Кафедра Электрические Системы и Сети Лектор Профессор

Кафедра "Электрические Системы и Сети"

Лектор Профессор Доктор технических наук Юрганов Алексей Анатольевич e-mail: aayurganov@mail. ru тел. : +7 904 510 79 47

История науки и техники Электроэнергетика

Ветряные мельницы

Водяная мельница

1764 г. Первая паровая машина

1784 г. Паровая машина Уатта

Эмилий Христианович Ленц • закон индукции ( «Правило Ленца» ), по которому направление индукционного тока всегда таково, что он препятствует тому действию (напр. движению), которым он вызывается (1834 г. ). • «Закон Джоуля — Ленца» : количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника (1842).

Джеймс Прескотт Джоуль (James Prescott Joule, 1818– 1889) 1 J = 1 kg m 2 / s 2 = 1 N m = 1 W s Был владельцем пивоваренного завода вблизи Манчестера и считал необходимым тщательно, с применением научных методов, изучать технологические процессы энергопреобразования на своем заводе. Одним из первых он стал применять электрические нагревательные устройства и в 1840 г. сформулировал закон теплового действия электрического тока.

Понятие ЭНЕРГЕТИКА ввел в 1855 г. У. Дж. М. Ранкин (W. J. M. Rankine), который в том же году был избран профессором Глазгоского университета. По его определению, под энергетикой понимается область науки и техники, основанная на энерготехнике и охватывающая многообразное использование энергии в народном хозяйстве и в других целях, связанных с деятельностью человека. Как разделы энергетики могут выделяться, например, теплоэнергетика, гидроэнергетика, ядерная (атомная) энергетика, электроэнергетика

Основные вопросы, рассматриваемые в электроэнергетике

Структура выработки электроэнергии по видам электростанций ЕЭС России в 2006 году

Генератор братьев Пикси (1832) вращающийся магнит подковообразной формы, приводимый в движение вращением рычага, напротив которых были фиксировано установлены две катушки индуктивности с железным сердечником. В дальнейшем к этому устройству был добавлен коммутатор для получения постоянного пульсирующего тока, чем и был приведен к широко узнаваемой сегодня конструкции. http: //www. youtube. com/watch? v=TDol. Ev. ATc EM

Самовозбуждающийся генератор Грамма (1870) Бывший столяр фирмы «Альянс» Зеноб Т. Грамм (1826 -1901), занимаясь изготовлением электрических машин, стал одним из самых известных французских специалистов в области электромашиностроения и электрического освещения. В июне 1870 г. он получил патент, а в 1871 г. представил доклад в Парижскую академию наук, в которых содержалось описание самовозбуждающегося (в общем случае многополюсного) генератора с кольцевым якорем. На гладкий железный кольцеобразный сердечник наматывалась замкнутая сама на себя обмотка (позднее такую обмотку стали называть граммовской). От равноудаленных точек этой обмотки шли отпайки к коллекторным пластинам.

Самовозбуждающийся генератор Грамма (1870) 1 – сердечник 2 – катушки обмотки 3 – коллекторные пластины

Широко известен благодаря своему вкладу в создание устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить так называемый второй этап промышленной революции

Электростанция НИАГАРА (1896) Николо Тесла получил патенты на использование любой многофазной системы передачи такого тока, и трехфазная система являлась лишь частным случаем его изобретений

В 1888 году после ряда испытаний он построил первый трехфазный генератор переменного тока мощностью примерно в 3 киловатта и с помощью него привел в действие свой первый трехфазный двигатель

Трехфазная система Доливо-Добровольский 1890 – передача на 200 км

Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния. Меньшая материалоёмкость 3 -фазных трансформаторов. Меньшая материалоёмкость силовых кабелей, так как при одинаковой потребляемой мощности снижаются токи в фазах (по сравнению с однофазными цепями). Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы. Возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электрического двигателя и ряда других электротехнических устройств. Двигатели 3 -фазного тока (асинхронные и синхронные) устроены проще, чем двигатели постоянного тока, одно- или 2 -фазные, и имеют высокие показатели экономичности. Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении на «звезду» или «треугольник» . Возможность резкого уменьшения мерцания и стробоскопического эффекта светильников на люминесцентных лампах путём размещения в одном светильнике трёх ламп (или групп ламп), питающихся от разных фаз.