ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2 ТРАНСФОРМАТОРИ І ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ
Трансформатори і електричні машини належать до пристроїв, у яких здійснюється перетворення енергії: у трансформаторах - електричної енергії одного класу напруги або струму на інший клас напруги або струму; в електричних машинах - механічної енергії на електричну або електричної на механічну.
Електрична машина - це електромеханічний пристрій, що здійснює взаємне перетворення механічної і електричної енергії. Пристрої, які перетворюють механічну енергію на електричну, називають генераторами, а пристрої, які перетворюють електричну енергію на механічну, - електродвигунами. Під трансформатором розуміють пристрій для перетворення електричної енергії змінного струму.
У наш час трансформатори й електричні машини застосовують практично в усіх галузях економіки, зокрема на підприємствах будівельної індустрії й будівельних майданчиках.
|
Рис. М.2.1 - Взаємозв'язок розділів змістового модуля "Трансформатори і електричні машини" |
Взаємозв'язок розділів другого змістового модуля програми курсу "Електротехніка у будівництві" показаний на рис. М.2.1. У посібнику обрана прийнята багатьма авторами послідовність викладу тем курсу, що визначається логікою вивчення фізичних процесів в електроустаткуванні: трансформатори (однофазні, трифазні), електричні машини (машини постійного струму, асинхронні машини, синхронні машини).
|
|
Для розуміння принципу дії електричних машин необхідне знання закону електромагнітної індукції (закон Фарадея) і закону електромагнітної взаємодії (закон Біо-Савара-Лапласа).
Відповідно до закону електромагнітної індукції (4.3) наведення ЕРС у контурі можливе:
при обертанні контуру в нерухомому магнітному полі (машини постійного струму);
при нерухомому контурі й обертовому магнітному полі (синхронні машини);
коли обертаються і магнітне поле, і контур (асинхронні машини);
при нерухомих у просторі магнітному полі й контурі, але магнітному полі, що змінюється за величиною в часі (трансформатори).
Принцип дії генератора полягає в тому, що при пересуванні з швидкістю V м/c провідника, що має довжину l м, перпендикулярно до магнітних ліній у магнітному полі з індукцією B, у ньому за законом електромагнітної індукції виникає ЕРС:
е = B-l-V, В.
Якщо замкнути кінці провідника через опір або накоротко, то під впливом ЕРС по ньому потече струм I, А. Напрямки ЕРС і струму збігаються. Струм I, взаємодіючи з магнітним потоком, в якому він перебуває, створює силу, що виштовхує провідники з магнітного поля, яка відповідно до закону електромагнітної взаємодії (закон Біо-Саварра-Лапласа) дорівнює
F = B I l, Н.
Сила взаємодії проявляється як реакція на зовнішню силу, прикладену до провідника. Вона дорівнює і протилежна останній.
Принцип дії електричного двигуна полягає в тому, що при проходженні струму по провіднику, що перебуває в магнітному полі, на провідник впливає сила F, під дією якої він буде рухатися.
РОЗДІЛ 4
