Презентация на тему: Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей

Реклама. Продолжение ниже
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей электроэнергии
Литература: 1. Основы радиотехники и радиолокации, В. З. Слуцкий, Б. И. Фогельсон, В. Г. Левичев, Я. В. Степук. - М.Воениздат.
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
2. Принципы построения электрических машин и преобразователей электроэнергии.
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Электромашинные преобразователи частоты типа ПСЧ
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
ДИЗЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
П ринцип работы автоматики дизельной электростанции
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей
Задание на самоподготовку:
1/37
Средняя оценка: 4.1/5 (всего оценок: 76)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1937 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей электроэнергии

Тема №1. Теоретические основы построения систем вооружения ЗРВ. Учебные вопросы: 1. Основные типы и классификация электрических машин и преобразователей электроэнергии. 2. Принципы построения электрических машин и преобразователей электроэнергии.

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2: Литература: 1. Основы радиотехники и радиолокации, В. З. Слуцкий, Б. И. Фогельсон, В. Г. Левичев, Я. В. Степук. - М.Воениздат

Изображение слайда
1/1
3

Слайд 3

Вариант 1 1. Система управления. Управляющий орган. 2. Структура автоматизированной системы управления. Вариант 2 1. Подсистема управления. Управляемый объект. 2. Состав автоматизированной системы управления.

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4

Электрические машины — это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую или механической в электрическую. Электродвигатель – электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. В зависимости от рода потребляемого или отдаваемого в сеть тока электрические машины подразделяются на машины переменного и постоянного тока. Машины переменного тока делятся на синхронные, асинхронные и коллекторные. На роторах асинхронных машин располагается либо фазная, либо короткозамкнутая обмотка. 1. Основные типы и классификация электрических машин и преобразователей электроэнергии.

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
6

Слайд 6

Конструкция машин постоянного тока более сложная, стоимость выше и эксплуатация более дорогая, чем асинхронных, поэтому двигатели постоянного тока применяются в приводах, требующих широкого и плавного регулирования частоты вращения, или в автономных установках при питании двигателей от аккумуляторных батарей. Асинхронные двигатели переменного тока являются основными преобразователями электрической энергии в механическую и составляют основу привода большинства механизмов, используемых во всех областях человеческой деятельности. Наиболее широко применяются асинхронные электродвигатели общего назначения средней мощности (от 1 до 4000 кВт) на низкое напряжение (до 1000 В) Можно дополнительно выделить две основные группы асинхронных электродвигателей переменного тока по назначению: электродвигатели общего назначения (общепромышленные) и двигатели специального назначения. К двигателям специального назначения относятся крановые и металлургические, тяговые, судовые, экскаваторные и взрывозащищенные электродвигатели.

Изображение слайда
1/1
7

Слайд 7

По мощности электрические машины делятся: микромашины - до 500Вт; малой мощности - 0,5-10 кВт; средней мощности - 10-200 кВт; большой мощности - более 200 кВт. В зависимости от частоты вращения: тихоходные - до 300 об./мин.; средней быстроходности - 300-1500 об./мин.; быстроходные - 1500- 6000 об./мин.; сверхбыстроходные - более 6000 об./мин. По расположению вала: горизонтальные; вертикальные.

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8

По виду создаваемого в машинах поля, в котором происходит преобразование энергии, электрические машины подразделяются на индуктивные, емкостные и индуктивно-емкостные. Современные широко применяемые в промышленности и других отраслях народного хозяйства электрические машины — индуктивные. Преобразование энергии в них осуществляется в магнитном поле. Емкостные электрические машины, хотя и были изобретены задолго до индуктивных, до сих пор не нашли практического применения из-за сложности создания достаточно мощного электрического поля, в котором происходит преобразование энергии. Индуктивно-емкостные машины появились лишь в последние годы. Преобразование энергии в них происходит в электромагнитном поле, и они объединяют свойства индуктивных и емкостных электрических машин. Для того чтобы электрическая машина работала, в ней должно быть создано вращающееся магнитное поле. Принцип образования вращающегося поля у всех машин один и тот же.

Изображение слайда
1/1
9

Слайд 9

Для того чтобы электрическая машина работала, в ней должно быть создано вращающееся магнитное поле. Принцип образования вращающегося поля у всех машин один и тот же. Простейшей электрической машиной является идеальная обобщенная электрическая машина, т. е. машина симметричная, ненасыщенная, имеющая гладкий воздушный зазор. На статоре и роторе такой машины расположены по две обмотки: wsα и wsβ на статоре, wrα и wrβ на роторе, сдвинутые в пространстве относительно друг друга на электрический угол, равный 90°. Если к обмоткам статора или ротора такой машины подвести токи, сдвинутые во времени на электрический угол 90°, то в воздушном зазоре машины будет вращающееся круговое поле. При симметричном синусоидальном напряжении поле будет синусоидальное, так как идеальная машина не вносит в зазор пространственных гармоник. Все реальные электрические машины в той или иной степени отличаются от идеальной машины, так как в воздушном зазоре реальной машины нельзя получить синусоидальное поле.

Изображение слайда
1/1
10

Слайд 10

Статор и ротор электрической машины выполняют из ферромагнитного материала, магнитная проводимость которого во много раз больше, чем проводимость неферромагнитной среды. При этом магнитные силовые линии поля замыкаются по магнитопроводу машины и практически не выходят за пределы ее активных частей. Рис. 1.1. Обобщенная электрическая машина

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11

Непременным условием преобразования энергии является изменение потокосцепления обмоток в зависимости от взаимного положения ее частей — статора и ротора. Это условие может быть выполнено при различных вариантах конструктивных форм магнитопровода и при различных конструкциях и расположении обмоток (рис. 1.2, а —г). Тот или иной вариант выбирается в зависимости от рода питающего (или генерируемого) тока, наиболее удобного способа создания поля и типа машины. Для преобразования энергии в подавляющем большинстве электрических машин используется вращательное движение. Рис. 1.2. Основные конструктивные исполнения электрических машин: а — асинхронная; б — синхронная; в — коллекторная; г — индукторная

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12

Электрические машины обычно выполняются с одной вращающейся частью — цилиндрическим ротором и неподвижной частью — статором. Такие машины называются одномерными. Они имеют одну степень свободы. Почти все выпускаемые промышленностью машины — одномерные с цилиндрическим вращающимся ротором и внешним неподвижным статором. Электромагнитный момент в электрических машинах приложен и к ротору и к статору. Если дать возможность вращаться обеим частям машины, они будут перемещаться в противоположные стороны. У машин, в которых вращаются и ротор, и статор, две степени свободы. Это двухмерные машины. В навигационных приборах ротором может быть шар, который вращается относительно двух статоров, расположенных под углом 90°. Такие машины имеют три степени свободы. В космической электромеханике встречаются шестимерные электромеханические системы, в которых и ротор, и статор имеют по три степени свободы.

Изображение слайда
1/1
13

Слайд 13

Находят применение также электрические машины, в которых ротор (или и ротор, и статор) имеет форму диска. Такие машины называют торцевыми. Электрические машины помимо вращательного могут иметь и возвратно-поступательное движение (линейные машины). В таких машинах статор и ротор разомкнуты и магнитное поле отражается от краев, что приводит к искажению поля в воздушном зазоре. Краевой эффект в линейных электрических машинах ухудшает их энергетические показатели. Низкие энергетические показатели ограничивают применение электрических машин с возвратно-поступательным движением. Из обычной машины с цилиндрическим статором и ротором получаются машины с сегментным статором и линейные (рис. 1.3). Если увеличить диаметр ротора сегментной машины до бесконечности, получим линейный двигатель (рис. 1.3,6). Линейные двигатели постоянного и переменного тока находят применение в промышленности для получения линейных перемещений. В генераторном режиме линейные машины практически не применяются.

Изображение слайда
1/1
14

Слайд 14

Рис. 1.3. Модификация конструктивного исполнения электрических машин: а — машина с сегментным статором; б — линейный двигатель; 1 — статор; 2 — ротор

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15

В большинстве типов электрических машин магнитное поле создается переменными токами обмоток статора и ротора. Однако существует класс машин, в которых поле создается постоянными токами обмоток, расположенных только на статоре. Преобразование энергии в них происходит за счет изменения магнитного потока в воздушном зазоре из-за изменения его проводимости при вращении poтора. Ротор в таких машинах имеет ярко выраженные зубцы, перемещение которых относительно статора вызывает изменение магнитного сопротивления на участках зазора и потокосцепления обмотки статора. Такие машины называют параметрическими или индукторными. Конструктивные исполнения индукторных машин весьма разнообразны.

Изображение слайда
1/1
16

Слайд 16

Наибольшее распространение получила конструкция индукторной машины с двумя роторами 1 и статорами 2 (рис. 1.4). Если роторы сдвинуты относительно друг друга на электрический угол 90°, общее магнитное сопротивление машины во время вращения роторов не изменяется и в обмотке возбуждения 3, питающейся постоянным током, не наводится переменная составляющая напряжения. Обмотки на роторах отсутствуют. При работе машины с обмоток переменного тока 4, расположенных в пазах каждого статора, снимается напряжение. Поток возбуждения замыкается по корпусу статора и втулке ротора 5, насаженной на вал. Рис. 1.4. Индукторная машина с двумя роторами

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17

Несмотря на большое число различных типов электрических машин и независимо от их конструктивного исполнения, рода и числа фаз питающего тока и способов создания магнитных полей преобразование энергии в машинах происходит только при следующем условии: во всех электрических машинах в установившихся режимах поля статора и ротора неподвижны относительно друг друга. Поле ротора, которое создается токами, протекающими в обмотке ротора, вращается относительно ротора. При этом механическая частота вращения ротора и частота вращения поля относительно ротора в сумме равны частоте вращения поля статора, поэтому частоты токов в статоре и роторе жестко связаны. Жесткая связь частоты тока и частоты вращения определила область применения синхронных машин. Синхронные генераторы являются практически единственными мощными генераторами электрической энергии на электростанциях. Синхронные двигатели с учетом трудностей их пуска применяются как приводы промышленных установок, длительно работающих при постоянной частоте вращения и не требующих частых пусков, например как приводные двигатели воздуходувок, компрессоров и т. п.

Изображение слайда
1/1
18

Слайд 18

Соединение звездой - такое соединение фазных обмоток генератора или потребителя, при котором концы обмоток соединены в одну общую точку, а начала обмоток присоединены к линейным проводам.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
19

Слайд 19

Соединение треугольником - соединение, выполненное таким образом, чтобы конец фазы А (одна из вершин треугольника) был соединен с началом фазы В (другая вершина), конец фазы В соединен с началом фазы С (третья вершина) и конец фазы С соединен с началом фазы А. К местам соединения фаз присоединяют линейные провода.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
20

Слайд 20: 2. Принципы построения электрических машин и преобразователей электроэнергии

Электрические машины выпускают на стандартные напряжения, согласованные со стандартными напряжениями электрических сетей. Стандартные напряжения генераторов примерно на 5-10% выше, чем двигателей; например, если стандартное напряжение двигателя 220 В, то стандартное напряжение генератора — 230 В и т. п. Разница в стандартных напряжениях двигателей и генераторов обусловлена потерями напряжения в электрических сетях, к которым подключены генераторы и двигатели. В трансформаторах стандартные напряжения на первичных обмотках принимаются равными «двигательным», а на вторичных обмотках — «генераторным». Машины переменного тока предназначены, как правило, для работы с синусоидальным напряжением, симметричным по фазам. Неизбежные отклонения от этих условий регламентируются ГОСТами. Так, например, длительные отклонения по значению напряжению в сети, питающей силовое оборудование, не должны превышать -5% и +10% и т. п.

Изображение слайда
1/1
21

Слайд 21

Требования к электрическим машинам Электрические машины должны иметь высокую надежность работы, хорошие энергетические показатели (КПД и коэффициент мощности), по возможности минимальные габаритные размеры, массу и стоимость. Они должны быть простыми по конструкции, несложными в изготовлении и удобными в обслуживании и эксплуатации. Общие технические требования. Такие требования для машин общепромышленного применения сформулированы в специальном ГОСТе, а для машин специального исполнения — в соответствующих ГОСТах, учитывающих специфические условия работы этих машин. Каждая электрическая машина рассчитана на работу при определенных условиях эксплуатации: режиме нагрузки, допускаемых перегрузках, напряжении, частоте переменного тока, частоте вращения, температуре охлаждающей среды, высоте над уровнем моря, влажности и др. При этом машина должна развивать номинальную мощность и работать без аварий и повреждений в течение установленного времени (обычно в течение времени между периодическими ремонтами).

Изображение слайда
1/1
22

Слайд 22

Надежность работы машины обеспечивается путем закладки достаточных запасов при проектировании, применения высококачественной технологии изготовления и правильной эксплуатации (работы машины в режимах, для которых она спроектирована, и своевременного выполнения профилактических ремонтов). В основном электрические машины большой, средней и малой мощности работают в качестве преобразователей энергии (двигатели, генераторы, трансформаторы, электромашинные преобразователи). Поэтому для уменьшения эксплуатационных расходов важное значение имеют энергетические показатели машин: КПД и коэффициент мощности. При проектировании электрической машины путем оптимального выбора ее основных параметров и электромагнитных нагрузок стремятся получить наивыгоднейшие значения КПД и коэффициента мощности при номинальной нагрузке. Однако эти значения связаны определенным образом с номинальной мощностью машины, поэтому чем меньше номинальная мощность электрической машины, тем меньше ее КПД и коэффициент мощности.

Изображение слайда
1/1
23

Слайд 23: Электромашинные преобразователи частоты типа ПСЧ

Агрегаты электропреобразовательные типа ПСЧ предназначены для преобразования трехфазного электрического тока 50 Гц в трехфазный ток частотой 400 Гц (при синхронной частоте вращения 3000 об/мин) или 200 Гц (при синхронной частоте вращения 1500 об/мин) и могут эксплуатироваться на передвижных и стационарных установках.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
24

Слайд 24

Преобразователи предназначены для работы в составе систем энергообеспечения радиолокационных станций, как военного (например ЗРК С-75, С-300 и С-400), так и гражданского назначения, а так же для питания различного высокочастотного оборудования: станков, инструментов, систем КИП и А, систем связи и пр. Преобразователь представляет собой однокорпусный агрегат, состоящий из трехфазного синхронного генератора индукторного разноименнополюсного типа, генерирующего ток частоты 400 или 200 Гц, и трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Исполнение преобразователя горизонтальное защищенное с самовентиляцией. Направление вращения правое, если смотреть со стороны генератора. Преобразователь частоты состоит из основного агрегата с блоком питания и блока управления.

Изображение слайда
1/1
25

Слайд 25

Преобразователь выдерживает: воздействие ударных нагрузок многократного действия с ускорением до 15g и длительности импульса 5-10 мс, ударный ток внезапного короткого замыкания, установившееся трехфазное короткое замыкание в течении 5 с. Преобразователи имеют множество модификаций по способу монтажа, категории размещения, климатическому исполнению, электрическим и другим характеристикам. В условных обозначениях преобразователей ПСЧ, после цифровой части применяются следующие буквенные обозначения: К - преобразователи на кремниевых диодах; Т - преобразователи предназначены для работы в тропиках; С - специального исполнения (на 15 и 30 кВт); Ч - (для ПСЧ-50К) преобразователь в чугунном корпусе; М - преобразователи с глубоким регулированием напряжения генератора (+5/-40%).

Изображение слайда
1/1
26

Слайд 26

Основные технические характеристики. Параметры ПСЧ-12 ПСЧ-15 ПСЧ-30 ПСЧ-50 ПСЧ-100 двиг. ген. двиг. ген. двиг. ген. двиг. ген. двиг. ген. Мощность, кВт 15,7 12 18 15 35 30 60 50 115 100 Напряжение, В 380/220 46 380/220 230 380/220 230 380/220 230 380/220 230 Ток, А 31/54 208 33,8/58,5 44,5 89 65/112 110/190 148 220/382 296 Частота вращения, r.p.m. 1500 3000 3000 3000 3000 Частота, Гц 50 200 50 400 50 400 50 400 50 400 КПД агрегата, % 84 70 75 80 80 Коэф. мощности 0,90 0,85 0,91 0,85 0,91 0,85 0,93 0,85 0,86 0,85 Масса агрегата, кг 550+5% 370+5% 550+5% 915+5% 1500+5% Длина, мм 1030 870 1030 1185 1560 Ширина, мм 550 550 550 610 720

Изображение слайда
1/1
27

Слайд 27: ДИЗЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
28

Слайд 28

Конструктивно дизельная электростанция состоит из объединённых в единый агрегат двигателя и генератора, установленных на стальной раме. Синхронный генератор переменного тока приводится в движение двигателем. Двигатель и генератор соединены через муфту или напрямую фланцем. Дизельный двигатель с водяным охлаждением Для привода всех электростанций используется низкооборотный высокоресурсный дизельный двигатель с водяным охлаждением. Двигатели большинства подобных современных электростанций – турбированные. Генератор переменного тока В дизельгенераторе используется синхронный генератор переменного тока. Генератор снабжен защитными экранами. Все обмотки пропитаны либо в термической усадке, либо полиэфирной смолой под вакуумным давлением. Толстый слой устойчивого лака обеспечивают дополнительную защиту от влаги или конденсации. В схему генератора включен автоматический регулятор напряжения. Мотор и генератор переменного тока связаны между собой посредством фланца, исключающего возможность какого-либо отклонения от оси после продолжительного использования установки и закреплены при помощи виброизоляторов на утяжеленной металлической раме.

Изображение слайда
1/1
29

Слайд 29

Режимы работы дизельной электростанции Как правило, ДЭС работает в двух основных режимах эксплуатации: длительный; резервный (в случае перебоев в сети). В соответствии с режимом работы электростанции выбирается способ управления - ручной или автоматический. Для длительного режима эксплуатации предпочтительнее ручной режим управления. При этом следует контролировать следующие параметры: давление масла двигателя; число оборотов генератора; уровень и температуру охлаждающей жидкости; напряжение в сети. Для автоматического резервного режима работы требуется более сложная схема управления и больший набор элементов автоматики.

Изображение слайда
1/1
30

Слайд 30: П ринцип работы автоматики дизельной электростанции

Когда в сети есть напряжение - электростанция не работает. При пропадании напряжения подается управляющий сигнал на запуск двигателя и через 1...3 с он достигает номинального числа оборотов. Если двигатель не запускается, то управляющий сигнал на запуск повторяется (до 3-5 раз). Через 15 секунд после достижения двигателем номинального числа оборотов, нагрузка автоматически переключается на электрогенератор. Когда напряжение в сети восстанавливается, происходит автоматическое переключение нагрузки с электрогенератора на сеть с задержкой. Обратное переключение может осуществляться с кратковременной, синхронно с сетью, параллельной работой генератора. При этом не происходит прерывания питания потребителей. После восстановления напряжения в сети агрегат несколько минут продолжает работу на холостом ходу для охлаждения двигателя, а затем останавливается. После остановки он сразу готов к запуску.

Изображение слайда
1/1
31

Слайд 31

Типовые условные сокращения дизельных электростанций (ДЭС) производства АД-20-Т/400 A - стационарная, Д - дизельная, 20 - 20кВт, Т - трехфазная, 400 - на 380 В. ЭД-60-Т/400 Э - передвижная, Д- дизельная, 60 - 60кВт, Т - трехфазная 400 - на 380 В.

Изображение слайда
1/1
32

Слайд 32

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
33

Слайд 33

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
34

Слайд 34

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
35

Слайд 35

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
36

Слайд 36

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
37

Последний слайд презентации: Занятие 8. Принципы построения электрических машин и преобразователей: Задание на самоподготовку:

основы радиотехники и радиолокации, В.З.Слуцкий, Б.И.Фогельсон, В.Г.Левичев, Я.В.Степук. -М.Воениздат стр.292-338; подготовка к контрольной.

Изображение слайда
1/1
Реклама. Продолжение ниже