История создания Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей
История создания Последующим усовершенствованием является колесо Барлоу. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности. Изобретатели стремились создать электродвигатель для производственных нужд. Они пытались заставить железный сердечник двигаться в поле электромагнита возвратно-поступательно
История создания Русский ученый Б. С. Якоби пошел иным путем. В 1834 г. он создал первый в мире практически пригодный электродвигатель с вращающимся якорем и опубликовал теоретическую работу «О применении электромагнетизма для приведения в движение машины» . Б. С. Якоби писал, что его двигатель несложен и «дает непосредственно круговое движение, которого гораздо легче преобразовать в другие виды движения, чем возвратнопоступательное»
Электрический двигатель представляет собой машину, преобразующую электрическую энергию в механическую и предназначенную для приведения в действие станков, кранов, насосов, вентиляторов, компрессоров, электрифицированного транспорта и др. Электродвигатели в зависимости от их назначения различаются по роду тока, величине напряжения, мощности, конструктивному исполнению, числу оборотов
Электрический двигатель В промышленности широко используются асинхронные двигатели трехфазного переменного тока, отличающиеся простотой изготовления и эксплуатации. Когда по условиям производства необходимо иметь широкий диапазон регулирования числа оборотов, применяются наиболее удобные в этом отношении электродвигатели постоянного тока
Типы электродвигателей В промышленности широко используются асинхронные двигатели трехфазного переменного тока, отличающиеся простотой изготовления и эксплуатации. Когда по условиям производства необходимо иметь широкий диапазон регулирования числа оборотов, применяются наиболее удобные в этом отношении электродвигатели постоянного тока
Типы электродвигателей Для приведения в действие механизмов значительной мощности применяются синхронные двигатели повышенных напряжений. Электродвигатели по своему конструктивному исполнению должны. быть приспособлены к условиям тех помещений, в которых им предстоит работать
Типы электродвигателей Если двигатели монтируются в помещениях с нормальной средой и к тому же нет необходимости защищать токоведущие части от случайных прикосновений, можно применять открытые двигатели Часто применяются защищенные электродвигатели, у которых вращающиеся и токоведущие части защищены от случайного прикосновения и попадания в них посторонних предметов Для работы в помещениях с проводящей пылью используются пыленепроницаемые, а во взрывоопасных помещениях —взрывозащищенные электродвигатели. В отдельных случаях применяются также каплезащищенные и брызгозащищенные электродвигатели
Асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока Наиболее простой по конструкции и поэтому широко распространенный асинхронный электродвигатель (а) состоит из двух основных частей: неподвижной и вращающейся. Неподвижная часть асинхронного двигателя называется статором, вращающаяся — ротором. В состав статора (б) входят станина и сердечник с обмотками. Станина выполняется из стали или чугуна. Сердечник набирается из штампованных листов электротехнической стали, изолированных один от другого тонкой бумагой, лаком или слоем окиси. Назначением изоляции является ограничение величины возникающих в стали вихревых токов, вызывающих нагрев и потери мощности в машине. Боковые крышки (а), закрывающие станину, называются подшипниковыми крышками (щитами). У машин малых и средних мощностей в них встраиваются подшипники. У крупных машин подшипники встраиваются в специальные подшипниковые стойки. Для роторных обмоток трехфазных асинхронных двигателей приняты следующие обозначения: первая фаза Р 1, вторая — Р 2, третья — РЗ
Асинхронные электродвигатели трехфазного переменного тока а - разрез, б - статор, в ротор: 1 - статор в составе двигателя, 2 ротор в составе двигателя, 3 подшипниковые крышки (шипы), 4 - обмотка статора, 5 - сердечник статора, 6 - станина, 7 сердечник ротора, 8 обмотки ротора, 9 монтажные кольца, 10 вал
Синхронные двигатели Основными частями синхронного двигателя, как и асинхронной машины, являются статор и ротор. При этом статор устроен в основном так же, как и у асинхронного двигателя. Ротор имеет полюса, концы катушек которых выведены к двум контактным кольцам. На валу ротора укрепляется якорь возбудителя, представляющего собой небольшой генератор постоянного тока, служащий для питания обмоток ротора. Индуктор возбудителя встраивается в подшипниковый щит машины со стороны якоря
