Електрически машини и апарати

За да се задвижи всяка задвижка необходим двигател, който конвертира всеки вид енергия в механична и система от механични предавки между вала на двигателя и задвижването. До края на ХIХ век в индустрията използва главно парни и водогрейни двигатели. Сега те са почти изцяло заменен от електрически двигатели.

Използването на електрически двигатели за задвижване на механизми (битови и промишлени съоръжения) поради редица предимства пред други двигатели. Сред тези предимства е възможността за производство на която и електрическа енергия, както и лекотата на управление на устройството, надеждност на работа, възможност за автоматизация.

Електрическите автомобили са разделени на два типа. Тези, които преобразуват електрическата енергия в механична енергия, наречена двигатели. Машина, преобразуването на механичната енергия в електрическа енергия, се наричат ​​генератори. Двигателите и генератори на базата на феномена на електромагнитна индукция.

алтернатори

Както бе споменато по-горе, генераторът преобразува механичната енергия в електрическа енергия. Въртенето на ротора на генератора се намира в магнитно поле, оформен върху повърхност намотка, при което индуцира електродвижещо сила. Ако една намотка, свързан между резистор, тогава възниква ток. Това описание на принципа на действие на най-простият алтернатора. Но устройството на този тип електрическата машина да бъде много по-трудно, тъй като високото напрежение се приема по-скоро от своя терминал. Във връзка с това е необходимо да се извърши голям брой завъртания на намотката и по специален начин, за да ги свърже заедно.

Въпреки това, когато неподвижно и ротационен операция на индуктор намотки генератор става тромаво и неудобно. Това явление се случва, защото с помощта на подвижните контакти е много трудно да се съберат електрическа енергия, произведена от генератора, тъй като токът е с високо напрежение, в резултат на което контактите започват да предизвика. В тази връзка, на алтернатори ликвидация е фиксиран и ротационното индуктор. Фиксираната част на машината започва да се нарича на статора и движимото - извие.

Обикновено, статорът е изработен от листова стомана. Това се прави с цел да се възстанови вихровите токове. В магнитните полюси на комплекта роторната намотка, осигуряване на електрически ток, който се подава към намотките чрез четките и пръстените на външния източник на ток. Текущата честота, генерирани от генератора променлив ток е 50 Hz.

генератори за постоянен ток

Тези машини - прости индукционни генератори, имащи колектор. Колекторът преобразува променливото напрежение на четката в постоянна.

асинхронен двигател устройство въз основа на въртящо се магнитно поле. Електродвигател, в която въртящо се магнитно поле взаимодейства с ток в намотките на ротора, работи със същия магнитното поле, наречено асинхронен (не едновременно). Трифазни асинхронни двигатели имат две основни части: - фиксирани статор и подвижна - ротора.

За да се увеличи въртящия момент на двигателя и да се намалят загубите на енергия, която се изразходва за отопление на мотора, е необходимо да се създадат условия, при които токовете не са предизвикани в цялата дебелина на ротора, но само на повърхността си. За тази цел, роторът не прави като твърд цилиндър, лист стомана, изолирани един от друг. Тези листове са с канали, в които са посочени медни или алуминиеви ленти. Краищата на тези пръти са запоени в пръстените. Роторът превръща в нещо като порочен кръг, така че този тип ротор ликвидация и призова точно това - един порочен кръг. Благодарение на този метод за производство на ротора става късо. Асинхронен двигател с накъсо - това е най-простият мотор се използва широко в промишлеността и бита.

DC мотор

А просто електрически мотор служи за преобразуване на електрическа енергия в механична енергия. Неговото действие се основава на движението на тоководещи проводници в постоянно магнитно поле. Магнитното поле, при което котвата върти такъв двигател, е създадена от силна електромагнит, който получава ток от същия източник като тази на котвата намотка. Въпреки че има електрически ток, котвата се върти. Ако котва ос растение ролка или се свържете оста на анкерни с оста на всяка машина може да се използва за закрепване на въртене диск на машината в движение. Това се дължи на електрическата енергия ще се извършва механична работа.

Трансформатор - устройство, с които едно напрежение променлив ток се преобразува в променлив ток с различно напрежение. трансформатор устройство се основава на явлението електромагнитна индукция. Трансформаторът е затворена желязното ядро ​​направена от вафла. В основата са подсилени с две намотки на стоманени намотки, имащи различен брой навивки. Намотките имат слаба устойчивост и висока индуктивност.

Трансформатори са се издига и пада. В първия случай, вторичната намотка е с по-голям брой намотки във втория - минимално. Transformer е оптималното устройство за преобразуване на енергия. Модерен силови трансформатори ефективност понякога достига 94-99%.

