Преобразующих переменный

а) исполнительные двигатели, преобразующие электрическую энергию входа во вращательное движение вала;

1. Общие сведения. Электрические машины постоянного тока служат для преобразования механической энергии в электрическую и для обратного преобразования электрической энергии в механическую. Машины, преобразующие механическую энергию в электрическую, называются генераторами. Они приводятся во вращение первичными двигателями и предназначены для питания разнообразных приемников электрической энергии. Машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, называются электродвигателями и служат для приведения в движение разнообразных машин и станков. Работа электрических машин основана на главнейших законах электромагнетизма, а именно на законе электромагнитной индукции

Для упрощения расчета часто потребители, преобразующие электрическую энергию в механическую или световую, заменяют эквивалентными потребителями, преобразующими электрическую энергию в тепловую, т. е. получают эквивалентную схему замещения.

Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для прохождения тока и описываемых с помощью понятий тока и напряжения. Электрическая цепь состоит из источников (генераторов) и приемников электрической энергии. Источником называют устройство, создающее (генерирующее) токи и напряжения. В качестве источников могут выступать как первичные устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую (аккумуляторы, электромашинные генераторы, термоэлементы, пьезодатчики и т. д.), так и устройства, преобразующие электрическую энергии) первичных источников в энергию электрических колебаний требуемой формы. Приемником называют устройство, потребляющее (запасающее) или преобразующее электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, механическую, световую и т. д.). Физическими элементами реальной электрической цепи являются резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, трансформаторы, транзисторы, электронные лампы и другие компоненты электроники. При этом электрическая цепь может конструктивно выполняться либо из указанных выше дискретных компонентов, лкбо изготовляться в едином технологическом цикле (интегральные схемы). Электрические цепи, содержащие как интегральные, так и дискретные компоненты, получили наименование гибридных.

Для упрощения расчета часто потребители, преобразующие электрическую энергию в механическую или световую, заменяют эквивалентными потребителями, преобразующими электрическую энергию в тепловую, т. е. получают эквивалентную схему замещения.

Для угрощения расчета часто потребители, преобразующие электрическую энергию в механическую или световую, заменяют эквивалентными потребителями, преобразующими электрическую энергию в тепловую, т. е. по- • лучают. эквивалентную схему замещения.

Электрические машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, называются электрическими двигателями. Электрические двигатели по установленной мощности являются основными потребителями электрической энергии.

Светодиоды — это излучающие полупроводниковые приборы с одним /'-«-переходом, преобразующие электрическую энергию в энергию некогерентного светового излучения.

В приборах компенсационного преобразования могут быть получены более высокая точность, большее быстродействие и меньшее потребление энергии от объекта измерения. В качестве узлов обратной связи, используются обращенные преобразователи, преобразующие электрическую величину в неэлектрическую (электромеханические преобразователи, лампы накаливания).

Подстанция служит для приема, преобразования и дальнейшего распределения электроэнергии и состоит из распределительного устройства высшего напряжения, преобразовательных агрегатов (трансформаторы, ртутно-выпрямительные агрегаты, преобразователи частоты и т. д.) и распределительного устройства низшего напряжения. Подстанции с трансформаторами, преобразующие электрическую энергию только по напряжению, называют трансформаторными в отличие от подстанций, преобразующих электроэнергию как по напряжению, так и по другим параметрам тока (выпрямление или изменение частоты), которые называют преобразовательными подстанциями.

В приборах уравновешивающего преобразования, предназначенных для измерения механических величин электрическими методами, также применяются электромеханические преобразователи, преобразующие электрическую величину в механическую (момент, силу) с целью уравновешивания однородной, механической же, измеряемой величины. Эти преобразователи по принципу действия аналогичны ИМ, но в отличие от них называются обратными электромеханическими преобразователями.

Цехи электролиза и гальванопокрытий, агр'егаты электролитического получения металлов, некоторые виды электросварки и электродвигатели постоянного тока питаются от сетей постоянного тока, полученного посредством подстанций и установок, преобразующих переменный ток в постоянный.

