Машины электрические: автомобиль или электрокар? Плюсы и минусы электрических, бензиновых и гибридных автомобилей

Содержание

8.1. Первые электрические машины — Энергетика: история, настоящее и будущее

8.1. Первые электрические машины

К концу первой половины XIX века были доказаны взаимосвязь между различными явлениями природы и взаимопревращение различных форм движения материи: установлена связь тепловой и механической, электрической и тепловой, электрической и химической, электрической и магнитной форм энергии.

Начало практическому использованию электричества положили те области применения, которые не требовали значительных затрат электроэнергии, – телеграфия, телефония, военное дело (воспламенение пороховых зарядов, электрическое взрывание мин), дистанционное управление и др. В процессе создания различных устройств при этом использовании электричества важно было решить ряд практических и теоретических проблем: совершенствовать источники тока, создавать разнообразные приборы и приспособления, в том числе автоматические, изготовлять изолированные проводники, исследовать свойства различных материалов, разрабатывать методы измерений, устанавливать единицы измерения величин. Все это привело к разработке схем и методов, получивших применение в современной телемеханике и телеуправлении.

Практически расширение области применения электричества тормозило отсутствие хорошего, экономичного источника электрического тока. Примерно до 1870 г. наиболее распространенными источниками электрического тока были электрохимические (гальванические) элементы и аккумуляторы (в 1854 г. немецкий врач В.И. Зинстеден открыл способ аккумулирования, а в 1859 г. француз Г. Планте построил свинцовый аккумулятор). Проблема экономичного источника электрической энергии была решена только созданием совершенной конструкции электромашинного генератора, в развитии которого можно отметить три основных этапа. Первый этап (1831–1851) характеризуется созданием магнитоэлектрических машин.

Как отмечалось ранее, опыты Эрстеда по отклонению магнитной стрелки током стали той искрой прометеева огня, которую исследователи и изобретатели превратили в громадное пламя…

Открытие Фарадеем в 1831 году явления электромагнитной индукции указало новый способ получения электрического тока. Уже вскоре после этого открытия ученые и изобретатели стали стремиться к тому, чтобы применить данное явление к получению электричества при помощи энергии движения.

Магнитоэлектрическая машина основана на том, что электрический ток может быть вызван без всякой батареи одним передвижением магнита относительно замкнутых проводников.

Первый изобретатель электрического генератора, основанного на явлении электромагнитной индукции, пожелал остаться неизвестным. Произошло это так. Вскоре после опубликования доклада Фарадея в Королевском обществе, в котором было изложено открытие явления электромагнитной индукции, ученый нашел в своем почтовом ящике письмо, подписанное латинскими буквами Р. М., и приложенный к нему чертёж. Оно содержало описание первого в мире синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов. Внимательно разобравшись в этом проекте, Фарадей направил письмо и чертёж в тот же журнал, в котором был напечатан его доклад. Он надеялся, что неизвестный автор, следя за журналом, увидит опубликованным свой проект и сопровождавшее его письмо Фарадея, исключительно высоко оценивающее это изобретение. Действительно, спустя почти полгода Р.М. прислал в редакцию журнала дополнительные разъяснения и описание предложенной им конструкции электрогенератора, но и на этот раз пожелал остаться неизвестным. Имя истинного создателя первого электромагнитного генератора так и осталось скрытым под инициалами Р.М. Человечество до сих пор, несмотря на тщательные розыски историков электротехники, не знает, кому же оно обязано одним из важнейших изобретений.

Машина Р.М. была первым генератором переменного тока и не имела устройства для выпрямления тока. С помощью этого генератора удалось разложить воду (поскольку ток был переменным, то при электролизе получилась смесь водорода и кислорода – гремучий газ). Необходимо было создать машину, в которой можно было бы получать ток, постоянный по величине и направлению.

Почти одновременно с неизвестным автором конструированием генераторов занимались в Париже братья Пиксии и профессор физики Лондонского университета, член Королевского общества В. Риччи. Созданные ими машины имели специальное устройство для выпрямления переменного тока в постоянный – так называемый коллектор. Первая магнитоэлектрическая машина братьев Пиксии (рис. 8.1) была построена в 1832 году. Она явилась предшественницей всех динамо-машин в широком смысле слова, т.е. всех машин, служащих для превращения энергии движения в электрическую энергию. Ее следует считать родоначальницей целого поколения разнообразных машин, предназначенных для получения электрического тока. Мимо неподвижных катушек Е и Е ‘, снабженных сердечниками, движутся посредством кривошипа и зубчатой передачи лежащие против них полюсы подковообразного магнита А, В, вследствие чего в катушках вызываются токи переменного направления. В генераторе братьев Пиксии нужно было вращать тяжелые постоянные магниты, что затрудняло пользование им. Со временем поняли, что целесообразнее сделать неподвижными постоянные магниты, а вращать более легкие катушки между полюсами магнитов. Магнитоэлектрические генераторы такого типа оказались значительно удобнее и именно в такой конструктивной форме впервые вошли в практику.

Стремясь повысить мощность электрических машин, изобретатели увеличивали число магнитов и катушек. Сильный толчок к построению более мощных магнитоэлектрических генераторов дали дуговые лампы с регуляторами, получившие применение на маяках в связи с развитием морского транспорта. В 1854 году в Париже была открыта первая фабрика «Compagnie L’Alliance» по изготовлению крупных магнитоэлектрических машин (рис. 8.2). В генераторе

«Альянс» на чугунной станине были укреплены в несколько рядов подковообразные постоянные магниты, расположенные по окружности и радиально по отношению к валу. Различные варианты таких генераторов имели разное число рядов магнитов (3,5,7). В промежутках между рядами магнитов устанавливались на валу кольца с большим числом катушек-якорей. На валу был укреплен коллектор с изолированными друг от друга и от вала машины металлическими пластинами. Коллекторными щетками служили специальные ролики. В машине было предусмотрено устройство для смещения роликов в зависимости от нагрузки.

 

Рис. 8.1. Первая магнитоэлектрическая машина братьев Пиксии

Рис. 8.2. Генератор «Альянс»

 

 

В генераторе «Альянс» можно было изменять соединение обмоток катушек, в результате чего менялась э.д.с. в цепи. Поэтому генератор мог давать или большой ток низкого напряжения и служить, например, для целей гальванопластики и электролиза, или ток меньшей силы, но более высокого напряжения (40–250 В) для питания дуговых ламп.

постоянных магнитов электромагнитами, возбуждаемыми током от магнитоэлектрической машины, высказал в 1851 году В. Зинстеден. Так начался второй этап развития электрогенераторов, занявший сравнительно небольшой отрезок времени.

 

Рис. 8.3. Магнитоэлектрическая машина Сименса

 

Рис. 8.4. Первая динамо-машина постоянного тока Сименса

В 1856 г. важнейшее усовершенствование в конструкцию магнитоэлектрической машины, а именно в конструкцию движущихся магнитных катушек и их железных сердечников, внес Вернер Сименс. Такие катушки с железом внутри называются якорем. Сименс придал якорю более удобную форму в виде «двойного Т». Якорь вращается между полюсами плотно обхватывающих его магнитов, причем количество магнитов может быть легко увеличено при соответствующем увеличении длины якоря. Якорь Сименса позволил в дальнейшем усовершенствовать конструкцию магнитоэлектрической машины (рис. 8.3). В конце того же года Сименс обратил внимание на то, что железо сердечника электромагнита сохраняет следы магнетизма и после выключения тока. Этот остаточный магнетизм оказался достаточным для начала процесса самовозбуждения. Отпала необходимость в отдельном генераторе для питания обмотки электромагнита. Таким образом, Вернер Сименс установил принцип создания и построил первую динамоэлектрическую машину постоянного тока (рис. 8.4) для взрывания мин, которую и продемонстрировал в конце 1866 г. перед несколькими выдающимися физиками. 17 января 1867 г. Сименс выступил в Берлинской академии наук с докладом «О превращении рабочей силы в электрический ток без применения постоянных магнитов». Этот доклад заканчивался словами: «…современной технике даны средства дешевым и удобным способом вызывать электрические токи неограниченной силы повсюду, где имеется рабочая сила. Этот факт будет иметь большое значение во многих ее отраслях».

Большим шагом вперед в развитии электрических генераторов было открытие принципа самовозбуждения, который получил широкую известность после 1867 года. Именно после 1867 года, когда почти одновременно в разных странах были построены генераторы с самовозбуждением, начался третий этап в развитии электрического генератора.

Бельгиец Теофил Грамм в 1869 г. создал генератор, получивший широкое применение в промышленности. В своей динамо-машине Грамм использовал принцип самовозбуждения, а также усовершенствовал якорь Сименса, придав ему форму кольца. Он обвил железное кольцо непрерывной проволокой, концы которой соединил вместе, и таким образом получил спираль. Обороты спирали в каждой половине кольца соединены последовательно, но обе половины обмотки кольца соединены противоположно друг другу. Токи с обеих сторон направляются к верхней точке кольца, образуя положительный полюс. Подобным же образом в нижней точке, откуда берут свое направление токи, будет находиться отрицательный полюс. Кольцевая машина Грамма (рис. 8.5) явилась первой практической динамо-машиной с барабанным якорем. Такая весьма сложная конструкция якоря с незначительными усовершенствованиями используется и в настоящее время. Барабанный якорь позволяет достичь кругового пути прохождения максимального количества линий сил, возбуждающих ток в обмотке электромагнитов. Грамм дал несколько конструкций своей машины. В одной из первых его машин кольцевой якорь был укреплен на горизонтальном валу. Он вращался между охватывавшими его полюсными наконечниками двух электромагнитов. Якорь приводился во вращение через приводный шкив. Обмотка электромагнита была включена последовательно с обмоткой. Генератор Грамма давал постоянный ток, который отводился с помощью металлических щеток, скользивших по поверхности коллектора.

Вернер Сименс (1816–1892) – немецкий электротехник и предприниматель, член Берлинской академии наук, основатель и главный владелец электротехнических концернов «Сименс и Гальске», «Сименс и Шуккерт» и др. В 1834 году Вернер Сименс с отличием окончил Любекскую гимназию и, успешно выдержав экзамены, поступил в Артиллерийское инженерное училище в Мальденбурге. Счастливым чувствовал себя молодой В. Сименс, когда его командировали на три года в Берлин для получения технического образования в Объединенной инженерноартиллерийской школе. Это полностью отвечало его склонностям к учебе. Здесь под руководством опытных учителей, преподававших также в Берлинском университете, он начал изучать математику, физику, химию и, конечно, баллистику – основу артиллерии. Это дало ему возможность удовлетворить жажду знаний и проявить изобретательский талант, получив фундаментальное образование в военном учебном заведении. В 1841 году Вернер Сименс получил патент на способ гальванического серебрения и золочения. Это было первое изобретение Сименса в области электротехники. Он занимался изобретательством и научными опытами по применению взрывчатой хлопчатой бумаги. Уже в 1845 году Вернер становится одним из наиболее заметных молодых ученых в недавно образованном Физическом обществе. В это время он делает ряд изобретений по телеграфной части, а также изобретает стрелочный телеграф, поскольку оптический телеграф в то время воспринимался как не соответствующий уровню технического развития. В 1846 году Сименс вошел в состав комиссии Политехнического общества Берлина по введению электрических телеграфов в Пруссии. В это время он изобрел специальную машину для покрывания медной проволоки гуттаперчей; машина эта вошла во всеобщее употребление при производстве изолированных проводников для подземных и подводных телеграфных кабелей.17 января 1867 г. в Берлинской академии наук Вернер Сименс изложил теорию, являющуюся исходным моментом всей современной электротехники, и представил совершенную конструкцию генератора постоянного тока с самовозбуждением. Он же предложил ртутную единицу сопротивления, впоследствии преобразованную в Ом, а единице электрической проводимости было присвоено наименование сименс.Сименс много сделал для развития немецкой и европейской электротехники. Он был инициатором образования Берлинского электротехнического союза (1879), основателем и председателем Общества патентов в Берлине, меценатом в области науки и культуры. На своих предприятиях он проводил обдуманную социальную политику. Удивительные слова принадлежат ему: «Мои капиталы будут жечь мне руки подобно раскаленному железу, если я не поделюсь с теми, кто помог мне получить этот доход, причитающейся им долей». Сименс был новатором во всем, чего касался его гений. В конце жизни Сименс написал: «Я считаю свою жизнь удавшейся, так как она была заполнена усилиями, которые почти всегда были успешными, и работой, приносящей пользу людям».

