maszyny elektryczne -fizyka - eia.pg.edu.pl · silnik elektryczny obcowzbudny - rodzaj maszyny...

24
1 Maszyny elektryczne -Fizyka

Upload: vutu

Post on 28-Feb-2019

237 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

1

Maszyny elektryczne -Fizyka

2

3

Praca maszyny elektrycznej jest odwracalna !!!!!!

Każda maszyna może pracować jako prądnica lub jako silnik.

a) Prądnica,

b) Silnik

Maszyna elektryczna – przekształtnik energii elektrycznej na energię

mechaniczną

Energia

elektryczna

Energia

mechaniczna

Energia

mechaniczna

Energia

elektryczna

Maszyna elektryczna – kierunki przepływu energii

4

Historia

• 1833 pierwszy silnik elektryczny – prąd stały

• 1889 pierwszy silnik prądu przemiennego

5

Prawa fizyki w maszynach

elektrycznych

6

Siła Lorentz’a

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

Siła działająca na ładunek q poruszający się w polu magnetycznym

7

Reguła prawej ręki

Siła działająca na ładunek q poruszający się w polu magnetycznym

8

Siła działająca na przewód z prądem w polu magnetycznym

9

Siła Lorentz’a w silniku prądu stałego

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu

10

W wyniku zmiany strumienia magnetycznego objętego przez obwód

zamknięty, indukuje się w przewodzie napięcie – zjawisko indukcji

elektromagnetycznej (indukowanie pola elektrycznego pod wpływem zmian pola

magnetycznego)

S

d

dt

de

SB

Prawo Faraday’a

11

Napięcie indukowane w przypadku zmiany wartości

strumienia

S

B dS du

dt

12

W przewodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym

indukuje się napięcie

e = -d/dt = [v*B]·l = Blv

N

B

x

N

B

x

v

e

vB

e v=-vB

v – prędkość względna przewodu względem pola,

gdy kąty

proste

13

v – prędkość względna przewodu względem pola,

Napięcie indukowane, zwane siłą elektromotoryczną oznacza się literą E

i

U

R,L

e

F, v

N

B

l]v[e

][i

edt

diLiRU

B

BlF

EIRIUIP 2

Moc dostarczona

straty

Moc zamieniana na

moc mechaniczną

14

Linie pola w szczelinie powietrznej są skierowane prostopadle do

powierzchni wirnika

15

BillBillMMMsideasideae 2112 )2/(2'

iKM Te Moment elektromagnetyczny Me jest proporcjonalny do wartości

prądu i

Moment elektromagnetyczny w maszynie prądu stałego

16

BilnlM e 21

Moment elektromagnetyczny Me jest proporcjonalny do wartości

prądu i ilości zwojów n

Moment elektromagnetyczny w maszynie prądu

stałego

17

BllK

Kdt

d)Bll(dt/de

b

Rbr

21

21

Siła elektromotoryczna w maszynie prądu stałego

18

Obwód wzbudzenia – wytwarzanie pola w

maszynie

19

Maszyna prądu stałego

20

Maszyna prądu stałego - budowa

21

Silnik prądu stałego - budowa

22

23

Silnik prądu stałego

• Silnik elektryczny szeregowy

• Silnik elektryczny obcowzbudny

• Silnik z magnesami trwałymi

24

Silnik elektryczny obcowzbudny

Silnik elektryczny obcowzbudny - rodzaj maszyny elektrycznej komutatorowej, w której uzwojenie twornika (wirnika) i obwód wzbudzenia umieszczony na stojanie są zasilane z oddzielnych źródeł.

W przypadku maszyn małej mocy do wzbudzenia silnika mogą być użyte magnesy trwałe. W większych maszynach stosuje się wyłącznie elektromagnesy.

Silniki obcowzbudne stosuje się w trakcji elektrycznej (tramwaje, kolej), w maszynach wyciągowych, dźwigach.

Regulacja prędkości może odbywać się przez sterowanie napięciem zasilania twornika lub rzadziej przez zmianę wartości strumienia wzbudzenia