Incadescent

Има лампи с колба газ, които не поддържа горенето. За тези цели, се използва обикновено азот или аргон. Газът в резервоара трябва да спиралата възможно най-дълго се разпръсква при нагряване. Това прави възможно да се повиши температурата на спиралата до 2900 ° С при всяка крушка има подходящо етикетиране, която включва данни, показващи напрежение на лампата и силата консумира.

При производството на флуоресцентни лампи вместо колби с използване на стъклени тръби, покрити отвътре с фосфор. На двата края на тръбата са волфрам спирала, спойка в тръбата. Спирала носи специална паста оксид, което позволява на електроните да напусне спирала. В стъклена тръба се запълва с живачни пари и аргон. Дължината и диаметърът на тръбата зависи от напрежението на лампата и власт. В допълнение, лампата е стартер представлява йонен реле предоставя под формата на два електрода в запечатана колба се пълни с неон. Един стартерни електроди - биметални плоча.

Когато лампата е в мрежата, освобождаване настъпва между стартерни електроди, нагряване на биметални плоча. Отопляем, огъва се и затваря втория контакт. Токът протича през веригата нагрява електродите лампа до температура 800-1000 ° С биметални плоча охлажда в този момент, отстранени, и веригата се отваря. За че в момента на отваряне на веригата между електродите се наблюдава голям самостоятелно индукция електродвижеща сила, създаване на електрически разряд в аргон и живачни пари, се използва газ. Но въпреки цялата си ползи газ намалява ефективността на лампата. За да се предотврати това, кондензатор капацитет от 4 до 8 microfarads. В тази ефективност се повишава до 95%.

За смущения зрялост в радиостанции, произтичаща от действието на флуоресцентна лампа в електрическата верига включва (успоредно стартер) кондензатор 0.06 microfarads. Флуоресцентни лампи са предназначени за 220 волта мощност 30, 40, 80 и 125 вата.

Електроуредите са предназначени за измерване на различни електрически величини. Условно, те могат да бъдат разделени на устройства директно оценка и сравнение на устройства. В устройствата от първата скала група е маркиран в звената, които се измерват директно от стрели отклонение. Тази група включва силата на тока, волтметри, ohmmeters, и така нататък. Във втората група от устройства, използвани физически явления, които се движат на системата за мобилно устройство и по този начин се създаде въртящ момент. Тя може да бъде създаден чрез взаимодействие на магнитното поле на постоянния магнит и магнитното поле на бобината и магнитно поле намотка ток и феромагнит и т. D.

В зависимост от това дали е физически процес прилага в инструмента те са разделени на инструмент намотка, електромагнитни, на електродинамични, индукция, термоелектрически и други системи.

Всяко устройство има свои собствени измервания с грешки. Допустими грешки в зависимост от свойствата и качеството на класа на устройството определя точността на инструмента. Клас на точност обикновено се показва на диска или на данни устройство баланс. Общо на линия са 8 класове на точност.

Най-широко разпространени са устройства, чиято работа се основава на електромагнитната система. Това техническо средство е фиксирана намотка е свързан във веригата. Вътре бобините има ядро ​​от мек желязо и засадени ексцентрично на оста, върху която също са фиксирани насочващата стрелка и спираловидната пружина.

Пружината осигурява противодействие момент стрелката и се връща в първоначалното си положение при липса на ток. Има и бутало, движещи се във въздуха цилиндъра. Буталото действа като амортисьор (въздух амортисьор) а.

електромагнитни устройства на системата са предназначени за измерване на постоянен и променлив ток. В устройства с желязно ядро, като правило, точност не е висок клас. Те се използват за измерване на бордове и измерванията, които не изискват висока точност. В лабораторни условия обикновено се използват устройства с от желязо-никелова сплав ядра.

Положителните качества на такива устройства са полезни за измерване на вериги от двете DC и AC ток, претовари сегашната стабилност, лекота на производството, както и добра механична якост. Недостатъкът на тези устройства се считат за технически мащаб неравностите, появата на остатъчната намагнитване на ядрото, както и зависимостта на измервания на външни магнитни полета.

Полупроводникови електроуреди

Наречен полупроводникови устройства, които са базирани на електронни процеси, протичащи в полупроводници. В полупроводници самите обикновено свободни електрони е много малък, следователно вътрешна проводимост е ниска. В случай, има допълнителна примес проводимост, което причинява на тока полупроводници, когато се прилагат никакви примеси.

Полупроводници са п-тип и р-тип. В първия тип полупроводници съдържат онечиствания такива атоми, която лесно се откаже от електрони, като по този начин увеличаване на броя на свободни електрони в полупроводника. примесни полупроводници втори тип допринасят за образуването на дупки, увеличаване на проводимостта на р-тип. Така да се каже, че има полупроводници с електрони и дупки проводимост.

Ако производството на полупроводници сплав от различни видове, на кръстовището, образуван на границата на р-п-възел. В случай на такъв директна връзка с електрическата верига на полупроводникови (р-тип към положителния полюс, и п-тип - с отрицателен), проводимостта ще бъде висока, и устойчивост - малък. Когато включите (р-тип с отрицателен, и п-тип - до положителни) ток е сведена до минимум, поради високия съпротивление р-н-кръстовище.

Полупроводникови устройства, които превръщат електрическа енергия и като р-п-възел и два терминала, наречена диоди. Обикновено диоди са изработени от германий, силиций и галиев арсенид. Като функция те са разделени на токоизправител, детектор, превключване, напрежение стабилизатори, или ценерови диоди.

Полупроводникови Токоизправители надеждни в експлоатация, имат дълъг експлоатационен живот. Тяхната голям недостатък е, че всеки от тях има граница температура, т. Е. оперират в границите от -70 до 125 ° С

Ако индикаторът за полупроводници до голямо количество светлина, неговата електропроводимост ще се увеличи значително. Това ще се случи за сметка на скъсване връзка и образуването на свободни електрони и дупки. Това явление се нарича фотоелектричния ефект. Устройства, чиято работа се основава на фотоелектричния ефект, наречени фоторезистори или фоторезистори. Положителни фоторезисти са качества миниатюрен размер, измервания с висока степен на чувствителност, и така нататък. D. Тези характеристики позволяват използването на тези устройства в много области на науката и технологиите за запис и измерване на слаби светлинни потоци. Фотопроводими клетки се използват за определяне качеството на повърхността, контролира размера на продукти и така нататък.

Това е полупроводникови устройства с две р-п-преход. За да обясни принципа на работа ние считаме, един от видовете транзистори, направени от силиций или германий с добавянето на страните-донори и акцептори примеси. Онечистванията са разпределени така, че между два пласта от р-тип полупроводникови има много тънък слой от п-тип полупроводникови (фиг. 13).

Фиг. 13. Устройството за транзистор

Горният тънък слой наречен база или база. две р-п-преход оформен в полупроводникови линии, чиито посоки са противоположни. Наличието на три заключения от райони с различни видове проводимост дава възможност да се използват транзистори в много електрически вериги. В момента на транзистори са много често срещани в радио и електротехника.

Това е устройство за полупроводникови силиций като регламент клапан свойства. Тиристорен състои от 4 последователни региони с р-п-преход. Р1 граничен слой е свързан към анода на източник на ток и нарича анода на тиристор. N2-слой край, свързан към източник и катода се нарича катода на тиристор. Две среден слой, наречен база. Един от тях е ръководният орган на тиристор и се нарича контрол електрод.

химични източници

За този вид източник на ток може да включва галванични елементи и батерии.

Галванични клетки. Като такива, източници на ток електрическа енергия се генерира от химични реакции. Това електрическо устройство е контейнер, изработен от цинк, който се поставя в въглероден прът, увити плат торбичка. Торбичката, от своя страна, се напълва със смес от въглища с манганов оксид. Роля на течност в електрохимичната клетка играе гъста паста, в течен амоняк zameshenny. Цинк контейнер се поставя в картонена кутия е изпълнен със смола горен слой. Смолата е разположен малък отвор, през който газовете генерирани по време на работа на клетката. Въглища има скоба прът, който служи положителния полюс, отрицателен полюс в този случай - цинк контейнер. От няколко от тези елементи може да направи батерията. Тогава въглероден прът на първия елемент е свързан с капацитет на втората цинк и втори въглероден прът - трети контейнер. Цинков капацитет на първия елемент и третия въглероден прът посочени проводници, на която две метални плочи, които са полюсите на батерията приложен. Първо рекорд - отрицателния полюс, а вторият - положителен.

Батерии. Електрохимични клетки имат много кратък живот. С течение на времето, те не успеят и крайните електроди решение. Всички тези материали трябва да бъдат заменени с нови. Батериите са най-подходящи за тази цел. Те са енергийни магазина и се основават на принципа на обратимост на химичните реакции. Най-често се считат киселинни батерии. акумулаторните плочи са изработени от олово под формата на решетки и покрити с активна маса. Плаките са положителния полюс на батерията се държат заедно редица от паралелни, вертикално поставени ребра, които образуват клетката. В тези клетки, подредени активна маса, състояща се от олово оксид. Отрицателните плочи под формата на олово решетка с клетки, пълни с активна маса от чисто олово. Тъй като разтвор в батериите е сярна киселина, разтворена във вода. Всяка батерия е с паспорт, който определя границите на ток по време на зареждане и разреждане.

Връзки към други страници от сайта на "строителството, дома подобрение":