курсовой проект. Расчет характеристик трансформаторов и электрических двигателей з

• Название: Расчет характеристик трансформаторов и электрических двигателей з
• Анкор: курсовой проект
• Дата: 28.11.2021
• Размер: 0.78 Mb.
• Имя файла: Kursovoy_proekt_Dolzhenkov_A_A_AEb-19-1.docx
• Тип: Курсовой проект; #284091
• страница: 10 из 10

Заключение

Уровень жизни и культуры человечества в первую очередь определяется уровнем получения и использования различных видов энергии. Именно использование энергии многократно увеличивает возможности человека.

Машины постоянного тока применяют в качестве электродвигателей и генераторов. Их широко используют для привода различных механизмов в черной металлургии (прокатные станы, кантователи, роликовые транспортеры), на транспорте (электровозы, тепловозы, электропоезда, электромобили), в грузоподъемных и землеройных устройствах (краны, шахтные подъемники, экскаваторы), на морских и речных судах, в металлообрабатывающей, бумажной, текстильной, полиграфической промышленности и др. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.

Электродвигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства, значительную перегрузочную способность и позволяют получать как жесткие, так и мягкие механические характеристики. Поэтому их широко используют для привода различных механизмов в черной металлургии (прокатные станы, кантователи, роликовые транспортеры), на транспорте (электровозы, тепловозы, электропоезда, электромобили), в грузоподъемных и землеройных устройствах (краны, шахтные подъемники, экскаваторы), на морских и речных судах, в металлообрабатывающей, бумажной, текстильной, полиграфической промышленности и др. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.

Основная причина, почему двигатели постоянного тока менее распространены чем переменного состоит в том, что щеточный узел является наиболее уязвимым механизмом в конструкции двигателя. Во время работы медно-графитовые щетки притираются к коллектору, повторяя его форму, и с постоянным усилием прижимаются к нему. В процессе эксплуатации щетки изнашиваются, а токопроводящая пыль, являющаяся продуктом этого износа, оседает на деталях двигателя. Эту пыль необходимо периодически удалять. Обычно удаление пыли выполняют воздухом под большим давлением.

Также конструкция двигателей постоянного тока сложнее и их стоимость выше, чем асинхронных двигателей. Однако в связи с широким применением автоматизированного электропривода и тиристорных преобразователей, позволяющих питать электродвигатели постоянного тока регулируемым напряжением от сети переменного тока.

Плюсом является то, что данный тип двигателей имеет несколько способов регулирования скорости и то, что он имеет жесткие регулировочные характеристики, что было доказано при расчете двигателя постоянного тока параллельного возбуждения. Регулирование скорости ДПТ применяется довольно часто. Допустим, в приводе подъема применяется реостатное регулирование. Регулирование скорости вращения двигателя при изменении подводимого к якорю напряжения позволяет обеспечить плавный пуск двигателя. Также реостатное регулирование позволяет ограничить ток короткого замыкания.

Трансформаторы, наверное, самые распространенные устройства как в быту, так и в предприятиях. Вряд ли можно найти электронное устройство, где не использовался бы электрический трансформатор. Он является также одной из основных составляющих в системе подачи электроэнергии на расстояние. Они преобразуют напряжение до такого значения, которое требует какая-нибудь станция или жилой дом.

Трансформаторы - наиболее распространенные устройства в современной электротехнике. Через них передается практически вся электроэнергия, вырабатываемая электрическими станциями, без них не может обойтись ни одна современная электротехническая установка. Поэтому им принадлежит ведущая роль в электроснабжении потребителей электроэнергии. Благодаря им можно получать электрическую энергию при наиболее удобном напряжении, передавать ее с минимальными потерями напряжения и использовать при напряжении, рассчитанном на любого возможного потребителя. Основная роль трансформаторов лежит в развитии энергетики и электрификации народного хозяйства.

В ходе исследования трансформатора можно отметить, что наиболее благоприятная нагрузка для него активная. При такой нагрузке потери напряжения на вторичной обмотке минимальны. Также можно отметить КПД трансформатора достигает максимального значения тогда, когда постоянные потери в стали становятся равными переменным потерям в меди. При отсутствии нагрузки КПД также равен нулю, так как в режиме холостого хода сохраняются неизменными лишь потери в сердечнике.

В заключение можно сказать, что, несмотря на высокий КПД трансформаторов, вследствие многократной трансформации электрической энергии общие потери во всех установленных трансформаторах составляют 2—3 % и более всей вырабатываемой электроэнергии. По этой причине актуальной задачей для трансформаторов является увеличение КПД трансформаторов за счет снижения уровня потерь, также разработка методов продления срока службы и оценки фактического состояния изоляции, прогнозирование оставшегося ресурса, т.е. срока безотказной работы трансформатора, которую решают разработчики и производители.