Синхронные двигатели Для облегчения пуска синхронные двигатели в настоящее время снабжаются дополнительной обмоткой на роторе. Это дает возможность пускать в ход синхронный двигатель так же, как и асинхронный (асинхронный пуск). Подшипники подразделяются на два типа: подшипники качения и подшипники скольжения. У подшипников качения внутреннее кольцо подшипника 2 насаживается на вал двигателя, а наружное кольцо 1 вставляется в отверстие подшипниковогощита Смазка осуществляется с помощью тавота, закладываемого в тавотницу 3
1 - вал двигателя, 2 - бронзовый вкладышь, 3 - пробка маслоналивного отверстия, 4 - стопорный винт, 5 смазочное кольцо, 6 - указатель уровня масла, 7 - пробка маслоспускного отверствия Для того чтобы обеспечить хорошую циркуляцию и равномерное распределение масла, на внутренней поверхности вкладыша устраиваются канавки. Важной частью подшипника является надеваемое на вал смазочное кольцо 5, с помощью которого масло доставляется в канавки и оттуда распространяется по валу, смазывая его шейку
Синхронные двигатели Ротор асинхронного двигателя состоит из стального вала, сердечника и обмотки. Вал выполняется из стали, на нем закрепляется сердечник и изолированные одно от другого и от вала контактные кольца служащие для подключения к ним обмотки ротора. Сердечник ротора конструктивно строится по тому же принципу, что и сердечник статора. Он состоит из отдельных штампованных и изолированных один от другого стальных листов с пазами. Широкое применение в промышленности получили асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, выполненным в виде беличьей клетки
Ротор асинхронного короткозамкнутого двигателя а - общий вид, б - короткозамкнутая обмотка
Электродвигатели постоянного тока Неподвижная часть электродвигателя постоянного тока (а) называется индуктором, подвижная (б)—якорем
а - индуктор, б - якорь, в щеточное устройство, г подшипниковые щиты: 1 сердечник основного полюса, 2 - полюсная катушка, 3 добавочный полюс, 4 - лапа станины, 5 - коллектор, 6 щетки Индуктор является той частью машины, в которой создается магнитный поток, и представляет собой выполненную в форме полого цилиндра станину (а), в которой прикреплены основные 1 и добавочные 3 полюса. Станина имеет стальные лапы 4, служащие для крепления двигателя к фундаменту. К станине же прикрепляются щеточное устройство (в) и подшипниковые щиты (г). Якорь двигателя (6) служит для преобразования электрической энергии в механическую и состоит из стального вала и сердечника, набранного из отдельных листов электротехнической стали, с вложенной в его пазы обмоткой. На валу закрепляется коллектор. Концы обмоток присоединяются к пластинам коллектора
Основные полюса (а). Назначением этих полюсов является создание основного магнитного потока машины. Полюс состоит из сердечника, набираемого на шпильках из временно полюсный наконечник закрепляет катушку на сердечнике полюса Добавочные полюса (б). Служат для улучшения условий коммутации машины и, в частности, предотвращают возникновение искрения между щетками и коллектором. Конструктивное устройство добавочных полюсов в основном аналогично устройству основных. Они располагаются, как правило, между основными полюсами Основной (а) и добавочный (б) полюсы: 1 - полюсная катушка, 2 - сердечник, 3 - полюсный наконечник
Щеточное устройство Щеткодержатель 1 - гибкий медный проводник, 2 - приспособление для регулировки силы нажатия щеток, 3 - щетка, 4 - обойма щеткодержателя Предназначается для соединения машины с внешней цепью и состоит из траверсы, щеткодержателей и щеточных пальцев. Щетки могут быть угольными, графитными, бронзово или медно-графитными сечением от 16— 20 до 1000— 1200 мм. Щеткодержатели одного знака соединяются между собой и присоединяются к соответствующим зажимам машины
Клеммовый щиток Снаружи в нижней части машины укрепляется щиток из изоляционного материала, на который выведены все концы обмоток. Каждый конец подсоединен с задней стороны щитка к винтовому зажиму. Щиток закрывается металлической штампованной крышкой. Схемы внутренних соединений обмоток машин постоянного тока. Машины постоянного тока в зависимости от схем внутренних соединений обмоток подразделяются на машины с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением
Заключение
Скачать презентацию История создания Принцип преобразования электрической энергии в механическую
дима.pptx