Недостатком данного способа является невозможность пуска двигателя под нагрузкой, так как нерационально иметь пусковой двигатель большой мощности и удорожание и усложнение установки за счет пускового двигателя. Поэтому данный способ имеет применение главным образом для двигатель-генераторов, преобразующих переменный ток в постоянный, для которых имеется возможность пуска со стороны постоянного тока с использованием генератора при пуске в двигательном режиме, а также для мощных синхронных компенсаторов.

Недостатком данного способа является невозможность пуска двигателя под нагрузкой, так как нерационально иметь пусковой двигатель большой мощности и удорожание и усложнение установки за счет пускового двигателя. Поэтому данный способ имеет применение главным образом для двигатель-генераторов, преобразующих переменный ток в постоянный, для которых имеется возможность пуска со стороны постоянного тока с использованием генератора при пуске в двигательном режиме, а также для мощных синхронных компенсаторов,

Преобразование электромагнитной энергии осуществляется с помощью трг нсформаторов, изменяющих напряжение и ток, преобразователей чг.стоты, ламповых генераторов, а также ионных и полупроводниковых инверторов, преобразующих постоянный ток в переменный, выпрямителей, преобразующих переменный ток в постоян* ный, и т. п.

Постоянный ток для питания двигателей получается с помощью генераторов постоянного тока или выпрямительных установок, преобразующих переменный ток в постоянный.

Высоковольтные линии электропередачи переменного тока ( 9.3) состоят из генераторов /, дающих переменный ток напряжением 6-10 — 21 кВ, звена трансформаторных подстанций 2, повышающих напряжение до 35, НО, 220, 330, 500 и 750 кВ, воздушных линий электропередачи и изоляционных опор 3 звена понижающих трансформаторных подстанций 4, преобразующих переменный ток высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения, трансформатора собственных нужд 5.

В некоторых случаях (например, при анализе работы выпрямительных устройств, преобразующих переменный ток в постоянный) необходимо знать среднее (т. е. среднеарифметическое) значение синусоидально изменяющейся величины за половину периода, в течение которой ее знак не меняется. Если э. д. с. е => = Ет sin a>t, то

применение в установках для зарядки аккумуляторных батарей; в агрегатах, преобразующих переменный ток в постоянный, необходимый для питания электролизных установок и других потребителей постоянного тока; в электромашинных агрегатах, используемых в промышленности для широкого и плавного регулирования скорости рабочих машин.

Преобразование электромагнитной энергии осуществляется с помощью трансформаторов, изменяющих напряжение и ток, преобразователей частоты, усилителей, а также ионных и полупроводниковых инверторов, преобразующих постоянный ток в переменный, выпрямителей, преобразующих переменный ток в постоянный, и т. п.

Существенного повышения быстродействия системы возбуждения можно достигнуть с помощью управляемых вентилей, ионных или тириеторных, преобразующих переменный ток вспомогательного синхронного генератора частотой 50 Гц в постоянный (рис, 1-19). Вспомогательный генератор имеет электромашинную систему возбуждения и при независимой системе располагается на одном валу с главным. При высокой кратности форсирования возбуждения (&ф Е> 2) обычно применяют две группы управляемых вентилей: рабочую и форсировочную. Обе группы выполняют по шести- или трехфазной мостовой схеме, соединяют параллельно и подключают к обмотке возбуждения генератора. Рабочая группа вентилей работает с малыми углами регулирования и обеспечивает возбуждение генератора в нормальных режимах. Форсировочная группа в нормальном режиме работает с большими углами регулирования и дает не более 30 % тока возбуждения. При форсн-ровке эта группа полностью открывается и дает весь ток форси-ровки, а при гашении поля переводится в инверторный режим.

Постоянный ток для питания двигателей получается с помощью генераторов постоянного тока или выпрямительных установок, преобразующих переменный ток в постоянный.