Содержание

Введение

1 Применение электрических машин в вагоне и вагонном хозяйстве

1.1 Применение машин постоянного тока в вагоне и вагонном хозяйстве

2 Расчет магнитной цепи машины постоянного тока

2.1 Расчет размеров зубцовой зоны

2.2 Расчет размеров воздушного зазора под главным полюсом

2.3 Расчет размеров сердечника главного полюса

2.4 Расчет размеров спинки якоря

2.5 Расчет размеров ярма

3 Якорные обмотки машин постоянного тока

4 Электропривод постоянного тока

Введение

Электрические машины постоянного тока (генераторы и двигатели) широко применяют в производстве, городском и железнодорожном транспорте, электроприводах. Основное достоинство двигателей постоянного тока в возможности плавного регулирования частоты вращения и получения больших пусковых моментов. Электрические двигатели постоянного тока применяют в качестве тяговых двигателей на электрическом транспорте и для привода различных производственных установок.

Работа любой электрической машины основана на законах электромагнитной индукции. В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает электродвижущая сила. Используя это физическое явление, можно построить генератор электрической энергии. Если поместить в магнитное поле проводник с током, то он испытывает механическое воздействие, что используют для построения электрического двигателя. Таким образом, электрическая машина должна иметь магнитную систему для создания магнитного поля и совокупность проводников, по которым протекает электрический ток. Можно построить машины, в которых магнитное поле неподвижно, а вращаются проводники. Можно использовать и обратный принцип построения- с неподвижными проводниками и вращающимся полем. Наконец, могут вращаться и магнитное поле, и проводники. В машинах постоянного тока обычно имеется неподвижная часть, создающая магнитное поле, и вращающийся якорь с системой проводников. Магнитное поле, как правило, создается электромагнитным путем - посредством обмотки возбуждения, находящейся на полюсах магнитной системы. В последнее время в машинах малой мощности используют постоянные магниты.

В настоящее время преимущественное распространение имеют сети переменного тока, поэтому в промышленности находят применение главным образом машины переменного тока. Вместе с тем широко используются и машины постоянного тока, несмотря на то, что стоимость их выше, чем машин переменного тока. Это объясняется тем, что они обладают лучшими эксплуатационными характеристиками в отношении регулирования частоты вращения, пуска, реверса и допускают более высокие перегрузки по сравнению с машинами переменного тока.

Широкое применение машин постоянного тока требует большого разнообразия их номинальных данных (мощности, частоты вращения, напряжения) и различных конструктивных исполнений соответственно условиям их установки и эксплуатации.

В настоящее время машины постоянного тока изготовляются на мощности от долей ватт до 12 МВт. Номинальное напряжение их не превышает 1500 В и только иногда для крупных машин доходит до 3000 В. Частота вращения машин колеблется в широких пределах — от нескольких оборотов до нескольких тысяч оборотов в минуту. Наиболее широкое применение нашли машины постоянного тока с механическим коммутатором — коллектором. Коллектор осложняет условия работы машины, но опыт эксплуатации в самых тяжелых условиях работы показал, что правильно спроектированная и качественно изготовленная машина постоянного тока является не менее надежной, чем более простые по конструкции машины переменного тока.

Электродвигатели широко применяют на транспорте в качестве тяговых двигателей, приводящих во вращение колесные пары электровозов, электропоездов, троллейбусов и др.

За последнее время значительно возросло применение электрических машин малой мощности – микромашин мощностью от долей до нескольких сотен ватт. Такие электрические машины используют в устройствах автоматики и вычислительной техники.