Ульяновский государственный технический университет

Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»

Отчет по учебной практике Тема: Машины постоянного тока

Студент: Гурман А.А. гр. Ад-12

ф.и.о.

Время прохождения практики

с 22.06.2009 по 19.07.2009

Место прохождения практики

кафедра ЭП и АПУ

Число прилагаемых чертежей

__________________________

Студент ___________

Подпись

Руководитель

практики от УлГТУ ___________

Подпись

Руководитель практики

от предприятия ___________

Подпись

Ульяновск 2009

ВВЕДЕНИЕ

Электромашиностроение начало развиваться с середины XIX в. Исследования электромагнитных полей, проведенные в то время учеными, позволили приступить к созданию моделей для практи­ческого применения.

Выдающееся значение имели работы французского физика А. Ампера, английского физика М. Фарадея и русских ученых Э. Ленца, Б. Якоби и М. О. Доливо-Добровольского, работы кото­рого дали мощный толчок использованию переменного тока. К на­чалу XX в. стали вполне очевидными достоинства и широкие воз­можности использования в народном хозяйстве электрической энергии. Были доказаны и практически реализованы такие замеча­тельные свойства электрической энергии, как простота выработки, преобразование, трансформация, распределение и передача на большие расстояния.

Продолжительный период времени электрический генератор и электрический двигатель развивались независимо друг от друга, и только в 70-х годах XIX в. пути их развития объединились.

Электрическая машина постоянного тока прошла четыре этапа развития:

1) магнитоэлектрические машины с постоянными магнитами;

2) машины с электромагнитами с независимым возбуждением;

3. электрические машины с самовозбуждением и элементарны­ми якорями;

4. электрические машины с усовершенствованными якорями и многополюсными системами.

Начальный период развития электрических машин связан главным образом с постоянным током. Объясняется это тем, что потре­бителями электрической энергии являлись установки, работающие исключительно на постоянном токе (дуговые лампы, установки гальванопластики и др.).

Развитие электрических железных дорог значительно увеличи­ло спрос на электродвигатели и генераторы.

Электрическая машина, действие которой основано на использо­вании явления электромагнитной индукции, предназначена для преобразования механической энергии в электрическую, или элек­трической в механическую, или электрической энергии в электри­ческую энергию другого рода тока, другого напряжения, другой частоты.

Электрическую машину, преобразующую механическую энер­гию в электрическую, называют генератором. Вся электрическая энергия производится генераторами переменного тока (синхронны­ми), установленными на электростанциях. Преобразование элект­рической энергии в механическую осуществляется двигателями. Любая электрическая машина может быть использована как в ка­честве генератора, так и в качестве двигателя. Свойство электри­ческих машин изменять направление преобразуемой энергии назы­вают обратимостью.

Направление э. д. с., индуктируемой в проводнике, определяется согласно правилу правой руки (от зрителя за плоскость чертежа). Если проводник замкнуть на какое-либо сопротивление приемника энергии, то в образовавшейся цепи под действием э. д. с. протекает ток I, направление которого совпадает с направлением э. д. с. про­водника. В результате взаимодействия тока проводника с магнит­ным полем полюсов создается электромагнитная сила, н аправление которой определяется по пра­вилу левой руки. Эта сила направлена встречно силе F₁ и при F_эм = F₁ проводник пе­ремещается с постоянной скоростью. Таким образом, механическая энергия, затрачивае­мая на перемещение проводника, преобразу­ется в электрическую, отдаваемую сопротив­лению внешнего приемника электрической энергии, т. е. машина будет работать в ре­жиме генератора.

Если от постороннего источника электри­ческой энергии через проводник пропустить ток, то в результате взаимодействия тока в проводнике и магнитного поля полюсов со­здается электромагнитная сила F_эм, под дей­ствием которой проводник начнет перемещаться в магнитном поле, преодолевая силу торможения какого-либо механического прием­ника энергии, т. е. машина будет работать как двигатель. Таким образом, в силу общности законов электромагнитной индукции и электромагнитных сил любая электрическая машина может рабо­тать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.

Электрические машины подразделяют на машины постоянного и переменного тока. В машинах переменного тока возникает вра­щающееся магнитное поле, частота вращения которого зависит от частоты тока сети.

Любая электрическая машина состоит из двух основных час­тей: неподвижной — статора, и вращающейся — ротора.

Машины переменного тока можно подразделять на однофазные и многофазные (обычно трехфазные), а в зависимости от принци­па действия — на синхронные и асинхронные. В синхронных маши­нах процесс преобразования энергии происходит при синхронной скорости, т. е. при частоте вращения ротора, равной частоте враще­ния магнитного поля. Синхронные машины широко применяют в качестве генераторов, и вся вырабатываемая электрическая энер­гия производится генераторами этого типа. Применение синхрон­ных двигателей ограничивается относительно небольшим кругом специальных назначений (постоянство частоты и др.) В асинхронных машинах процесс преобразования энергии происходит при несинхронной (асинхронной) частоте, т. е. при ча­стоте вращения ротора, не равной частоте вращения магнитного поля. В силу ряда существенных достоинств асинхронные машины, применяемые в качестве двигателей, являются наиболее распрост­раненным типом электрических машин.

Электрические машины, применяемые для преобразования элек­трической энергии в электрическую энергию другого рода тока (другого напряжения, числа фаз, частоты), называют преобразо­вателями. Электрические машины, используемые в качестве регу­ляторов и усилителей электромеханических сигналов, называют со­ответственно электромашинными регуляторами и усилителями.

При изготовлении электрических машин ис­пользуют материалы, которые можно подразделить на активные, изоляционные и конструкционные.