7

Електрифікація виробничих процесів у тваринництві

1. Загальні відомості про електричний струм

2. Постійний і перемінний струм. Трифазний перемінний струм.

3. Електропривод машин і механізмів

4. Електронагрівальні пристрої

5. Електричні установки для освітлення і опромінення

1. Загальні відомості про електричний струм

Електричний струм представляє собою направлений рух електричних зарядів під впливом електричного поля.

У металевих провідниках і у вакуумі він утворюється потоком електронів, а в рідинах – потоком іонів. Струм може протікати і в газах. Прикладом струму в газі може бути неонова трубка або люмінесцентна лампа.

Для того, щоб отримати електричний струм, необхідне електричне поле і замкнений шлях для руху електричних зарядів, тобто електричний ланцюг.

Найпростіший електричний ланцюг складається з:

• джерела електричної енергії,

• споживача цієї енергії,

• з’єднувальних проводів.

Для кількісної оцінки електричного струму виділяють поняття сила струму – це така кількість електричних зарядів, яка проходить через провідних за одиницю часу. Вимірюють силу струму в Амперах (А).

При проходженні через провідник електрони зіштовхуються з атомами або молекулами провідника, що загальмовує поступальний рух електронів.

Це явище називається електричним опором, одиницею вимірювання опору є Ом (ом) (позначають R). Для кожного матеріалу, з якого виконаний провідник характерний свій електричний опір.

Для того, щоб у провіднику виник електричний струм, необхідно мати на кінцях цього провідника різні електричні потенціали, тобто до провідника необхідно прикласти електричну напругу. В замкненому електричному ланцюгу струм виникає під дією джерела електричної енергії, котре створює і підтримує потрібну різницю потенціалів. У джерелі струму проходить перетворення неелектричного виду енергії (хімічної, механічної, теплової тощо) в електричну.

Величину різниці потенціалів називають електричною напругою, одиниця вимірювання – вольт (в).

Німецький фізик Ом встановив залежність сили струму від напруги і опору.

Згідно закону Ома сила струму прямо пропорційна напрузі і зворотно пропорційна опору, тобто:

,

де І - сила струму, А;

U - напруга, В;

r - опір, Ом.

Закон Ома застосовується для розрахунку найбільш оптимальних показників електричного ланцюга.

2. Постійний і перемінний струм. Трифазний перемінний струм

Електричний струм, сила і напрямок котрого не змінюється з часом, називають постійним.

Електричний струм, сила і напрямок котрого змінюється з часом, називають перемінним.

Джерелами постійного електричного струму є гальванічні елементи, акумуляторні батареї. Перемінний струм отримати простіше, за допомогою генераторів струму, передавати його на деяку відстань економічно вигідніше, тому в сільському господарстві використовують в основному лише перемінний струм.

Розрізняють поняття трифазного перемінного струму.

Трифазним перемінним електричним струмом називається система, що складається з трьох електричних ланцюгів, в яких діють перемінні струми одного джерела струму однакової величини і частоти, але зміщені один відносно одного на 120⁰.

Трифазний електричний струм виробляється трифазним генератором.

Трифазний генератор складається з двох частин:

• рухомої – ротора,

• нерухомої - статора.

Статор складається з трьох однакових ізольованих обмоток, зміщених одна відносно іншої на 120⁰. При обертанні ротора за допомогою сторонньої сили (наприклад, водяної турбіни) в обмотках статора виробляється перемінний електричний струм. Кожна обмотка представляє собою самостійне джерело і називається фазою генератора. До кожної обмотки можна під’єднати свій споживач електроенергії. Для транспортування електроенергії до споживача використовують з’єднання кінців обмоток за схемою „зірка" або „трикутник".

За схемою „зірка" три кінці фаз генератора об’єднують в одну точку, яка називається нульовою. До залишених трьох кінців приєднують проводи, які називаються лінійними. При такому підключенні до споживача підходить чотири проводи – три лінійних і один нульовий.

Переваги підключення за схемою „зірка":

- нормальна робота при любому розподіленні навантаження на лінійних проводах,

- можливість застосування споживачем двох рівнів напруги. Так, наприклад, якщо напруга між лінійними проводами 380 Вольт, то напруга між лінійним і нульовим проводом буде 220 Вольт (тобто в менше).

- при пошкодженні лінійного проводу робота інших проводів не змінюється.

За схемою „трикутник" кінець першої обмотки приєднується до початку другої, кінець другої – до початку третьої, кінець третьої – до початку першої.

До точок з’єднання приєднуються три лінійні проводи. При такій схемі споживач буде отримувати напругу лише одного, лінійного значення, але кількість проводів в цьому випадку три, а не чотири.