Рис. 8.5. Кольцевая машина Грамма

Машина Грамма в сравнении с магнитоэлектрической машиной такого же веса развивала в шесть раз большую мощность. Этот генератор быстро вытеснил генераторы других типов и получил очень широкое распространение. В начале 70-х годов XIX века был уже хорошо известен принцип обратимости и машина Грамма использовалась как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.

В течение 70–80-х годов XIX века машина постоянного тока приобрела все основные черты современной машины. Дальнейшие усовершенствования не затрагивали основных принципов и конструктивных узлов машины, а были направлены на повышение качества, улучшение использования активных материалов и усовершенствование изоляции, повышение качества щеток и пр.

Очень важное усовершенствование заключалось в значительном снижении скорости вращения якоря. Высокая скорость вращения была необходима для получения достаточной электродвижущей силы. Но такой же результат может быть получен и путем увеличения диаметра кольца. При этом электромагнит был помещен внутрь кольца. Такая многополюсная динамо-машина была установлена на центральной электрической станции и питала до 2000 осветительных электроламп накаливания постоянного тока.

В процессе эволюции конструкции динамомашины было подмечено, что для некоторых целей, а главным образом для питания дуговых осветительных ламп, можно пользоваться невыпрямленным током переменного направления. При этом конструкция машины значительно упрощается, так как коллектор становится лишним и заменяется двумя кольцами.

Первой побудительной причиной развития динамо-машин переменного тока (так называемых «альтернаторов») послужило изобретение Яблочковым его «электрической свечи».

На рис. 8.6 представлен альтернатор Ганца, конструкция которого состоит из насаженного на вал лучеобразного индуктора Е, против каждого из десяти лучей (полюсов) которого расположено 10 катушек якоря, закрепленных на внутренней поверхности кольцеобразной железной рамы. При вращении индуктора в обмотках катушек возникают токи, постоянно меняющие направления. Обмотки же этих катушек соединены так, что при каждом положении индуктора в них одновременно возникают токи одного направления.

Рис. 8.6. Альтернатор Ганца

Вскоре берлинская фирма Сименса предложила свою конструкцию динамо-машины переменного тока (рис.8.7), конструкция которой интересна тем, что в индукторах не имеется железных сердечников, а для возбуждения используется дополнительная маленькая машина постоянного тока. Такая динамо-машина позволяла получать переменный ток значительно более высоких напряжений для питания нескольких независимых электрических цепей со многими последовательно включенными дуговыми лампами.

Второй побудительной причиной широкого распространения динамо-машин переменного тока явилась легкость трансформации переменного тока. Эта замечательная способность преобразования (трансформации) переменного тока была впервые использована Голардом в 1883 г. и усовершенствована Ганцем.

Рис. 8.7. Динамо-машина переменного тока Сименса

Первые динамо-машины были предназначены в основном для питания различных осветительных устройств. Однако широкое промышленное применение системы электрического освещения получили с совершенствованием конструкции и технологии строительства мощных центральных городских электрических станций и систем распределения электрической энергии.

Для приведения в действие динамо-машин в первое время применялись три вида двигателей: паровые, газовые и гидравлические.

Паровые двигатели состояли из парового котла, паропроводной трубы и собственно паровой машины. Из-за специфических условий сооружения генераторных станций (ограниченное помещение и относительная близость жилых зданий) преимущественное распространение получили водотрубные котлы, в которых испаряющаяся вода помещается во многих узких сообщающихся между собой трубках, охватываемых пламенем. Паровые двигатели, используемые в качестве привода динамо-машин, должны были отвечать определенным требованиям. В частности, динамо-машина требует от парового двигателя очень равномерного хода

не только относительно числа оборотов в минуту, но и в отношении скорости вращения в течение отдельных оборотов. Если эта равномерность не достигается, то напряжение на выходе динамо-машины колеблется в значительном диапазоне, к чему очень чувствительны осветительные лампы накаливания: они мигают, например, когда по шкиву проходит слишком толстый шов на ремне или когда ремень слишком слабо натянут (рис. 8.8). Подобные случайности заставили машиностроителей и электротехников полностью отказаться от ненадежных ремней. Однако сделать это было нелегко еще и потому, что у паровых машин и динамо-машин была различная угловая скорость вращения валов – соответственно 200 и 1000 оборотов в минуту. Чтобы уравнять угловую скорость шкивы машин приходилось делать различного диаметра, что обуславливало необходимость соединения их ремнем. Первые быстроходные паровые машины, соединенные с динамо-машиной без помощи ремня, были построены на заводах Вестингауза. Сущность устройства заключается в применении паровых цилиндров с кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в движение паром. При этом весь механизм заключен в оболочку, так что из движущихся частей наружу выдаются лишь оба конца вала (рис. 8.9).

Рис. 8.8. Паровой двигатель и динамо-машина, соединенные ремнем

Рис. 8.9. Быстроходная паро-динамическая машина Вестингауза

Рис. 8.10. Газомотор Кертинга

 

Кроме паровых машин, для вращения динамо-машин в тех местах, где имелся газопровод, применялись газомоторы. Преимущество газомоторов заключалось в том, что они требуют сравнительно мало места и могут быть приведены в действие за нескольких минут. Самое широкое распространение получили газомоторы Отто, которых к концу 1894 г. для получения электрического освещения было установлено около 3000. Газомоторный завод в Дейтце (Германия) занимался специально разработкой газового двигателя для целей электрического освещения. Такой двигатель обеспечивал достаточно равномерное вращение и, соответственно, совершенно ровный свет. На заводах в Кергтиндорфе близ Ганновера известная в то время фирма братьев Кертинг организовала массовое производство газомоторов для целей электрического освещения (рис. 8.10).

Наиболее экономичными с точки зрения стоимости производства электроэнергии являются гидравлические двигатели, использующие энергию падающей воды. В качестве водяных двигателей применялись гидротурбины как с вертикальной, так и с горизонтальной осью. Динамо-машина с приводом от гидротурбины (рис. 8.11) была построена фирмой «Эсслинген» для завода Терни в Италии. Вода подавалась на лопатки гидротурбин с высоты 280 м при давлении в 18 атмосфер. Благодаря возможности пользования несколькими турбинами в работу вводилось столько динамо-машин, сколько было необходимо в данный момент времени.

Рис. 8.11. Динамо-машина с приводом от гидротурбины

Три волшебных преимущества электрических машин : verola — LiveJournal

Электрические машины на мой взгляд весьма слабо относятся к теме глобального потепления и выбросов СО2 в атмосферу. Но, видимо, это легче объяснять, чем реальные преимущества. А они СОВСЕМ другие. Интересно, какой порядок приоритетов у вас.

У меня такой:

1. Чистый воздух. Влияние грязного воздуха на здоровье огромно — примерно 50% всей онкологии — и для тех, кто не курит, это машины, машину и еще раз машины. Сравните качество воздуха на Садовом кольце и в где-нибудь в лесу под Москвой. А загрязнения с электростанций попадают в оба адреса одинаково. Так почему воздух на Садовом сильно хуже лесного?

2. Обрезание нефтяных диктатур. Несколько самых отвратительных мировых режимов финансируются нефтяными прибылями. По крайней мере до открытия сланцевых запасов, это было свойство нефти — очень неравномерное распределение по планете, что дает небольшим группам, контролирующим месторождения, запредельные сверхдоходы. Электромобили — один из способов уменьшить влияние таких государств.

3. Машины будут резко долговечнее и дешевле. Ремонт машин утомительная и идиотская деятельность. Этот бесконечный поиск мифического автослесаря «который не накалывает». Электрические автомобили будут долговечнее в 5-10 раз и дешевле в несколько раз, а батареи будем покупать, как теперь покупаем бензин — на вес.

4. Транспорт (резко?) подешевеет. По цене стоимость на километр потребного бензина и электричества различаются в 5 раз. Конечно, как только электромобили пойдут, то и бензин упадет. Но в 5 раз он не упадет. Даже если нефть будет стоить ноль, бензин подешевеет всего раза в два. Так что, со временем, выигрыш для цены транспорта будет огромным.

5. Глобальное потепление. Это причина номер 4, а то и 5. И это то, с чем электроавтомобили помогут только умеренно. Там так:
— Сначала надо понять — надо ли с ним бороться.
— Затем — почему бы не бороться по-настоящему — через активное изъятие CO2 из атмосферы: леса, биоактивность океана, промышленные процессы по конвертации CO2, искусственный фотосинтез и т.д.
— Потом еще много разного: уголь, выбросы метана, теплоизоляция домов…
— И только в самом конце автомобили.

Однако, как сказала. Для меня основные и волшебные первые 3.

А что для вас преимущество номер 1?

Чистый воздух

51(35.4%)

Обрезание нефтяных диктатур

37(25.7%)

Машины — долговечнее и дешевле

24(16.7%)

Дешевле транспорт

21(14.6%)

Глобальное потепление

1(0.7%)

Против всего

10(6.9%)


меня в ленту Оглавление и помощь — здесь

Электрические машины, трансформаторы и преобразователи

ГОСТ 10159-79 Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний
ГОСТ 10169-77 Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытаний
ГОСТ 10458-81 Трансформаторы для индукционных электротермических установок на частоту от 500 до 10000 Гц. Основные параметры
ГОСТ 10683-73 Машины электрические. Номинальные частоты вращения и допускаемые отклонения
ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия
ГОСТ 11828-86 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний
ГОСТ 11920-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия
ГОСТ 11929-87 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. Определение уровня шума
ГОСТ 12049-75 Двигатели постоянного тока для машин напольного безрельсового электрифицированного транспорта. Общие технические условия
ГОСТ 12126-86 Машины электрические малой мощности. Установочные и присоединительные размеры
ГОСТ 12139-84 Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей, напряжений и частот
ГОСТ 12259-75 Машины электрические. Методы определения расхода охлаждающего газа
ГОСТ 12965-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и 150 кВ. Технические условия
ГОСТ 13054-80 Генераторы для тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин. Общие технические условия
ГОСТ 13267-73 Машины электрические вращающиеся и непосредственно соединяемые с ними неэлектрические. Высоты оси вращения и методы контроля
ГОСТ 13821-77 Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки. Общие технические условия
ГОСТ 14191-88 Машины электрические вращающиеся малой мощности. Двигатели для звукозаписывающей аппаратуры и электропроигрывающих устройств бытового назначения. Общие технические условия
ГОСТ 14794-79 Реакторы токоограничивающие бетонные. Технические условия
ГОСТ 14868-97 Преобразователи частоты электромашинные мощностью до 200 кВт частотой до 20000 Гц. Основные параметры
ГОСТ 14933-83 Агрегаты воздуховсасывающие для бытовых пылесосов. Общие технические условия
ГОСТ 14965-80 Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия
ГОСТ 15542-79 Трансформаторы рудничные силовые взрывобезопасные. Общие технические условия
ГОСТ 16165-80 Генераторы транзисторные ультразвуковые для технологических установок. Общие технические условия
ГОСТ 16264.0-85 Машины электрические малой мощности. Двигатели. Общие технические условия
ГОСТ 16264.1-85 Двигатели асинхронные. Общие технические условия
ГОСТ 16264.2-85 Двигатели синхронные. Общие технические условия
ГОСТ 16264.3-85 Двигатели коллекторные. Общие технические условия
ГОСТ 16264.4-85 Двигатели постоянного тока бесконтактные. Общие технические условия
ГОСТ 16264.5-85 Двигатели шаговые. Общие технические условия
ГОСТ 16312-97 Преобразователи частоты электромашинные мощностью до 200 кВт частотой до 20000 Гц. Методы испытаний
ГОСТ 16313-97 Преобразователи частоты электромашинные мощностью до 200 кВт частотой до 20000 Гц. Общие технические условия
ГОСТ 16370-80 Установки и устройства индукционные электротермические средней частоты. Общие технические условия
ГОСТ 16372-93 Машины электрические вращающиеся. Допустимые уровни шума
ГОСТ 16555-75 Трансформаторы силовые трехфазные герметичные масляные. Технические условия
ГОСТ 16772-77 Трансформаторы и реакторы преобразовательные. Общие технические условия
ГОСТ 17493-80 Преобразователи частоты электромашинные мощностью 250 кВт и выше. Общие технические условия
ГОСТ 17494-87 Машины электрические вращающиеся. Классификация степеней защиты, обеспечиваемых оболочками вращающих электрических машин
ГОСТ 17544-85 Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия
ГОСТ 18058-80 Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые погружные серии ПЭД. Технические условия
ГОСТ 18142.1-85 Выпрямители полупроводниковые мощностью свыше 5 кВт. Общие технические условия
ГОСТ 18200-90 Машины электрические вращающиеся мощностью свыше 200 кВт. Двигатели синхронные. Общие технические условия
ГОСТ 183-74 Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования
ГОСТ 18709-73 Машины электрические вращающиеся средние. Установочно-присоединительные размеры
ГОСТ 19294-84 Трансформаторы малой мощности общего назначения. Общие технические условия
ГОСТ 19780-81 Коллекторы и кольца контактные электрических вращающихся машин. Размеры диаметров
ГОСТ 1983-2001 Трансформаторы напряжения. Общие технические условия
ГОСТ 20243-74 Трансформаторы силовые. Методы испытаний на стойкость при коротком замыкании
ГОСТ 20247-81 Трансформаторы и агрегаты трансформаторные силовые электропечные. Общие технические условия
ГОСТ 20459-87 Машины электрические вращающиеся. Методы охлаждения. Обозначения
ГОСТ 20815-93 Машины электрические вращающиеся. Механическая вибрация некоторых видов машин с высотой оси вращения 56 мм и более. Измерение, оценка и допустимые значения
ГОСТ 20832-75 Система стандартов по вибрации. Машины электрические вращающиеся массой до 0,5 кг. Допустимая вибрация
ГОСТ 20839-75 Машины электрические вращающиеся с высотой оси вращения от 450 до 1000 мм. Установочно-присоединительные размеры
ГОСТ 20859.1-89 Приборы полупроводниковые силовые. Общие технические требования
ГОСТ 20962-75 Преобразователи частоты статические для электротермии. Основные параметры
ГОСТ 21023-75 Трансформаторы силовые. Методы измерений характеристик частичных разрядов при испытаниях напряжением промышленной частоты
ГОСТ 21099-75 Машины электрические вращающиеся. Щеткодержатели и кронштейны. Зубчатая нарезка на крепежной поверхности. Профили и размеры
ГОСТ 21558-2000 Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия
ГОСТ 22407-85 Машины электрические вращающиеся от 63 до 355-го габарита включительно. Генераторы синхронные явнополюсные общего назначения. Общие технические условия
ГОСТ 22756-77 Трансформаторы (силовые и напряжения) и реакторы. Методы испытаний электрической прочности изоляции
ГОСТ 23900-87 Приборы полупроводниковые силовые. Габаритные и присоединительные размеры
ГОСТ 2402-82 Агрегаты сварочные с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические условия
ГОСТ 24126-80 Устройства регулирования напряжения силовых трансформаторов под нагрузкой. Общие технические условия
ГОСТ 24376-91 Инверторы полупроводниковые. Общие технические условия
ГОСТ 24461-80 Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний
ГОСТ 24607-88 Преобразователи частоты полупроводниковые. Общие технические требования
ГОСТ 24680-81 Машины электрические вращающиеся. Пластины коллекторные изоляционные. Ряд толщин
ГОСТ 24687-81 Трансформаторы силовые и реакторы электрические. Степени защиты
ГОСТ 24688-81 Возбудители статические полупроводниковые для трехфазных синхронных двигателей. Общие технические требования
ГОСТ 24875-88 Машины электрические малой мощности. Тахогенераторы. Общие технические условия
ГОСТ 24915-81 Двигатели трехфазные асинхронные напряжением 6000 В, мощностью от 200 до 1000 кВт. Ряды мощностей и установочных размеров
ГОСТ 25293-82 Охладители воздушных систем охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Общие технические условия
ГОСТ 2582-81 Машины электрические вращающиеся тяговые. Общие технические условия
ГОСТ 25941-83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия
ГОСТ 25953-83 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью 5 кВ.А и выше. Параметры
ГОСТ 26118-84 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью 5 кВ.А и выше. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
ГОСТ 26282-84 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью до 5 кВ.А. Параметры
ГОСТ 26416-85 Агрегаты бесперебойного питания на напряжение до 1 кВ. Общие технические условия
ГОСТ 26567-85 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы испытаний
ГОСТ 26771-85 Микроэлектродвигатели для игрушек. Общие технические условия
ГОСТ 26772-85 Машины электрические вращающиеся. Обозначение выводов и направление вращения
ГОСТ 26830-86 Преобразователи электроэнергии полупроводниковые мощностью до 5 кВ x А включительно. Общие технические условия
ГОСТ 27043-86 Шкафы для тиристорных электроприводов. Классификация, габаритные размеры и технические требования
ГОСТ 27222-91 Машины электрические вращающиеся. Измерение сопротивления обмоток машин переменного тока без отключения от сети
ГОСТ 27223-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели синхронные и асинхронные. Определение зависимого от времени превышения температуры при заторможенном роторе. Методы испытаний
ГОСТ 27264-87 Транзисторы силовые биполярные. Методы измерений
ГОСТ 27360-87 Трансформаторы силовые масляные герметизированные общего назначения мощностью до 1600 кВ x А напряжением до 22 кВ. Основные параметры и общие технические требования
ГОСТ 27430-87 Машины электрические вращающиеся. Условные обозначения для описания синхронных машин
ГОСТ 27591-88 Модули полупроводниковые силовые. Габаритные и присоединительные размеры
ГОСТ 27660-88 Пластины для коллекторов электрических машин
ГОСТ 27699-88 Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия
ГОСТ 27862-88 Электрооборудование автомобилей. Выводы высокого напряжения для катушек и распределителей зажигания. Основные размеры
ГОСТ 27888-88 Машины электрические вращающиеся. Встроенная температурная защита. Правила защиты
ГОСТ 27895-88 Машины электрические вращающиеся. Встроенная температурная защита. Основные правила, распространяющиеся на температурно-токовые реле, используемые в системах температурной защиты
ГОСТ 27917-88 Машины электрические вращающиеся. Встроенная температурная защита. Термодетекторы и вспомогательная аппаратура управления, используемые в системах температурной защиты
ГОСТ 28167-89 Преобразователи переменного напряжения полупроводниковые. Общие технические требования
ГОСТ 28173-89 Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и рабочие характеристики
ГОСТ 2829-76 Магнето автотракторные с фланцевым креплением. Присоединительные размеры
ГОСТ 28295-89 Коллекторы электрических вращающихся машин. Общие технические условия
ГОСТ 28327-89 Машины электрические вращающиеся. Пусковые характеристики односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором напряжением до 660 В включительно
ГОСТ 28927-91 Синхронные машины с водородным охлаждением. Правила установки и эксплуатации. Технические требования
ГОСТ 29157-91 Совместимость технических средств электромагнитная. Электрооборудование автомобилей. Помехи в контрольных и сигнальных бортовых цепях. Требования и методы испытаний
ГОСТ 30030-93 Трансформаторы разделительные и безопасные разделительные трансформаторы. Технические требования
ГОСТ 30195-94 Электродвигатели асинхронные погружные. Общие технические условия
ГОСТ 304-82 Генераторы сварочные. Общие технические условия
ГОСТ 30830-2002 Трансформаторы силовые. Часть 1. Общие положения
ГОСТ 31349-2007 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Измерение вибрации и оценка вибрационного состояния
ГОСТ 3484.1-88 Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний
ГОСТ 3484.2-88 Трансформаторы силовые. Испытания на нагрев
ГОСТ 3484.3-88 Трансформаторы силовые. Методы измерений диэлектрических параметров изоляции
ГОСТ 3484.4-88 Трансформаторы силовые. Испытания баков на механическую прочность
ГОСТ 3484.5-88 Трансформаторы силовые. Испытания баков на герметичность
ГОСТ 4.171-85 Система показателей качества продукции. Турбогенераторы, гидрогенераторы, синхронные компенсаторы и их системы возбуждения. Номенклатура показателей
ГОСТ 533-2000 Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия
ГОСТ 5462-72 Машинка подрывная конденсаторная. Общие технические требования
ГОСТ 5616-89 Генераторы и генераторы-двигатели электрические гидротурбинные. Общие технические условия
ГОСТ 609-84 Машины электрические вращающиеся. Компенсаторы синхронные. Общие технические условия
ГОСТ 7012-77 Трансформаторы однофазные однопостовые для автоматической дуговой сварки под флюсом. Общие технические условия
ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний
ГОСТ 7237-82 Преобразователи сварочные. Общие технические условия
ГОСТ 7518-83 Трансформаторы для бытовых электроприборов. Технические условия
ГОСТ 7746-2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия
ГОСТ 8008-75 Трансформаторы силовые. Методы испытаний устройств переключения ответвлений обмоток
ГОСТ 8592-79 Машины электрические вращающиеся. Допуски на установочные и присоединительные размеры и методы контроля
ГОСТ 95-77 Трансформаторы однофазные однопостовые для ручной дуговой сварки. Общие технические условия
ГОСТ 9630-80 Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000 В. Общие технические условия
ГОСТ 9680-77 Трансформаторы силовые мощностью 0,01 кВ x А и более. Ряд номинальных мощностей
ГОСТ 9879-76 Трансформаторы силовые судовые. Основные параметры
ГОСТ Р 50034-92 Совместимость технических средств электромагнитная. Двигатели асинхронные напряжением до 1000 В. Нормы и методы испытаний на устойчивость к электромагнитным помехам
ГОСТ Р 50735-95 Генераторы переменного тока мощностью от 2 до 3 кВт для отбора мощности от двигателей подвижных средств. Общие технические условия
ГОСТ Р 51137-98 Электроприводы регулируемые асинхронные для объектов энергетики. Общие технические условия
ГОСТ Р 51559-2000 Трансформаторы силовые масляные классов напряжения 110 и 220 кВ и автотрансформаторы напряжением 27,5 кВ для электрических железных дорог переменного тока. Общие технические условия
ГОСТ Р 51677-2000 Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно. Двигатели. Показатели энергоэффективности
ГОСТ Р 51689-2000 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные мощностью от 0,12 до 400 кВт включительно. Общие технические требования
ГОСТ Р 51757-2001 Двигатели трехфазные асинхронные напряжением свыше 1000 В для механизмов собственных нужд тепловых электростанций. Общие технические условия
ГОСТ Р 52230-2004 Электрооборудование автотракторное. Общие технические условия
ГОСТ Р 52719-2007 Трансформаторы силовые. Общие технические условия
ГОСТ Р ИСО 8528-1-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 1. Применение, технические характеристики и параметры
ГОСТ Р ИСО 8528-12-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 12. Аварийные источники питания для служб обеспечения безопасности
ГОСТ Р ИСО 8528-2-2007 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 2. Двигатели внутреннего сгорания
ГОСТ Р ИСО 8528-3-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 3. Генераторы переменного тока
ГОСТ Р ИСО 8528-4-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 4. Устройства управления и аппаратура коммутационная
ГОСТ Р ИСО 8528-5-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 5. Электроагрегаты
ГОСТ Р ИСО 8528-6-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 6. Методы испытаний
ГОСТ Р ИСО 8528-7-2007 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 7. Технические данные для описания и расчета
ГОСТ Р ИСО 8528-8-2005 Электроагрегаты генераторные переменного тока с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Часть 8. Электроагрегаты малой мощности. Технические требования и методы испытаний

Электрические автомобили были популярными 100 лет назад. История повторяется

Почему электрические автомобили исчезли в начале 20 века?

На фото друзья американский изобретатель и физик Томас Эдисон (1847 — 1931) со своим первым электрическим автомобилем марки Edison Baker. В руке он держит одну из батарей, которая использовалась для питания электро транспортного средства.

К 2019 году свое распространение получит один из самых долгожданных, что очень важно, бюджетных автомобилей марки Tesla Model 3. Он сможет еще больше подогреть интерес публики и к без того очень важной я бы даже сказал судьбоносной технологии развития автомобилей будущего. Но не смотря на растущий в наше время интерес к подобной технике, сегодняшняя концепция электрических транспортных средств является лишь воскрешением той концепции из прошлого, которая смогла материализоваться еще в 1800- х годах 19-го столетия. Если постараться, то можно найти идеальную иллюстрацию для такой фразы: «впереди своего времени», а значит электромобиль конца XIX- начала XX века, как нельзя лучше подходит для данного определения. Ведь на самом деле получается, то что сейчас пытаются нам представить как новейшее развитие технологий, было более 100 лет тому назад не только опробовано, но и получило в народе относительно широкое распространение.

 

В частности Департамент энергетики США утверждает следующее, что по имеющимся документам начала XX века около трети всех автотранспортных средств на дорогах Северной Америки были электрические. В 1911 году газета «New York Times» даже назвала эти электромобили просто «идеальными».

 

Однако, всей своей «идеальностью» они просто не смогли противостоять более приспособленным и конкурирующим с ними технологиям, и уже совсем скоро, т.е. к 1935 году электрокары практически перестали существовать. Потребовались долгие десятилетия, чтобы изменить ход развития новых технологий свидетелями чего мы с вами сейчас и являемся.

 

Давайте начнем друзья с самого начала. XIX век, попытки создания электромобиля предпринимаются по всему миру, от Европы и до США. Все чаще появляются более совершенствованные проекты машин с электрическими двигателями. Не остается в стороне и Россия, где на заре XX века русским инженером-изобретателем Ипполитом Владимировичем Романовым был создан первый в Российской империи электрический омнибус вместимостью до 17 пассажиров. Его можно считать сегодня одним из прародителей современных троллейбусов, но однако, работал этот омнибус автономно от батарей и мог передвигаться на расстояние до 64 км.

 

Примерно в тоже время в Соединенных Штатах тоже ведутся разработки электрокаров. Предпринимаются новые попытки электрифицировать экипажи для перевозки людей. Сначала, а именно в 1890 году, технические показатели вместимости и скорости у данной техники были достаточно скромные, электрические автобусы могли брать на борт до шести человек и передвигаться со скоростью до 14 км/ч. Однако, уже через 7 лет эти показатели возросли в несколько раз.

 

«The Pope Manufactory Factory» в 1897 году стал одним из первых крупных производителей электромобилей из Соединенных Штатов Америки, а сам Томас Эдисон начал разработку и реализацию проекта уже более мощной и способной удерживать длительное время заряд аккумуляторной батареи предназначенной для электромобилей, что должно было еще на заре электрификации автомобильного мира повлиять на развитие экологичных технологий. Однако этот проект оказался чрезмерно сложным и через 10 лет Эдисону пришлось отказаться от его реализации.

 

Виды аккумуляторов, их преимущества и слабые стороны

 

В 1898 году немецкий инженер Фердинанд Порше вступает в мировую гонку по созданию электромобилей. За десятилетия до их создания, одноименной компанией «Porsche», этим великим инженером был разработан менее известный экземпляр электрокара. Он носил имя собственное, т.е. «Lohner Porsche». Этот электромобиль был хорош всем, и скоростью, и своими компактными размерами, и динамикой. Единственный и значительный минус заключался опять же в тех же свинцовых батареях, они слишком утяжеляли машину и не давали ей передвигаться на приемлемое расстояние на одной подзарядке. Как бы то ни было, подобный опыт создания электромобиля был крайне полезен. Этот электрокар дал Порше и подсказал идею еще одной концепции будущего,- гибридного автомобиля. В 1900 году им был создан автомобиль с непростым латинским названием «Semper Vivus», сочетавший в себе электрическую установку и двигатель внутреннего сгорания.

 

Сами автопроизводители, чтобы увеличить популярность зарождающегося электрического автотранспорта, старались привлечь внимание общественности к этому виду транспорта и заодно с этим большие капиталы. У некоторых производителей машин это получалось не плохо, другие же терпели фиаско. Например, Ипполит Владимирович Романов, попытавшийся создать первые маршруты электрических омнибусов, потерпел поражение из-за чрезмерно высокой стоимости данной новинки, от конкурентов с гужевым транспортом и от недальновидности самих чиновников. В самом Нью-Йорке и в некоторых других европейских городах пошли другим путем, отдавая впервую очередь предпочтение рекламе электрокаров при помощи развития естественно электрического такси. Так на рубеже XX века в Нью-Йорке насчитывалось уже более 60-ти автомашин электротакси.

 

В 1911 году газета «New York Times» в своей статье описала одно интересное наблюдение и тот факт, что электромобили стали чрезвычайно популярны среди женщин, в частности это было потому, что «ранние бензиновые автомобили требовали больше сил для их управления, которыми большинство женщин естественно не обладало».

 

Смотрите также: ДВС — это прошлое или будущее?

 

Первое десятилетие 1900 годов ознаменовалось пиком развития электромобилей, после которого наступило забвение. Генри Форд можно сказать, совершил революцию, представив свою концепцию массового производства автомобилей для рынка, тем самым резко снизив цены на бензиновые автотранспортные средства уже к 1912 году. Для сравнения, тот-же бензиновый автомобиль тех времен стоил порядка $650 США, в то время как сам электрический родстер продавался почти в три раза дороже и обходился покупателю в $1750 США.

 

Сама по себе цена такого автомобиля была не единственным фактором, способствовавшим преждевременной и быстрой «гибели» электрических автотранспортных средств. Вот данные с сайта департамента энергетики США:

 

…К 1920 году США имели более качественную систему дорог связывающую между собой города, и американцы получили возможность выезжать и исследовать свою страну. С открытием месторождений нефти в Техасе, бензин стал дешевым и доступным для сельской прослойки американцев. Заправочные станции стали появляться по всей стране. Для сравнения, во многих селениях и небольших городках тогда вообще не было электричества.

 

Но даже в те времена эти электрические автомобили имели свои преимущества, не смотря на все приведенные факторы, которые работали против их успеха. Так, к примеру, бензиновые и применявшиеся тогда паровые автомобили давали гораздо большую вибрацию, в сравнении с электрокарами, они были шумными и работа их моторов сопровождалась выбросами в атмосферу малоприятных токсичных выхлопов. В дополнение к этому, электрические автомобили были легче в управлении чем их бензиновые собратья того времени, они могли проезжать большее расстояние (больший километраж), чем теже паровые машины.

 

В конце-концов электричество проиграло им в ценовой доступности и в простоте получения энергии. Эра электрических автомобилей быстро закончилась по всему миру и уже к 1930-м годам их практически невозможно было увидеть на дорогах.

 

Дальнейшее развитие электромобилей. Так получилось, что именно в стране, где так любят огромные прожорливые автомобили идея перехода на электрическую тягу получила свое наибольшее распространение, а вместе с тем и дальнейшее логическое продолжение. Речь конечно же идет о Соединенных Штатах Америки.

 

Интерес к электрическим автомобилям вновь возродился в 1959 году, с приходом в мир электромобиля Henney Kilowatt. По данным самого производителя вначале данная модель могла разгоняться до 65 км/ч и проезжать такое же расстояние на одной подзарядке. Его возможности увеличились вместе с числовыми показателями, 97 км/ч стал потолком скорости для данной модели 1960 года выпуска. Но даже поднявшиеся технические показатели не смогли привлечь внимание самих покупателей. Из общего количества в 100 экземпляров автомобилей модели Kilowatt было продано всего 47 единиц (штук).

 

Но идея не умерла полностью. В 1966 году Конгресс США представил первые отчеты в которых рекомендовалось использовать электромобили в качестве эффективного способа для уменьшения загрязнения воздуха. Интерес к электрокарам подогрела и череда энергетических кризисов, подстегнувших рост цен на ископаемое топливо.

 

Правда сравнивать рост популярности электромобилей прошлого с нынешним интересом абсолютно неверно и невозможно. В связи с недостаточностью развития технологий, с отсутствием самой инфраструктуры и с недостаточностью практического опыта в создании электрокаров, своего распространения они вновь так и не получили, отложив свой очередной дебют на несколько десятилетий позже. Бум электромобилей 60 — 70 годов XX века скорее можно назвать не практическим, а ментальным.

 

Большинство из произведенных тогда автоновинок обладали дальностью около 65 км и максимальной скоростью не более 105 км/ч.

Таким образом, то угасая, то возрождаясь, прошло целых двадцать лет. Интерес к альтернативным автотранспортным средствам перерос в практическую заинтересованность, а именно, как сделать так, чтобы машина стала действительно экономичной, экологичной и при этом достаточно быстрой и надежной? В гонку включились знаменитые Японцы. Вспомнили опыт Порше и интерпретировали  эксперимент почти вековой давности уже по-своему. На сцене массового производства появился гибридный автомобиль, сочетавший в себе бензиновый мотор и электрический двигатель, модель Toyota Prius. В самой Японии он появился в 1997 году, а уже через три года данный автомобиль стал продаваться глобально.

 

Прошло еще несколько лет. Постоянно растущие цены на нефть диктовали свои условия автомобилестроителям. Как никогда раньше нужны были автомобили на альтернативной тяге. Нужен был настоящий электромобиль, а не его замена или суррогат. Таким образом на рынке появилась известная всем компания «Tesla Motors», шел 2006 год.

 

Первый обзор: 2016 Tesla Model X P90D Ludicrous

 

Но не смотря на успехи электрических машин на отдельных авторынках, на их развитие конструкций и технологий в данной сфере, а также на множественные концепции будущих электромоделей представленных именитыми марками «Porsche», «Bentley», «Audi» и других автофирм, электрические автомобили по-прежнему составляют лишь небольшую часть (малый процент) от общего числа ДВС моделей, представленных и передвигающихся сегодня по дорогам всего мира. Рынок сбыта для пионеров продвижения электрических машин в мссы огромен, есть еще очень много места для своего роста. И те же 253 тысячи заказов на автомобиль Tesla Model 3 поступивших в течение двух первых дней после его дебюта, говорят о реальном интересе автолюбителей в приобретении данного технологичного новшества.

Будущее для электрокаров сегодня выглядит светлым, хотя в последнее время супердешевые цены на нефть поставили под угрозу популярный рост продаж гибридных и электрических автомобилей.

 

Теперь уже наверное не важно, станет ли очередной виток развития электромобилей последним или интерес к ним вновь спадет, главным остается одно, электромобили в лице «Tesla» смогли доказать свою практичность и показали всему миру, что современный электромобиль может больше не ассоциироваться с черепашьей скоростью, с компактными размерами и с огромной стоимостью. Эпоха электрических автомобилей началась и продолжится, она вновь здесь!

Электрические машины | Электротехника

1. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Общие сведения и методические указания о машинах постоянного тока

Устройство машин постоянного тока

Принцип действия машин постоянного тока

Магнитная и электрическая цепи машин постоянного тока

Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока

Реакция якоря машины постоянного тока

Коммутация машин постоянного тока

Энергетические соотношения и КПД машин постоянного тока

Общие сведения о генераторах постоянного тока

Генераторы независимого возбуждения

Генераторы параллельного возбуждения

Генераторы последовательного и смешанного возбуждения

Общие сведения о двигателях постоянного тока

Двигатели параллельного возбуждения

Двигатели последовательного возбуждения

Двигатели смешанного возбуждения

2. ТРАНСФОРМАТОРЫ

Общие сведения и методические указания о трансформаторах

Устройство трансформатора

Режим холостого хода трансформатора

Рабочий режим трансформатора

Векторная диаграмма

Схема замещения трансформатора

Опыты холостого хода и короткого замыкания

Вторичное напряжение трансформатора

Мощности потерь и КПД трансформатора

Трехфазные трансформаторы

Параллельная работа трансформаторов

Специальные трансформаторы

3. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

Общие сведения и методические указания об асинхронных машинах

Устройство трехфазного асинхронного двигателя

Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя

Режим холостого хода

Скольжение

Частота тока ротора

Электродвижущие силы обмоток двигателя

Магнитодвижущие силы обмоток двигателя

Уравнения электрического состояния. Схема замещения

Вращающий момент

Механическая характеристика

Энергетические соотношения

Пуск асинхронного двигателя

Тормозные режимы асинхронной машины

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя

Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели

4. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

Общие сведения и методические указания об синхронных машинах

Устройство и принцип действия синхронной машины

Синхронный генератор

Синхронный двигатель

5. МИКРОМАШИНЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Тахогенератор

Читайте также:

§32. Схемы генераторов и их характеристики §27. Основные части электрических машин и их назначение Синхронный двигатель §79. Характеристики асинхронных двигателей

Как сделать электромобиль

Какой автомобиль подойдёт для перевоплощения в электрокар 

Ещё один важный пункт, который нужно учесть, пока будете переделывать обычное авто в электромобиль. Энтузиасты «электричек» обычно предпочитают компактные транспортные средства для переделок — как правило, это старые модели с небольшим количеством электроники. Они способны обеспечить больший запас хода от одной зарядки и лучшее ускорение, чем большие и тяжёлые автомобили. Самыми популярными вариантами для конверсии в электрокары являются такие малолитражки, как Chevrolet Aveo, Geo Metro, Honda Civic и Volkswagen Golf. Менее распространённые варианты — спорткары Fiat 124 Spider, Mazda MX-5 и Toyota MR2. Американцы даже используют пикапы вроде Chevrolet S-10 и Ford Ranger. Минивэны, внедорожники и седаны считаются неудачным выбором из-за габаритов и большой массы. Большинство «свапов» выполняются на автомобилях с механической коробкой передач. Поскольку электрический двигатель сразу выдаёт 100% мощности, необходимости в нескольких передачах просто нет.

Подходящий для «электрификации» автомобиль должен быть исправен и в целом быть в хорошем состоянии — проверьте рулевое управление, подвеску и тормоза. А вообще, прежде чем делать из обычного автомобиля электрический стоит выполнить тщательную диагностику.

Как сделать из обычного автомобиля сделать электрический

Первым шагом в превращении обычной машины в электромобиль будет демонтаж всех связанных с мотором агрегатов, включая топливный бак, выхлопную систему, стартер, радиатор и так далее — они будут заменены другими компонентами. В основном в самодельные электромобили устанавливают недорогие свинцово-кислотные аккумуляторы, хотя обычно они обеспечивают относительно небольшой запас хода. Литиевые элементы меньше по размеру, легче и могут обеспечить большую дальность хода на одной зарядке, но они существенно дороже.

Понадобится также контроллер питания для регулирования потока энергии между аккумулятором и двигателем, система зарядки от электрической цепи, проводка и множество других деталей. Правда, можно сделать электромобиль без контроллера, но об этом стоит изучить подробнее в специально литературе. 

Требования для регистрации переделанного автомобиля могут отличаться в разных странах. В общем, если вы не заядлый энтузиаст, который хочет, скажем так, вдохнуть новую жизнь в классический автомобиль при помощи электричества, то гораздо проще и дешевле будет купить подержанный электромобиль.

Что такое электрическая машина?

Электрическая машина — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую или наоборот. Электрические машины также включают трансформаторы, которые фактически не выполняют преобразование между механической и электрической формой, но преобразуют переменный ток с одного уровня напряжения на другой уровень напряжения.
Электрический генератор:
Электрический генератор представляет собой электрическую машину, которая преобразует механическую энергию в электрическую.Генератор работает по принципу электромагнитной индукции. В нем говорится, что всякий раз, когда проводник движется в магнитном поле, внутри проводника индуцируется ЭДС. Это явление называется действием генератора.

Генератор в основном состоит из статора и ротора. Механическая энергия передается ротору генератора с помощью первичного двигателя (т.е. турбины). Турбины бывают разных типов, такие как паровая турбина, водяная турбина, ветряная турбина и т. Д. Механическая энергия также может обеспечиваться двигателями внутреннего сгорания или аналогичными другими источниками.

Чтобы узнать больше о том, как работают генераторы, прочитайте следующие статьи.
  • Генератор переменного тока (преобразует механическую энергию в электричество переменного тока)
  • Генератор постоянного тока (преобразует механическую энергию в электричество постоянного тока)
Электродвигатель:
Двигатель – это электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Когда проводник с током помещается в магнитное поле, проводник испытывает механическую силу, и это принцип действия двигателя.

Как и генераторы, двигатели также состоят из двух основных частей: статора и ротора. Во многих типах двигателей электропитание должно обеспечиваться как для обмотки статора, так и для обмотки ротора. Но в некоторых типах, таких как двигатели с фиксированным магнитом и асинхронные двигатели, питание может быть необходимо только для одной обмотки. Электромагнитная сила между двумя обмотками заставляет ротор вращаться.

Чтобы узнать больше об электродвигателях, прочитайте следующие статьи.

Трансформеры:

Трансформаторы на самом деле не преобразуют механическую энергию в электрическую, а передают электроэнергию из одной цепи в другую.Они могут увеличивать или уменьшать (повышать или понижать) напряжение при передаче мощности без изменения частоты, но с соответствующим уменьшением или увеличением тока. Входная мощность и выходная мощность электрического трансформатора в идеале должны быть одинаковыми.

Повышающие трансформаторы повышают уровень напряжения с первичной на вторичную, но с соответствующим уменьшением тока. Принимая во внимание, что понижающий трансформатор снижает уровень напряжения с соответствующим увеличением тока, чтобы поддерживать постоянную мощность.


Вы можете найти статьи, связанные с электрическими машинами, по следующей ссылке —

Указатель электрических машин

Учебный план | Электрические машины | Электротехника и информатика

Время проведения занятий

Лекции: 2 занятия в неделю, 1,5 часа/занятие

Обзор курса

Этот курс посвящен электромеханике и использует электрические машины в качестве примеров. Он учит на уровне аспирантов Массачусетского технологического института понимать принципы и анализ электромеханических систем.По окончании предмета студенты будут иметь возможность заниматься электромеханическим проектированием основных классов вращающихся и линейных электрических машин, а также понимать принципы преобразования энергии в мехатронике. Принятый подход является «неустанно классическим» в том смысле, что он пытается развить понимание важных явлений. Использование численных методов производится только в крайнем случае, когда другие методы не годятся, так как упор делается на понимание явлений и взаимодействий.Помимо проектирования, студенты также узнают, как оценивать динамические параметры электрических машин и понимать, как эти параметры влияют на производительность систем, включающих эти машины.

Примеры, взятые из текущего исследования, включают в себя некоторые наборы:

  1. Асинхронные двигатели двойного питания, такие как машины, используемые для генераторов ветряных турбин. Поскольку мы пытаемся использовать такие машины в наших исследованиях микросетей и судовых двигателей, мы приложим немного усилий, пытаясь выяснить, как ими управлять.
  2. Усовершенствования асинхронных двигателей, например, для использования в тяговых приводах.
  3. Если позволяет время, мы могли бы рассмотреть некоторые другие типы дурацких, нетрадиционных двигателей для прозаических целей, таких как «бытовая техника».

Рассматриваемые темы включают:

  • Обработка трансформаторов, электромеханических преобразователей, вращающихся и линейных электрических машин
  • Сосредоточенный параметр электромеханики взаимодействия
  • Рассмотрение основных типов машин: постоянного тока, асинхронные, синхронные
  • Разработка характеристик устройства: плотность преобразования энергии, КПД
  • Разработка характеристик взаимодействия системы, регулирования, устойчивости, управляемости и реакции

Предпосылки

6.061/6.690 Введение в электроэнергетические системы ; или разрешение инструктора

Преподавание философии

Целевая аудитория — аспиранты Массачусетского технологического института. Мы предполагаем, что учащиеся сообразительны и целеустремленны, им требуется небольшая поддержка и они знают, когда обратиться за помощью. Три часа лекций в неделю проходят относительно быстро. Особое внимание уделяется заданиям с сочетанием задач из учебников и других задач, предложенных текущими исследованиями. Есть также две викторины и трехчасовой выпускной экзамен.

Заполнение наборов задач является наиболее важным способом изучения материала. Наборы задач потребуют тяжелой работы, и вы можете захотеть иметь программу, которая поможет. MATLAB® рекомендуется и используется в наборах решений. Freemat, общедоступная программа, является еще одной возможностью, равно как и Maple™, PTC Mathcad® и т. д.

Учебник

Заметки о курсе были предоставлены в качестве основного справочного материала. Есть также дополнительные тексты, которые могут представлять интерес и использоваться для дальнейшего использования:

Фицджеральд, А.Э., Чарльз Кингсли-младший и Стивен Д. Уманс. Электрические машины . 6-е изд. McGraw-Hill, 2007. ISBN: 9780071230100.

.

Эта книга полезна в качестве основы, содержит несколько хороших объяснений и изображений машин. Однако он не очень аналитичен. Возможно, он вам не понадобится, но вы можете захотеть его приобрести, если планируете работать в полевых условиях.

Киртли мл., Джеймс Л. Принципы электроэнергетики: источники, преобразование, распределение и использование . Уайли, 2010.ISBN: 9780470686362. [Предварительный просмотр в Google Книгах]

.

Это учебник для 6.061/6.690 Введение в системы электроснабжения . Он охватывает трехпроводное питание и имеет относительно мягкое введение в электрические машины.

Бити, Х. Уэйн и Джеймс Л. Киртли-младший. Справочник по электродвигателям . Макгроу-Хилл, 1998. ISBN: 9780070359710.

.

Не совсем руководство, но еще и не учебник, здесь показаны некоторые аналитические методы, которые мы будем использовать.Это немного более закончено, чем конспекты курса, но не выходит за их рамки.

Календарь | Электрические машины | Электротехника и информатика

LEC # ТЕМЫ КЛЮЧЕВЫЕ ДАТЫ
1 Введение, морфология, полевое описание сил Назначено: набор задач 1
2 Преобразование энергии, силы (POVW) Назначено: набор задач 2
3 Синхронные машины (круглый ротор), магнитные цепи Срок: набор задач 1
4 Трансформаторы, материалы, размер машины, удельная мощность, вид поверхностного тока Назначено: набор задач 3
5 Классическая теория синхронных машин: размеры и рейтинг
6 Теория двух реакций: преобразование Парка

Назначено: набор задач 4

Срок выполнения: набор задач 2

7 Преобразование Парка и последствия Срок: набор задач 3
8 Обмотки и поля воздушного зазора Назначено: набор задач 5
9 Наведенные токи: вихревые токи, модель линейной индукционной машины Срок: набор задач 4
10 Индукционные машины: модель трансформатора
11 Крутящий момент, машины с короткозамкнутым ротором

Назначено: набор задач 6

Срок: набор задач 5

12 Машины постоянного тока: закон Фарадея

Назначено: набор задач 7

Срок: набор задач 6

13 Принципы работы машины с переменным магнитным сопротивлением Назначено: набор задач 8
14 Синхронная машинная динамика Срок: набор задач 7
15 Поблочные системы Назначено: набор задач 9
16 Моделирование синхронных машин Срок: набор задач 8
Викторина 1 (охватывает наборы задач 1–7)
17 Приводы и управление асинхронными двигателями

Назначено: Набор задач 10

Срок: набор задач 9

18 Асинхронные машины с двойным питанием Назначено: набор задач 11
19 Однофазные асинхронные двигатели Срок: набор задач 10
20 Постоянные магниты в машинных системах
21 Бесщеточные двигатели постоянного тока Срок: набор задач 11
22 MST и Пойнтинг (снова)
Викторина 2 (охватывает наборы задач 8–10)
23 Специальные темы
24 Заворачивать
Заключительный экзамен

Книги по электрическим машинам | Мастерская

 

КУРС ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТОМ I: Постоянный ток
ТОМ II: Переменный ток

ЧЕСТЕР Л.ДАВЕС, С. Б.

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1920


 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

РУКОВОДСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, СТУДЕНТАМИ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ТОМ I: Динамо-машины постоянного тока
ТОМ II. Трансформаторы переменного тока
ТОМ III: Генераторы переменного тока, синхронные двигатели, вращающиеся преобразователи

Уильям Т. Райан

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1912

Проектирование электрических машин. Том I
Проектирование электрических машин. Том II
Проектирование электрических машин. Том II I

 

ОБМОТКА ЯКОРА И РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ

Практическая информация и данные, касающиеся процедуры намотки и повторного включения машин постоянного и переменного тока, составленные для электриков, ответственных за эксплуатацию и ремонт двигателей и генераторов на промышленных предприятиях, а также для ремонтников и моталок якоря в электроремонтных мастерских.

ДЭНИЭЛ Х. БРЕЙМЕР

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1920


 

ЭЛЕКТРОННЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И ЦЕПИ

Рубен Ли

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, ИНК., 1955


 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ

ГОРАЦИЯ ФИЛД ПАРШАЛЛ И ГЕНРИ МЕТКАЛФ ХОБАРТ

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1900


 

ЗДАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ДИНАМО

С подробными чертежами и инструкциями по намотке.Давая правильные размеры провода, размеры железа и т.д. и т.п., а также схему электропроводки дома.

Л. К. Этвуд

СТ. ЛУИ, NIXON-JONES PRINTINO CO., 1898


 

КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ЯВЛЯЕТСЯ ПЕРЕСМОТРЕННЫМ И РАСШИРЕННЫМ ИЗДАНИЕМ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ»

ГОРАЦИЯ ФИЛД ПАРШАЛЛ И ГЕНРИ МЕТКАЛФ ХОБАРТ

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1906


 

ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА И АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

ГЕНРИ М.ХОБАРТ

УИТТАКЕР И КО., ЛОНДОН, 1904


 

ОБМОТКИ ЯКОРА ДИНАМО-МАТЕРИАЛОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

РАСШИРЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ОБЩЕГО ПРАВИЛА ОБМОТКИ

Э. АРНОЛЬДА

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ Д. ВАН НОСТРАНД, 1902


 

— КОНСТРУКЦИЯ АППАРАТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
— ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА
— КОНСТРУКЦИЯ ЛИНИЙ
— РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЩИТЫ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
— ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ 3

СКРАНТОН, МЕЖДУНАРОДНАЯ КОМПАНИЯ УЧЕБНИКОВ, 1905


 

ДИНАМО И КОНСТРУКЦИЯ ДИНАМО
ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
ГЕНЕРАТОРЫ
АППАРАТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

СКРАНТОН, МЕЖДУНАРОДНАЯ КОМПАНИЯ УЧЕБНИКОВ, 1906


 

ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В.С. ФРАНКЛИН И Р. Б. УИЛЬЯМСОН

КОМПАНИЯ МАКМИЛЛАН, ЛОНДОН, 1901


 

ДИНАМО-МОТОРЫ

Учебник для колледжей и техникумов. Машины постоянного и переменного тока.

УИЛЬЯМ САДДАРДС ФРАНКЛИН И УИЛЬЯМ ЭСТИ

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ МАКМИЛЛАН, 1909


 

КОНСТРУКЦИЯ МНОГОФАЗНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ И ДВИГАТЕЛЕЙ

ГЕНРИ М.ХОБАРТ,

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1913


 

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. НАЧАЛЬНЫЙ УЧЕБНИК

Подходит для лиц, занятых в сфере машиностроения и электротехники, для учащихся начальных классов электротехники и для всех, кто хочет получить знания об основных принципах и практике предмета.

Э. РОЗЕНБЕРГ

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1907


 

ДИНАМО ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Его устройство, конструкция и эксплуатация.

САМУЭЛА ШЕЛДОНА И ЭРИХА ХАУСМАНА

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ Д. ВАН НОСТРАНД, 1910


 

ДИНАМО, МОТОРНЫЕ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКОВ

Практическое пособие по постоянному, переменному и многофазному току.

УИЛЬЯМ Р. БАУКЕР

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ Д. ВАН НОСТРАНДА, 1908


 

ДИНАМО-МАТЕРИАЛЫ, ДВИГАТЕЛИ, ГЕНЕРАТОРЫ И РОТАЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ГИСБЕРТ КАПП

ЛОНДОН, БИГГС И Ко.,


 

БУМАГА ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Б. Г. Ламме

Westinghouse Electric & Mfg. Co., Восточный Питтсбург, 1919 г.


 

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА – ПЕРВЫЙ КУРС

ЭРНСТА ЮЛИУСА БЕРГА И УОЛТЕРА ЛАЙМАНА АПСОНА

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1916


 

ПРИНЦИПЫ ДИНАМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

БЕНДЖАМИН Ф.БЕЙЛИ

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1915


 

ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ ДИНАМО ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Х. М. ХОБАРТ

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1908


 

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Теория и характеристики электрических цепей и машин.

КЛАРЕНС КРИСТИ

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1917


 

ТРАНСФОРМАТОР ПРАКТИКА

Производство, сборка, соединения, эксплуатация и испытания.

УИЛЬЯМ Т. ТЕЙЛОР

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1913


 

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ ГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

АЛЬФРЕДА СТИЛЛА

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1916


 

ДИНАМО-МАШИНЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

КАК ИХ СДЕЛАТЬ И ЗАПУСТИТЬ

ПОЛ Н. ХАСЛАК

ФИЛАДЕЛЬФИЯ, ИЗДАТЕЛЬ ДЭВИДА МАККЕЯ, 1903


 

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СТАНКОВ

С ГЛАВОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ ДЛЯ МОТОРНЫХ МАШИН

СОДЕРЖАНИЕ
—    Применение двигателей в станках
—    Электропроводка на моторных машинах

СПРАВОЧНАЯ СЕРИЯ МАШИН
The Industrial Press, Нью-Йорк, 1913 г.


 

КОММУТАТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

И УТЕЧКА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

РУДОЛЬФ ГОЛЬДШМИДТ,

ЛОНДОН; ЭЛЕКТРИК» ПОЛИГРАФИЧЕСКОЕ И ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ОБЩЕСТВО, 1909


 

СПЕЦИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ДИНАМО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

ОТ МАЙЛЗА УОКЕРА

LONGMANS, ГРИН И КО., ЛОНДОН, 1915


 

МОТОР И ДИНАМО

ДЖЕЙМС ЛОРИНГ АРНОЛЬД
ПРОФЕССОР ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ, НЬЮ-ЙОРКСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛОНДОН, УИЛЬЯМС И НОРГЕЙТ, 1913


 

КОНСТРУКЦИЯ ДИНАМОМЕТРА

СИЛЬВАНУС П. ТОМПСОН

Лондон, Э. и Ф. Н. СПОН, 1905


 

МНОГОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТОКИ И ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

СИЛЬВАНУС П.ТОМПСОН

ЛОНДОН, Э. и Ф. Н. СПОН, 1895


 

ДИНАМО, ЕГО ТЕОРИЯ, КОНСТРУКЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО

К. К. ХОКИНС И Ф. УОЛЛИС

КОМПАНИЯ МАКМИЛЛАН, НЬЮ-ЙОРК, 1909

Динамо, его теория, конструкция и производство — Том I
Динамо, его теория, конструкция и производство — Том II

 

ДИНАМО

Как сделано и как использовано.

