Электродвигатель и генератор

Конспект занятий по программе

«Машинист тепловоза».

Тема 5.

Основы электротехники.

Понятие об электрической передаче.

Электрический ток, это направленное упорядоченное движение заряженных частиц. Поток воды в реке, можно сравнить с электрическим током, он имеет направление и порядок движения, а так же он может переносить какие-либо предметы.

Электрический ток.

Разные вещества проводят электрический ток по-разному.Вещество, проводящее электрический ток называетсяпроводник.К ним относятся, прежде всего, металлы и их сплавы.

Проводник - медный провод.

Вещества, практически не проводящие электрический ток, называются диэлектриками, или изоляторами. К ним относятся пластмассы, керамика, стекло, сухая древесина и многие другие материалы. В электротехнике широко применяются и проводники, и изоляторы.

Изолятор - стекло.

Проводники служат для передачи на расстояние электрической энергии (электрического тока), а изоляторы — для обособления, изолирования проводников и обеспечения безопасности людей при работе с электроприборами.

Электрические цепи.

Для передачи электроэнергии необходимо собрать замкнутую электрическую цепь, в которую входят источник электрической энергии 1(аккумуляторная батарея), проводники 3, по которым от этого источника электрический ток поступает к потребителям электрической энергии 2(лампа) и вспомогательное оборудование (4-выключатель, 5-предохранитель), следовательно ток в цепи возникает только, когда она замкнута.

Когда вы включаете в розетку вилку питающего шнура телевизора, для электрического утюга, чайников и других электроприборов — потребителей электрической энергии, то вы, по сути, подключаетесь к электростанции — производителю этой электроэнергии (источнику). На электростанциях происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую. Например, на гидроэлектростанциях в электрическую энергию превращается энергия падающей воды, на тепловых электростанциях — энергия сжигаемого топлива, на атомных электростанциях — внутренняя энергия вещества, выделяемая в виде теплоты при распаде атомных ядер.

Выключатель - устройство для включения и выключения электрического тока.

Выключатель.

Предохранитель - прибор, включаемый в цепь электрического тока и имеющий назначение автоматически размыкать цепь, если ток в ней по какой-либо причине настолько усилится, что может явиться опасность сильного нагревания проводов, порчи изоляции их и включенных в цепь приборов, а также опасность пожара вследствие нагревания цепи.

Предохранитель.

Электродвигатель и генератор.

Если взять два магнита разной полярности и сблизить их, между ними создаётся магнитное поле определённой мощности.

Если проводник с током поместить в магнитное поле, то 2 магнитных поля взаимодействуют, и возникает сила, которая выталкивает проводник из этого поля – ЭДС (электродвижущая сила).

Если же в магнитное поле поместить рамку-проводник, по которой течёт ток в противоположных направлениях, то магнитное поле, стремясь вытолкнуть проводники, начнёт вращать их. Направление вращения будет зависеть от направления тока в рамке.

Ток в рамку от источника постоянного тока может подаваться через контакты-полукольца, прикрепленные к концам рамки, и через упругие скользящие контакты — щетки.

Отметим, если таких рамок много и они сделаны в виде обмоток получается якорь, он размещён на валу, который вращается, а на нём можно разместить, любой механизм, неподвижная часть называется — статором, он состоит из корпуса, главных (добавочных) полюсов или магнитов и коллекторов, вся эта конструкция называется электродвигатель.

Якорь.

Статор.

Таким образом, машина, называемая электрическим двигателем, преобразует электрическую энергию, которая течёт по проводнику, в механическую, т.е. вращение вала.

Можно и наоборот механическую энергию (вращение) преобразовать в электрическую (ток). В этом случае мы перемещаем проводник в магнитном поле, и при его перемещении, в проводнике возникает электрический ток. Множество проводников создают обмотку, и точно такой же двигатель, может работать в режиме генератора, т.е. преобразовывать механическую энергию в электрическую.

Следовательно, электрические машины можно разделить на два типа: