75 –
в трансформаторах м
алой мощности;
0,9 –
0,95 –
в трансформаторах средней мощности;
0,95 –
0,995 –
в трансформаторах большой мощности;
Z
н
сердечник
W
1
W
2
W
1
–
первичная обмотка –
подается нап
ряжение;
W
2
–
вторичная обмотка –
снимается напряжение;
Если W
1
W
2
, то тр –
р Если W
1
W
2
, то тр –
р Если К 1, то тр –
р Если К 1, то тр –
р 17
I
2
w
1
w
2
I
12
U
2
I
1
U
1
R
H
Тема урока
: Режимы работы трансформаторов.
Для трансформатора характерны следующие режимы работы:
1.
Режим холостого хода
(нерабочий режим) –
наз
ы
вается режим, при котором вторичная обмотка разомкнута (нагрузка о
т-
ключена);
ПД
: U
1
I
1 Ф
зам
Е
2
I
2
= 0, Z
н
= По опыту ХХ определяют потери в обмотках
(магни
т
ные п
о-
тери)
.
2. Режим короткого замыкания (аварийный режим) -
На первичную обмот
ку подается напряжение, а вторичная з
а
мкн
у-
та накоротко.
ПД
: U
1
I
1 Ф
зам
Е
2
I
2
= макс
, Z
н
= 0
По опыту КЗ определяют потери в сердечнике (эле
к
трич
е-
ские потери), при этом на первичную обмотку подают пониженное напряжение. 2.
Режим нагрузки –
ко вторич
ной обмотке подключена нагрузка
Тема урока: Автотрансформаторы.
Принципиальная схема автотрансформатора изоб
ражена
на
рисунке. У автотрансформатора часть витков первичной обмотки используется в качестве вторичной обмотки, поэтому помимо магнитной связ
и имеется электрич
е-
ская связь между первичной и вт
о
ричной ц
е
пями. К
оэффициент трансформации автотрансформатора
определяется по формуле:
К
=
w
2
/
w
1
=
E
2
/
E
1
=
U
2
/
U
1
=
I
1
/
I
2
.
О
бмотку w
2
выполн
яется
из тонкого провода.
Преимущества:
Простота устройства;
Малые потери
мощности;
Высокий КПД.
Автотрансформаторы применяют для пуска мощных двигателей переменного тока, регул
и-
рования напряжения в осветительных сетях, а также в других случаях, когда необходимо регул
и-
ровать напряжение в небольших пределах
(
К = 1,1
–
2
,0
)
.
18
Те
ма программы
: Электрические машины.
Тема урока
: Общие сведения об электрических машинах. Электрическая машина
–
это устройство, предназначенное для преобразования электрич
е-
ской энергии в механическую (двигатель) или механической энергии в электрич
е
скую (генератор). Любая электрическая машина может работать как в качестве двигателя, так и в качестве генерат
о-
ра. Это свойство машин называется обратимостью.
Если n
1 n
2
, то машина работает в режиме двигателя
;
Если n
1 n
2
, то машина работает в режиме генерат
ора;
Если n
1 = n
2
, то создается искусственный режим идеального нерабочего (холостого) хода.
Где n
1
–
скорость вращения магнитного поля статора (синхронная скорость); n
2
–
скорость вращения ротора (асинхронная скорость).
Если поле статора вращается в одну с
торону, а ротор вращается посторонней силой в другую
сторону, то машина работает
в режиме электромагнитного тормоза.
Тема урока
: Асинхронные двигатели.
Асинхронным
называется двигатель, у которого скорость вращения ротора меньше с
корости вращения магнитного поля статора.
Асинхронная машина была изобретена в 1888 г. М.О. Доливо –
Добровольским и до настоящ
е-
го времени сохранила свои основные черты. Если n
1 n
2
, то машина работает в режиме двигателя
;
Если n
1 n
2
, то машина работает
в режиме генератора;
Если n
1 = n
2
, то создается искусственный режим идеального нерабочего (холостого) хода.
Электри
ческие машины
С независимым возбуждением
С параллельным возбуждением
Со смешанным во
з-
буждением
С последовател
ь-
ным возбуждением
Переменного тока
асинхронные
синхронные
С коротк
о-
замкнутым ротором
С фазным ротором
С явновыраже
н-
ными полюсами
С неявновыр
а-
женными пол
ю-
сами
Постоянного тока
19
Где n
1
–
скорость вращения магнитного поля статора (синхронная скорость); n
2
–
скорость вращения ротора (асинхронная скорость).
Если поле статора в
ращается в одну сторону, а ротор вращается посторонней силой в другую
сторону, то машина работает
в режиме электромагнитного тормоза.
Устройство:
Статор
(неподвижная часть) –
станина (чугун, сталь, сплав), сердечник, обмотка из медной проволоки, выводы которой выводятся на клеммный щиток, где соединяются «зве
з-
дой» или «треугольником»
Ротор
(подвижная часть):
Короткозамкнутый
–
вал, сердечник
,
пазы которого заливается алюминий (в двигателях небольшой мощности) или укладывают
ся медные стержни (в двигателях большой мощности), соединенные с двух сторон кольц
а-
ми. Такая обмотка замкнута нак
о-
ротко и имеет вид «беличьего кол
е-
са». Такой ротор не имеет электр
и-
ческой связи с внешней цепью.
Фазный
–
вал, сердечник, в пазы которого уложе
на о
б-
мотка из медной проволоки, выводы которой выводятся на ко
н-
тактные кольца, по которым скользят щетки. Такой ротор имеет электр
и
ческую связь с внешней цепью.
Принцип действия
:
Подаем напряжение на обмотку статора, по ней протекает ток, создается в
ращающееся ма
г-
нитное поле, магнитный поток которого пронизывает обмотку статора, в ней согласно закона электромагнитной индукции создается ЭДС, индукционный ток, собственное магнитное поле, к
о-
торое взаимодействует с полем статора и ротор вращается.
Преим
ущества и недостатки асинхронных двигателей.
Вид ротора
преимущества
недостатки
Короткоз
а-
мкнутый
1.
при изменении нагрузки, скорость практ
и-
чески постоянна;
простота конструкции;
значительная перегрузочная способность;
простота пуска;
больше КПД и коэффициен
т мощности.
неэкономично рег
у-
лировать скорость вращения;
большой пусковой ток;
малый пусковой м
о-
мент;
С
1
С
2
С
3
С
6
С
4
С
5
С
1
С
2
С
3
С
5
С
4
С
6
20
4.
чувствителен к изм
е-
нению напряжения с
е-
ти;
Фазный
1.
малый пусковой ток;
2.
при изменении нагрузки скорость практ
и-
чески постоянна;
3.
большая перегрузочная способн
ость.
1.
чувствителен к изм
е-
нению напряжения с
е-
ти;
2.
низкий КПД и коэ
ф-
фициент мощности;
3.
сложный пуск;
4.
большая стоимость.
Тема урока
: Способы пуска, регулирования скорости вращения и торможения асинхро
н-
ных двигателей.
При пуске двигателя в ход, должны по возм
ожности удовлетворяться следующие тр
е
бования:
простота пуска;
пусковой момент должен быть достаточно большим, а пусковые токи -
по возможности малыми.
Способы пуска асинхронных двигателей.
Скорость вра
щения АД определяется по формуле: , поэтому скорость вращения можно регулировать:
изменением скольжения s
за счет включения добавочного сопротивления -
(фа
з
ный);
изменением частоты питающей сети f
1
(
f
1
=20…60Гц) -
(фазный и короткоз
а
мкнутый);
изменением числа пар полюсов
р
-
(короткозамкнутый).
р
1
3000
1500
1000
750
600
500
375
250
125
С короткозамкнутым ротором
Прямой пуск
[
I
пуск
= (5 –
7)
I
ном]
С фазным ротором
Пуск при пониженном напряжении
Подключение двигателя к сети через автотрансформ
а-
тор
Включение в обмотку ст
а-
тора добавочного сопр
о-
тивления
Переключение обмо
тки статора со на Пуск с помощью пускового реостата, подключаемого в обмотку ротора.
Подкл. реактивной катушки в статор 21
Виды торможения
Тема урока
: Потери мощности и КПД асинхронного дв
игателя.