С. Р. БОТТОНЕ

ЛОНДОН, SWAN SONNENSCHEIN LOWREY AND CO., 1887


 

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ – ИХ ДЕЙСТВИЕ, УПРАВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

ФРЭНСИС Б. КРОКЕР

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ Д. ВАН НОСТРАНД, 1910


 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ДИНАМО-СТРОИТЕЛЬСТВО ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЕЙ

Практический трактат, показывающий конструкцию и намотку экспериментальной пятидесятиваттной динамо-машины

АРТУР Дж.WEED
NEW YORK, THE NORMAN W. HENLEY Publishing Co., 1910


 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ДИНАМО-СТРОИТЕЛЬСТВО ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЕЙ

ФРЕДЕРИК У. УОКЕР

ЛОНДОН, ИЛИФФ И СЫН, 1886


 

КАК СДЕЛАТЬ ДИНАМО

, содержащий множество иллюстраций и подробные инструкции по сборке небольшой динамо-машины для производства электрического света.

АЛЬФРЕДА КРОФТСА

ЛОНДОН, КРОСБИ ЛОКВУД И СЫН, 1890


 

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ДИНАМО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

К.Э. ЭШФОРД И Э. У. Э. КЕМПСОН

Кембридж, издательство University Press, 1908 г.


 

КОНСТРУКЦИЯ ДИНАМО (ПЕРЕМНОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА)

ТАЙСОНА СЬЮЭЛЛА

ЛОНДОН, КРОСБИ ЛОКВУД И СЫН, 1907


 

ТРАНСФОРМАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ОТ Дж.А. ФЛЕМИНГ

ТОМ I – Индукция электрических токов
ТОМ II – Использование индуцированного тока

ЛОНДОН, Типография и издательство «Электрик», 1892

СКАЧАТЬ КНИГУ (ТОМ I)
СКАЧАТЬ КНИГУ (ТОМ II)

 

ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

АЛЬФРЕДА СТИЛЛА

НЬЮ-ЙОРК, ДЖОН УАЙЛИ И СЫНОВЬЯ, 1919


 

КАК СОЗДАТЬ ДВИГАТЕЛЬ ИЛИ ДИНАМО МОЩНОСТЬЮ В ЧЕТВЕРТЬ ЛОШАДЕЙ

А.Э. УОТСОН

ЛИНН, ИЗДАТЕЛЬСКАЯ КОМПАНИЯ BUBIER, 1894


 

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНИТИЗМ

Теория генераторов и двигателей постоянного тока, генераторы постоянного тока, двигатели постоянного тока, измерения сопротивления, приборы для измерения постоянного тока, переменный ток, генераторы переменного тока, трансформаторы, выпрямитель переменного тока, двигатели переменного тока и синхронные преобразователи, промышленные Применение в двигателях, аккумуляторные батареи

СКРАНТОН, МЕЖДУНАРОДНАЯ ЗАОЧНАЯ ШКОЛА, 1914


 

ДИНАМО ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Авторитетный трактат по теории, конструктивным деталям, расчету, характеристическим кривым и конструкции динамо-электрических машин.

Фрэнсис Б. Крокер

ЧИКАГО, АМЕРИКАНСКАЯ ШКОЛА ПЕРЕПИСКИ, 1908


 

КОНТРОЛЛЕРЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Трактат о современном промышленном контроллере вместе с типичными применениями в промышленности.

ГЕНРИ ДЮВАЛЛА ДЖЕЙМСА

НЬЮ-ЙОРК, КОМПАНИЯ Д. ВАН НОСТРАНДА, 1919


 

СОЕДИНЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Практическое применение опыта инженера-конструктора к задачам эксплуатационников, моталщиков и ремонтников.Также Презентация для студентов практических вопросов, возникающих при намотке и подключении двигателей переменного тока.

А. М. ДАДЛИ

КНИЖНАЯ КОМПАНИЯ McGRAW-HILL, НЬЮ-ЙОРК, 1921

 

Проектирование вращающихся электрических машин, 2-е издание

Предисловие xi

Об авторах xiii

Сокращения и символы xv

1 Основные законы и методы проектирования электрических машин 1

1.1 Электромагнитные принципы 1

1.2 Численное решение 8

1.3 Наиболее распространенные принципы, применяемые в аналитических расчетах 12

1.3.1 Диаграммы линий потока 16

1.3.2 Диаграммы потока для приложения токоведущих зон 122 904 12904 22 90 Принцип виртуальной работы при определении силы и момента 25

1.5 Тензор напряжений Максвелла; Радиальное и касательное напряжение 32

1.6 Самоиндукция и взаимная индуктивность 36

1.7 на единицу значений 42

1.8 фасорные диаграммы 45

библиография 47

2 обмотки электрических машин 48

2.1 Основные принципы 49

2.1.1 намотки для полюсов 49

2.1.2

2.1.3 Торцевые обмотки 54

2.2 Фазные обмотки 54

2.3 Трехфазная интегральная щелевая обмотка статора 57

2.4 Диаграмма вектора напряжения и коэффициент обмотки 64

2 1 2.590 Анализ обмотки0 16 Короткая разводка 74

2.7 Токовая связь пазовой обмотки 81

2.8 Многофазные дробные пазовые обмотки 94

2.9 Фазные системы и зоны обмоток 97

2.9.1 Фазные зоны 2 97

99

2.10 Условия симметрии 101

2.10.1 Симметричные обмотки с дробными пазами 101

2.11 Базовые обмотки 104

2.11.1 Первичные обмотки с дробными пазами 104

104

11.2 Во втором классе фракционные прорезизанные обмотки 105

2.11.3 Бесплатные обмотки слота в слотах 106

2.12 обмотки фракционного слота 108

2.12.1 Однословные обмотки однослойных фракционных слотов 108

2.12.2 двухслойные обмотки фракционных слотов 117

2.13 Однофазные и двухфазные обмотки 124

2.14 Обмотки, допускающие различное число полюсов 127

2.15 Обмотки коллектора 129

2.15.1 Принципы наматывания внахлестку 123 5.2 Принципы обмотки волн 136

2.15.3 Примеры обмотки коммутатора, балансирующие разъемы 139

2.15.4 Отены коммутатора переменного тока 143

2.15.5 Текущая связь намотки коммутатора и реакции якоря 144

2.16 Компенсирующая обмотки и коммутационные полюсы 146

2.17 Обмотки ротора асинхронных машин 149

2.18 Демпферные обмотки 152

Библиография 153

3 Проектирование магнитных цепей 155

3.1 Воздушный зазор и его магнитное напряжение. Длина сердечника 173

3.3 Магнитное напряжение зубца и выступающего полюса 176

3.3.1 Магнитное напряжение зубца 176

3.3.2 Магнитное напряжение выступающего полюса 180

3.4 Магнитное напряжение ярма статора и ротора 180

3.5 Кривая холостого хода, эквивалентный воздушный зазор и ток намагничивания машины. Магниты во вращающихся машинах 203

3.7.1 История и развитие постоянных магнитов 203

3.7.2 Характеристики материалов для постоянных магнитов 205

3.7.3 Рабочая точка цепи постоянного магнита 210

3.7.4 Демагенизация постоянных магнитов 217

3.7.5 Нанесение постоянных магнитов в электрических машинах 219

3.8 Сборка утюга 226

Библиография 227

4 индукции 229

4.1 Намагничивающая индуктивность 230

4.2 Индукты утечки 233

4.2.1 Разделение компонентов потока рассеяния 235

4.3 Расчет рассеяния потока 238

4.3.1 Коэффициент перекоса и индуктивность рассеяния рассеяния 239

4.3.2 Индукт о утечке воздуха 243

4.3.3 индуктивность утечки гнезда 248

4.3.4 индуктивность утечки шиповника 259

4.3.5 460012

Bibliography 264

5, сопротивляются 265

5.1 Сопротивление постоянному току 265

5.2 Влияние скин-эффекта на сопротивление 266

5.2.1 Аналитический расчет коэффициента сопротивления 266

5.2.2 Критическая высота проводника в пазу 276

5.2.3 Методы ограничения скин-эффекта 277

5.2.4 Коэффициент индуктивности 278

5.2.5 Расчет скин-эффекта в слотах с помощью анализа схем 279

5.2.6 Двусторонний скин-эффект 287

Библиография 2922 90 Процесс проектирования вращающихся электрических машин 293

6.1 Принципы экологического проектирования вращающихся электрических машин 293

6.2 Процесс проектирования вращающихся электрических машин 294

6.2.1 Начальные значения 294

6.2.2 Основные размеры 297

6.2.3 Воздушный зазор 305

6.2.4 Выбор обмотки 309

6.2.5 Плотность потока в воздушном зазоре 310 9001×6 № нагрузки 6.2.1. Электрическая машина и число витков обмотки 311

6.2.7 Новая плотность потока в воздушном зазоре 316

6.2.8 Определение ширины зуба 317

6.2.9 Определение размеров паза 318

6.2.10 Определение ширины зуба Магнитные напряжения воздушного зазора и зубьев статора и ротора 323

6.2.11 Определение нового коэффициента насыщения 326

6.2.12 Определение высоты ярма статора и ротора и магнитных напряжений 326

6.2.13 Намагничивающая обмотка 327

6.2.14 Определение наружного диаметра статора и внутреннего диаметра ротора 329

Расчет характеристик машин 329

Библиография 330

7 Свойства вращающихся электрических машин 331

7.1 Размер машины, скорость, различные нагрузки и КПД 331

7.1.1 Размер машины и скорость 331

7.1.2 Механическая нагрузка 333

7.1.3 Электрическая нагрузка 337

7.1.4 Магнитная нагрузка 338

7.1.5 Эффективность 340

7.2 Asynchronous Mother 342

7.2.1 Текущая связь и создание крутящего момента асинхронной машины 342

7.2.2 Импеданс и токовая связь клеточной обмотки 349

7.2.3 Характеристики асинхронной машины 356

7.2.4 Эквивалентная схема с учетом асинхронных крутящих моментов и гармоник 361

7.2.5 Синхронные крутящие моменты 367

7.2.6 Выбор номера слота обмотки клетки 369

7.2.7 Конструкция асинхронного двигателя 371

7.2.8 Охлаждение и режимы работы 373

7.2.9 Примеры параметров Трехфазные промышленные асинхронные двигатели 378

7.2.10 Асинхронный генератор 380

7.2.11 Асинхронная машина с фазным ротором 382

7.2.12 Асинхронный двигатель с питанием от однофазного тока 383

7.3 Синхронные машины 388

7.3.1 Индуктивность синхронной машины в синхронном режиме и в переходных процессах 390

7.3.2 Синхронная машина под нагрузкой и уравнение угла нагрузки 400

7.3.3 Векторные диаграммы среднеквадратичного значения синхронной машины 407 407 7.3.4 Кривая холостого хода и испытание на короткое замыкание 417

7.3.5 Асинхронный привод 419

7.3.6 Токи демпфера, вызванные асимметричной нагрузкой 423

7.3.7 Смещение прорези стержня демпфера от оси симметрии Полюс 424

7.3,8 В Кривая синхронной машины 426

7.3.9 Методы возбуждения синхронной машины 426

7.3.10 Синхронные машины постоянного магнита 427

7.3.11 Синхронные нежелательные машины 456

7,4 DC Станки 468

7.4.1 Конфигурация машин постоянного тока 468

7.4.2 Работа и напряжение машины постоянного тока 470

7.4.3 Реакция якоря машины постоянного тока и конструкция машины 474

7.4.4 Коммутация 475

7.5. Машина двойного явного сопротивления 479

7.5.1 Принцип работы машины двойного явного сопротивления 479

7.5.2 Крутящий момент машины SR 480

7.5.3 Работа машины SR 481

7.5,4 Основная терминология Число фаз и размеры машины SR 485

7.5.5 Системы управления двигателем SR 489

7.5.6 Будущие сценарии для машин SR 491

Список литературы 492

8 Изоляция электрических машин 9.15 90 0 4951 Изоляция вращающихся электрических машин 497

8.2 Пропитка лаков и смол 503

8.3 Размеры изоляции 506

800-4 электрические реакции старения изоляции 509

8.5 Практические изоляционные конструкции 510

8.5.1 Слот изоляции низковольтных машин 511

8.5.2 Изоляция концов катушек низковольтных машин 512

8.5.3 Изоляция обмоток полюсов 512

8.5.4 Пропитка низковольтных машин 513

8.5.5 Изоляция высоковольтных машин 513

8.6 Мониторинг изоляции изоляции 515

8,7 Изоляция в преобразователь преобразователя частоты 518

библиография 521

9 Убытки и теплообмен 523

9.1 Убытки 524

9.1.1 Резистивный Потери 524

9.1.2 Потери в железе 526

9.1.3 Дополнительные потери 526

9.1.4 Механические потери 527

9.1.5 Снижение потерь 529

9.1.6 Экономика энергосбережения 533

9.2 Удаление тепла 534

9.2.1 Проводимость 534

9.2.2 Излучение 538

9.2.3 Конвекция 541

9,3 Тепловая эквивалентная схема 548

9.3.1 Аналогия между электрическими и тепловыми Количество 548

9.3.2 Средняя теплопроводность обмотки 549

9.3.3 Схема теплового эквивалента электрической машины 550

9.3.4 Моделирование течения теплоносителя 560

9.3.5 Решение эквивалентной схемы 565

9.3.6 Скорость потока охлаждения 568

Библиография 568

Приложение A 570

Приложение B 572

Алфавитный указатель 575

Указатель 575

Машины, быстроходные машины

Вращающаяся электрическая машина является преобразователем энергии; мы называем это двигателем, когда электрическая энергия преобразуется в механическую энергию, и генератором переменного тока, когда преобразование происходит в обратном порядке.В любом случае электрическая машина может быть одним и тем же устройством, даже если ее функция обратная.

Некоторые привлекательные преимущества, которые могут предложить высокоскоростные генераторы переменного тока или двигатели, включают:

  • Портативность, небольшой размер и малый вес
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Надежность в широком диапазоне сред
  • Хорошая эффективность
  • Тихая работа
  • Отсутствие смазочных материалов и других загрязнителей

Существуют различные топологии машин для высокоскоростных приложений, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.Тип машины с постоянными магнитами считается наиболее совершенным с точки зрения производительности благодаря своим уникальным характеристикам, включая прочную конструкцию, которая хорошо подходит для работы на высоких скоростях, и отсутствие требований к мощности возбуждения, что приводит к работе с коэффициентом мощности, равным единице.

Машины с постоянными магнитами (PM)

Когда эффективность и вес имеют первостепенное значение, машина с ротором с постоянными магнитами явно лучше подходит для большинства применений. Это происходит из-за следующего:

  • Требуется нулевая мощность возбуждения.
  • Машина с постоянными магнитами может работать с коэффициентом мощности, равным единице (для возбуждения не требуется реактивный ток статора). Может быть достигнута эффективность 95% или даже выше.
  • Ротор гладкий, воздушный зазор относительно большой. Это уменьшает потери на парусность, потери на волнистость зубьев и обеспечивает проход для охлаждающего воздуха.
  • Ротор имеет высокое сопротивление и очень низкую проницаемость в машине с постоянными магнитами. Это предотвращает потери, которые в противном случае могли бы быть вызваны пульсациями потока статора из-за зубьев статора и тока статора.Проницаемость магнитов ротора почти такая же, как у воздуха!
  • Размер и потери инвертора зависят от коэффициента мощности, равного единице.

Другие факторы, которые также учитываются при выборе этого типа машины с постоянными магнитами для высокоскоростных приложений, включают:

  • Материал магнита дорог, но это компенсируется преимуществами за счет высокой эффективности, меньшего размера инвертора, более легкого охлаждения, меньшего размера других деталей и меньшей нагрузки на подшипники.
  • Пружинная скорость силы притяжения между ротором и статором минимальна, поскольку ротор имеет очень низкую проводимость; поток изменяется незначительно, когда ротор движется от центра.Это важное преимущество в системах мягких подшипников в машинах с постоянными магнитами, где используются подшипники из фольги или упругие опоры подшипников.
  • Конструкция ротора жесткая, стабильная и долговечная, если она заключена в обруч из инконеля или нержавеющей стали для удерживания магнитов.
  • Ротор всегда возбужден. Если возникает устойчивая неисправность, первичный двигатель должен быть отключен, чтобы избежать опасности высокой температуры. Типичный ток короткого замыкания составляет 3 на единицу.
  • Магниты
  • не подходят для жарких сред.Некоторые магнитные материалы обладают более высокой термостойкостью, чем другие, но практический предел составляет около 200 o C. Намагниченность необратимо уменьшается, когда температура приближается к температуре Кюри магнита. Безопасная температура для магнита зависит от его физических свойств; менее дорогие материалы имеют более низкую температуру Кюри.

Двигатели требуют процедуры синхронного пуска; индукционный пуск может привести к перегреву и размагничиванию ротора.

Индукционные машины

Индукционные машины — это рабочая лошадка промышленности.Они используются повсеместно и имеют много хороших качеств. Простая и недорогая конструкция ротора с короткозамкнутым ротором особенно привлекательна. Возбуждение обеспечивается током статора, который индуцирует и реагирует с током в проводящих стержнях ротора. Этот тип машины имеет следующие характеристики:

  • Поскольку ток статора должен включать реактивную составляющую для возбуждения машины, статор и инвертор несут бремя для этой потребности. Величина этого возбуждающего тока довольно значительна и определяется реактивными сопротивлениями обмотки машины, воздушным зазором между ротором и статором и магнитной проницаемостью стали статора и ротора.Как правило, разумными ожиданиями являются коэффициент мощности 0,85 и эффективность 0,9. Асинхронный ротор имеет значительные потери в металле ротора и клетке ротора.
  • Для получения приемлемого коэффициента мощности требуется короткий воздушный зазор. Поскольку ротор имеет высокую магнитную проницаемость, существуют условия, способствующие паразитным потерям из-за пазов статора и ротора. Пластины ротора уменьшают потери.
  • Ротор должен проскальзывать относительно вращающегося возбуждающего потока. Это создает ток в стержнях клетки с частотой скольжения, и поток, соединяющий железо ротора, движется с частотой скольжения.Если скорость проскальзывания ротора составляет 1% от номинальной скорости, потери ротора составят 1% мощности на валу.
  • Инвертор должен выдавать примерно на 18 % больше вольт-ампер, чем требуется для машины Unity PF.
  • Пружинная скорость силы притяжения между ротором и статором высока, потому что ротор имеет очень высокую проводимость, а воздушный зазор короткий; большое изменение потока происходит, когда ротор движется от центра. Это может быть проблемой в системах с мягкими подшипниками в высокоскоростных машинах, где используются фольгированные подшипники или опоры с упругими подшипниками.
  • Конструкция ротора представляет собой набор ферромагнитных пластин, скрепленных решетчатыми стержнями.
  • Возбуждение можно изменять для уменьшения потерь при частичной нагрузке; даже выключил. Машина не может производить устойчивый ток короткого замыкания. Генераторы не могут самовозбуждаться при подключенной цепи нагрузки.
  • Скорость вращения ротора и допустимая температура ротора зависят от свойств используемых материалов и конструкции.

Синхронные реактивные машины

Синхронные реактивные машины имеют очень жесткий и прочный ротор, который может работать на поверхностных скоростях до 1100 футов в секунду.Ротор также может работать при довольно высоких температурах без ущерба для себя – возможно, 600-700 ⁰F. Ротор состоит из слоев ферромагнитной стали, разделенных равными слоями немагнитного материала, чтобы сформировать явные полюса с низким сопротивлением по прямой оси и высоким сопротивлением по поперечной оси. Оба материала спаяны вместе и обладают очень высокой прочностью. Ротор представляет собой гладкий биметаллический цилиндр. Этот тип машины имеет следующие характеристики:

  • Ток статора должен включать реактивную составляющую для возбуждения машины.Величина этого возбуждающего тока очень значительна и определяется реактивным сопротивлением обмотки машины, воздушным зазором между ротором и статором и магнитной проницаемостью стали статора и ротора. Коэффициент мощности 0,7 и эффективность от 0,92 до 0,95, вероятно, реалистичны. Потери на поверхности ротора значительны, но реактивный ротор лучше переносит высокие температуры, чем большинство других типов.
  • Ротор имеет выступающие пазы. Кроме того, для получения приемлемого коэффициента мощности требуется короткий воздушный зазор.Ротор имеет высокую проницаемость и не ламинирован, что способствует паразитным потерям.
  • Ротор синхронен с вращающимся возбуждающим потоком. В роторе не индуцируется ток, кроме блуждающих вихревых токов.
  • Инвертор должен обеспечивать примерно на 43 % больше вольт-ампер, чем требуется для машины Unity PF.
  • Пружинная скорость силы притяжения между ротором и статором высока, потому что ротор имеет очень высокую проводимость, а воздушный зазор короткий; большое изменение потока при движении ротора от центра.Это может быть проблемой в системах с мягкими подшипниками в высокоскоростных машинах, где используются фольгированные подшипники или опоры с упругими подшипниками.

Возбуждение можно изменять для уменьшения потерь при частичной нагрузке; даже выключил. Машина не может производить устойчивый ток короткого замыкания. Генераторы не могут самовозбуждаться при подключенной цепи нагрузки.

Механические и электрические машины (ENGME353): Каталог документов

Этот документ основан на основах, изложенных в ENGEN110, ENGEN111 и ENGEN180; он охватывает применение характеристик электромеханических машин в конструкции привода, выбор подходящих источников энергии и подходящих компонентов трансмиссии.Проблемное обучение используется в сочетании с экспериментами для сравнения теории с реальным поведением машины.

Информация о бумаге

Триместры и местоположения

Код события При обучении Где преподавали
22A (HAM) A Триместр: 7 марта 2022 г. — 3 июля 2022 г. Гамильтон

Расписание лекций по механическим и электрическим машинам (ENGME353)

День Запуск End Room Даты
Ср 2:00 15:00 L.G.02 марта 7 — 120117
пт 11:00 12:00 11:00 12:00 S.1.05 Март 7 — 12 июн

NB: Там может быть другие запланированные мероприятия для этой статьи, такие как учебные пособия или семинары.
Посетите онлайн-расписание ENGME353 для более подробной информации


Ориентировочные сборы за механические и электрические машины (ENGME353)

Возникновение Внутренний Международный
  Стоимость обучения Ресурс  
$994 $4971
Вам будет отправлен договор о зачислении, который подтвердит ваши взносы.
Стоимость обучения, указанная ниже, является ориентировочной и может меняться. Существуют дополнительные сборы и сборы, связанные с регистрацией. Дополнительную информацию см. в Таблице сборов и сборов.

Контуры бумаги для механических и электрических машин (ENGME353)

Доступны следующие схемы бумаги для механических и электрических машин (ENGME353).
Если вашего доклада нет в списке, обратитесь в офис факультета или школы.

Дополнительная информация