Асинхронные машины получили наиболее широкое применение в современных электрических установках и являются самым распространенным видом бесколлекторных электрических машин переменного тока. Как и любая электрическая машина, асинхронная машина обратима и может работать как в генераторном, так и в двигательном режимах. Однако преобладающее применение имеют асинхронные двигатели, составляющие основу современного электропривода.

Электроприводы с асинхронными двигателями получили в промышленности весьма широкое распространение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Только распространен он в основном в промышленности – где присутствует трехфазная сеть. У асинхронного двигателя нет скользящего контакта, как у коллекторного двигателя, а поэтому он более надежен и требует меньшего обслуживания. Так как асинхронный двигатель – это бесколлекторная машина, она требует для изготовления меньше цветных и чёрных металлов, что делает его самым дешёвым двигателем; значительно легче других двигателей, т.е. обладает меньшим моментом инерции при одной и той же мощности, а значит, более быстродействующий.

КПД и коэффициент мощности являются энергетическими показателями асинхронного двигателя и в значительной степени определяют количество энергии, которую они потребляют за время эксплуатации, то есть энергетические показатели определяют экономичность и потребительский уровень качества асинхронных двигателей.

Даже незначительное повышение энергетических показателей может обеспечить существенный экономический эффект, хотя бы потому, что асинхронные двигатели потребляют около 40 % всей вырабатываемой электроэнергии.

Минус асинхронного двигателя по сравнению с ДПТ в том, что его сложно регулировать. Асинхронный электродвигатель – это двигатель переменного тока. Если асинхронному двигателю просто понизить напряжение, не понизив частоту, то он несколько снизит скорость, но у него увеличится так называемое скольжение (отставание частоты вращения от частоты поля статора), увеличатся потери в роторе, из-за чего он может перегреться и сгореть. для этого нужен преобразователь частоты – целый прибор с инвертором, микроконтроллером, датчиками и т.п. До эры силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной техники (в прошлом веке) регулирование частотой было экзотикой – его не на чем было делать. Но сегодня регулируемый асинхронный электропривод на базе преобразователя частоты – это уже стандарт.

Список используемых источников

1. 
   Беспалов, В.Я. Электрические машины: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. – М : Академия, 2013. – 233-236 с.
   
2. 
   Встовский А.Л. ,Электрические машины. [Текст] : учебное пособие / А.Л. Встовский.- М.: СФУ Издательство, 2013.- 464 с.: - 978- 5- 7638- 2518- 3ISBN.
   
3. 
   Горохов В.Л. Расчет асинхронных двигателей. [Текст]: учебное пособие / В.Л.Горохов, И.А.Якимов; МГТУ. – Магнитогорск, 2014 – 92 с.
   
4. 
   Епифанов, А.П. Электрические машины / А.П. Епифанов, Г.А. Епифанов. – СПБ : Лань, 2017. – 217-218 с.
   
5. 
   Игнатович, В.М. Электрические машины и трансформаторы: Учебное пособие для академического бакалавриата / В.М. Игнатович, Ш.С. Ройз. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 181 c.
   
6. 
   Косматов, В.И. Электрический привод / В.И. Косматов, Г.А. Епифанов. – Магнитогорск: ГОУ ВПО«МГТУ»‎, 2012. – 61-69 с.
   
7. 
   Москаленко, В.В. Электрические машины и приводы: Учебник / В.В. Москаленко. - М.: Академия, 2018. - 128 c.
   
8. 
   Москаленко, В.В. Электрический привод: Учебник.-М.: ИНФРА – М. 2015.-364 с
   
9. 
   Новиков, Г.А. Частотное управление асинхронными электродвигателями / Г.А. Новиков. – М : МГТУ им Н.Э. Баумена, 2016. – 43-45 с.
   
10. 
    Поляков, А.Е. Электрические машины, элетропривод и системы. / А.Е. Поляков, А.В. Чесноков, Е.М. Филимонова. - М.: Форум, 2016. - 240 c.
    
11. 
    Серябриков, А.С. Трансформатор / А.С. Серябриков, Г.А. Епифанов. – М : Издательский дом МЭИ, 2013. – 33-35 с.
    
12. 
    Шумилов, Р.Н. Электрические машины: Учебник / Р.Н. Шумилов, Ю.И. Толстова, А.Н. Бояршинова. - СПб.: Лань, 2016. - 352 c.