Введение. В данном учебном пособии кратко изложены основы теории электрических машин и трансформаторов

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

(учебное пособие)

ЧАСТЬ I

Минск 2008

УДК 621.313

ББК 31.21

В данном учебном пособии кратко изложены основы теории электрических машин и трансформаторов. Материал излагается в соответствии с учебной программой по дисциплине «Электрические машины» для студентов авиационных специальностей специализаций авиационного оборудования. В первой части пособия рассмотрены трансформаторы и синхронные машины. Во второй – асинхронные машины и машины постоянного тока. Учебное пособие может быть полезно студентам других авиационных специальностей, а также преподавателям.

Табл. 1. Ил. 87. Библиогр. 21 назв.

Рецензенты: д-р техн. наук, профессор В.А.Анищенко, (кафедра электроснабжения Белорусского национального технического университета);

д-р техн. наук А.Н.Анненков (Воронежский государственный технический университет)

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом колледжа (протокол от 04 июля 2008 г. № 10)

Учебное пособие по дисциплине «Электрические машины» для студентов специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» обсуждены и одобрены на заседании кафедры «Техническая эксплуатация авиационного оборудования (протокол от 26 мая 2008 г. №12)

© Сизиков С.В. 2008

Введение

Электрическая машина - это электромеханическое устройство, осуществляющее взаимное преобразование механической и электрической энергии.

Электрические машины, которые преобразуют механическую энергию в электрическую, называются генераторами.

Основная часть электроэнергии (до 80%) вырабатывается на тепловых электростанциях, где химическая энергия топлива путем двойного преобразования (сжигание топлива- нагрев воды- получение пара высокого давления и подача его на турбогенератор) превращается в электрическую.

На атомных электростанциях процесс получения электроэнергии аналогичен, только вместо химического топлива используется ядерное.

В процессе потребления электроэнергии происходит преобразование ее в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую). Около 70% электроэнергии используется для привода станков, механизмов, транспортных устройств.

Электрическая машина, которая преобразует электроэнергию в механическую энергию, называется двигателем.

Электроэнергию, вырабатываемую на электростанциях, необходимо передать в места ее потребления.

Передачу электроэнергии осуществляют на большие расстояния при высоком напряжении (до 500 кВ и более), чем обеспечивают минимальные потери.

В процессе этой передачи напряжение неоднократно приходится понижать или повышать. Это делается с помощью статического электромагнитного устройства- трансформатора.

Трансформатор, строго говоря, не является электрической машиной, т. к. при его работе не происходит преобразование механической энергии в электрическую и наоборот, однако электромагнитные процессы, протекающие в трансформаторах, аналогичны процессам, происходящим при работе электрических машин.

Теоретические основы электромашиностроения были заложены в 1831 году английским ученым М. Фарадеем, открывшим закон электромагнитной индукции и установившим возможность преобразования электроэнергии в механическую, а также создавшим первую модель электродвигателя. Важную роль в развитии электромашиностроения сыграли теоретические работы ученых Д. Максвелла и Э. Х. Ленца.

Дальнейшее развитие идея взаимного преобразования электрической и механической энергий получила в работах выдающихся русских ученых Б. С. Якоби и М. О. Доливо- Добровольского, которыми были разработаны и созданы конструкции электродвигателей.

В настоящее время научными учреждениями и промышленными предприятиями ведутся работ, направленные на создание новых видов электромашин и трансформаторов, удовлетворяющих современным требованиям к качеству и технико- экономическим показателям выпускаемой продукции.