50

Лекция №1

Раздел 1. Классификация электрических машин. Материалы, которые применяют в электромашиностроении.

Классификация электрических машин.

Электрические машины — это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую (двигатели) или механической в электрическую (генераторы). Основное отличие электрических машин от других преобразователей в том, что они обратимы, т.е. одна и та же машина может работать в режиме двигателя, и в режиме генератора [http://energo20.ru/article-0-52-159.html].

Электрические машины классифицируют по назначению, роду тока, принципу действия, мощности, частоте вращения [http://www.induction.ru/library/ book_001/ glava1/1-1.html].

По назначению. генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую. Их устанавливают на электрических станциях, автомобилях, самолетах, тепловозах, кораблях, передвижных электростанциях и др. На электростанциях они приводятся во вращение с помощью мощных паровых и гидравлических турбин, а на транспортных установках – от двигателей внутреннего сгорания и газовых турбин.

двигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую. Они приводят во вращение различные машины, механизмы и устройства, применяемые в различных отраслях промышленности.

преобразователи, служат для преобразования энергии одного вида в другой (частоты, напряжения, числа фаз и т.д). Их широко используют в промышленности, на транспорте и д.р. Однако их роль уменьшается уменьшается из-за широкого применения усилителей, выполненных на полупроводниковых элементах.

компенсаторы, осуществляющие генерирование реактивной мощности в электрических установках для улучшения энергетических показателей источников и приемников электрической энергии.

усилители, используемые для управления объектами относительно большой мощности посредством электрических сигналов малой мощности, подаваемых на их обмотки возбуждения (управления). Однако их роль уменьшается из-за широкого применения усилителей, выполненных на полупроводниковых элементах.

электромеханические преобразователи сигналов, генерирующие, преобразующие и усиливающие различные сигналы.

По роду тока. Электрические машины постоянного тока: ГПТ и ДПТ применяют в устройствах электропривода, требующих регулирования частоты вращения в широких пределах: ж/д и морской транспорт, прокатные станы, электротрансмиссии большегрузных автомобилей, грузоподъемные и землеройные машины, сложные металлообрабатывающие станки и пр.

Электрические машины переменного тока в зависимости от принципа действия и особенностей электромагнитной системы подразделяют на трансформаторы, асинхронные, синхронные и коллекторные машины (УКД).

По мощности. условно подразделяют на:

Микромашины мощностью от долей ватта до 500 Вт. Эти машины работают как на постоянном, так и на переменном токе нормальной и повышенной (400 - 2000 Гц) частоты.

Машины малой мощности - от 0,5 до 10 кВт. Они работают как на постоянном, так и на переменном токе нормальной или повышенной частоты.

Машины средней мощности - от 10 кВт до нескольких сотен киловатт.

Машины большой мощности - свыше нескольких сотен киловатт. Машины большой и средней мощности обычно предназначают для работы на постоянном или переменном токе нормальной частоты.

По частоте вращения. условно подразделяют на:

тихоходные – с частотами вращения до 300 об/мин;

средней быстроходности – 300-1500 об/мин;

быстроходные – 1500-6000 об/мин;

сверхбыстроходные – свыше 6000 об/мин.

Микромашины выполняют для частот вращения от нескольких оборотов в минуту до 60000 об/мин; машины большой и средней мощности – обычно до 3000 об/мин.

Материалы, которые применяют в электромашиностроении.

Применяемые материалы делятся на три группы: конструктивные, активные и электроизоляционные.

Из конструктивных материалов изготовляются части машины, несущие механическую нагрузку. К конструктивным материалам относятся сталь, чугун, цветные металлы и пластмассы.

Активные материалы служат для проведения магнитного потока машины и электрического тока и делятся на токопроводящие и магнитопроводящие.

Токопроводящий материал медь или алюминий а также щетки, при помощи которых осуществляется съем тока с вращающихся обмоток через контактные кольца или коллектор. Щетки обычно изготовляются на основе графита, угля или меди.

Основным магнитопроводящим материалом является листовая легированная электротехническая сталь, содержащая от 2 до 5%, кремния. Присадка кремния уменьшает потери на гистерезис. Вследствие увеличения удельного электрического сопротивления стали уменьшаются потери на вихревые токи. Сталь становится устойчивой к окислению и старению, но делается более хрупкой.

Электроизоляционные материалы. Электроизоляционные материалы применяются для электрической изоляции токоведущих частей машины. Изоляция обмоточных проводников машины в значительной мере определяет ее технико-экономические показатели и эксплуатационные качества [http://www.motor-remont.ru/books/book129/book129p7.htm].

К ним относятся пропитанные бумага, картон, дерево, хлопчатобумажные и шелковые ткани, ленты, лавсан (Лаборатория высокомолекулярных соединений Академии наук СССР – названия организации, где впервые был получен лавсан), пластмассы с органическим и неорганическим наполнителем, слюда, асбест, стекловолокно, микалента и микафолий, изготовляемые из пластинок слюды склеенных между собой и наклеенных на бумагу.

Лекция №2. Раздел 2 Трансформаторы.