Распределение мощности, потребляемой двигателем иллюстрируется энергетической ди
а
граммой:
Р
1
–
мощность, потребляемая двигателем;
Р
2 –
мощность на валу двигателя (полезная мощность);
Р
э1
–
электрические потери в статоре (обмотке);
Р
м1
–
магнитные
потери в статоре (сердечнике);
Р
э2
–
электрические потери в роторе (обмотке);
Р
м2
–
магнитные потери в роторе (сердечнике);
Р
т
–
потери от трения и на охлаждение машины;
Р
эм
–
электромагнитная мощность;
Р
мех
–
механическая мощность (трение в подшипниках, потери на вентиляцию и т.д.).
Чем больше скольжение s
, тем больше потери в роторе. Поэтому АД рассчитывают так, чт
о-
бы при нормальной работе скольжение было невелико (обычно s
= 0,02 0,06).
Потери в двигателе зависят от нагрузки, поэтому и КПД зависит от нагрузки двигателя.
КПД равен отношению полезной мощности Р
2
к подведенной мощности Р
1
:
В Д малой и средней мощности -
в Д большой мощности -
Тема урока
: Машины постоянного тока.
Машины постоянного тока
(МПТ) используют в качестве, как двигателей, так и генер
а
торов.
Устройство:
Статор –
станина, главные и дополнительные полюса
6
, обмотка возбуждения
7
.
Якорь –
вал, сердечник
4
, обмотка из медной проволоки, коллектор
5
, графитовые щетки
2
.
Коллектор наб
ирается из пластин твердотянутой меди, между которыми прокладки из микан
и
та.
механическое
электрическое
электромагнит
противовключения
динамическое
22
характер
и-
стика
генератор
Двигатель
преимущ
е-
ства
1. Плавное регулирование ЭДС в широких пределах
1. Плавное регулирование скорости вращения различными способами;
2. Создают бо
льшой пусковой момент.
Назначение коллектора
преобразования перем. I
в постоянный изменения направления тока в обмотке якоря
Принцип действия:
-
U
c
-
I
c -
Ф
с
Я
вращ
.
Е
я
I
c I «
» К
«
-
« I ] Способы возбуждения
1.
с независимым возбуждением;
2.
с последовательной обмоткой возбуждения (сериесный);
3.
с параллельной обмоткой возбуждения (шунтовой);
4. со смешанным возбуждением (компаундный)
Те
ма урока:
Пуск, способы регулирования скорости вращения, КПД и потери двигателей постоянного тока.
При пуске ДПТ возникают большие пусковые токи: I
пуск
= (10 –
20)
I
ном
., поэтому применяют пусковые реостаты, включаемые последовательно в цепь якоря.
Скорост
ь вращения ДПТ определяется по формуле: три способа регул
и
рования n
:
1.
изменением напряжения;
2.
изменением сопротивления цепи якоря;
3.
изменением магнитного потока.
Коэффициент полезного действия равен отношению мощн
ости отдаваемой (полезной) Р
2
к подводимой (потребляемой) мощности Р
1
:
где Р
воз –
потери в обмотке возбуждения;
Р
я –
потери в обмотке якоря;
Р
мех
–
потери механические (потери от трения,
охлаждения двигателя и пр.);
Р
м.я.
–
потери магнитные в якоре, связанные с реакцией якоря.
23
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
И.И. Алиев. Справочник по электротехнике и электрооборудованию –
М: Высшая школа, 2000 г. –
2
55 с.
2.
Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусева, В.В. Масленникова. Задачник по общей электротехнике и основам электроники –
М: Высшая школа, 2001 г. –
378 с.
3.
Л.А. Частоедов. Электротехника –
М: УМК МПС России, 1999 г. –
464 с.
4.
М.М. Кацман. Электрические машины –
М: Выс
шая школа, 2002 г. –
469 с.
5.
Ю.Г. Синдеев. Электротехника с основами электроники –
Ростов н/Д: «Феникс», 2001 г. –
384 с.
6.
Б.И. Паначевный Курс Электротехники -
Ростов н/Д: «Феникс», 2002 г. –
288 с.
Автор
ljuda_sir
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
12 960
Размер файла
830 Кб
Теги
электротехника, краткий, курс
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа