Редактирование: Основы электротехники-ликбез
Внимание. Вы не представились системе.
Ваш IP-адрес будет записан в историю изменений этой страницы.Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
силовая электротехника-----автор Книжников ВВ | силовая электротехника-----автор Книжников ВВ | ||
− | |||
− | |||
− | |||
Основоположник силовой электротехники английский ученый Фарадей придумавший первый рамочный электродвигатель!!! | Основоположник силовой электротехники английский ученый Фарадей придумавший первый рамочный электродвигатель!!! | ||
Строка 10: | Строка 7: | ||
Принцип действия любого электромотора основан всего на двух фундаментальных уравнениях электротехники ----- | Принцип действия любого электромотора основан всего на двух фундаментальных уравнениях электротехники ----- | ||
− | 1) закон Ампера описывает момент силы М(Нм) как произведение плотности магнитного потока или индукция B(Тесла=вб/м2), на длину проводника фазы L(м), на диаметр статора d(м), на силу тока I(А) !!! | + | 1) закон Ампера описывает момент силы М(Нм) как произведение плотности магнитного потока или индукция B(Тесла=вб/м2) , на длину проводника фазы L(м), на диаметр статора d(м), на силу тока I(А) !!! M=(BLd)I=Ki I |
− | + | На практике, чем сильней магнит---больше боковая площадь статора----больше витков на зубе----больше диаметр железного статора----сильнее ток, тем выше момент силы вращения! | |
− | + | 2) закон самоиндукции Фарадея---- это эдс наведенная как произведение полного магнитного потока Ф(Вольт с)=BS=BLd на круговую частоту изменения w=2пиf (считай кол-во переключений фаз в секунду) !эдс= Uинд=dФ/dt=Фw=(BLd) х 2пиf | |
− | + | При торможении ротора нагрузочным моментом,чем больше ток, тем меньше частота переключений фаз при которой наведенная эдс запирает напряжение питания -----разница или дельта между питанием и эдс деленная на активное электросопротивления обмоток и есть потребляемая сила тока мотором! | |
− | 2) закон самоиндукции Фарадея это | + | |
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | При торможении ротора нагрузочным моментом,чем больше ток, тем меньше частота переключений фаз при которой наведенная эдс запирает напряжение питания -----разница или дельта между питанием и | + | |
Pмех=Mw=(BLd I) x (Uинд/Ф)=IUинд-----мощность электромотора прямо пропорциональна напряжению питания и силе потребляемого тока | Pмех=Mw=(BLd I) x (Uинд/Ф)=IUинд-----мощность электромотора прямо пропорциональна напряжению питания и силе потребляемого тока | ||
− | то есть в теории любой электромотор можно форсировать по напряжению бесконечно много не превышая максимальный ток ограниченный тепловой мощностью омических потерь сопротивления обмоток Pтеп= | + | то есть в теории любой электромотор можно форсировать по напряжению бесконечно много не превышая максимальный ток ограниченный тепловой мощностью омических потерь сопротивления обмоток Pтеп=RI2 не более 1вт на 1г массы мотора при интенсивном охлаждении, тогда Iмах=(Pтеп/R)0.5, но на практике повышая удельную мощность мотора с 3-4 вт/г до 6-8 вт/г можно увеличить напряжение питания от номинала всего 1.5-2раза из-за возможности пробоя лаковой изоляции проводов обмоток соседних фаз!!! |
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
Электрический заряд является носителем энергии, которую можно преобразовать в механическую мощность движения тела! | Электрический заряд является носителем энергии, которую можно преобразовать в механическую мощность движения тела! | ||
Строка 34: | Строка 23: | ||
Чем выше частота переключений в фазах эд или частота питающего переменного напряжения, тем выше удельная мощность электро-потребителя по закону насыщения линий гистерезиса магнитного потока в железе статора трансформатора или эд! | Чем выше частота переключений в фазах эд или частота питающего переменного напряжения, тем выше удельная мощность электро-потребителя по закону насыщения линий гистерезиса магнитного потока в железе статора трансформатора или эд! | ||
− | Для питания синхронных эд через БУМ типа регулятора хода справедливо закономерность--- чем выше напряжение, тем выше частота вращения и больше мощность, которую можно снять с эму при | + | Для питания синхронных эд через БУМ типа регулятора хода справедливо закономерность--- чем выше напряжение, тем выше частота вращения и больше мощность, которую можно снять с эму при тойже силе тока, ограниченной омическими тепловыми потерями на обмотках! |
Для оптимизация полной электроцепи типа ---аккумулятор---регулятор хода----электромотор применима эмпирическая зависимость -----корень квадратный из потребляемой мощности на полном газу и есть напряжения акку в вольтах и ток в амперах!!! | Для оптимизация полной электроцепи типа ---аккумулятор---регулятор хода----электромотор применима эмпирическая зависимость -----корень квадратный из потребляемой мощности на полном газу и есть напряжения акку в вольтах и ток в амперах!!! | ||
− | например для ВМГ | + | например для ВМГ электросамолёта Рпотр=340вт ,тогда корень получается по напряжению 18,3В и ток 18,3А!!!то есть достаточно липо акку на 5 банок и регулятор хода на 20А, провода сечением 2мм2 и разъём силовой на диаметр в 2 мм типа бананов |
На практике оптимальная сила тока протекающая через обмотки электромотора на полном газу при максимальном КПД электродвигателя равна корню квадратному из произведения тока холостого хода на напряжение питания и делённого на электро сопротивление мотора | На практике оптимальная сила тока протекающая через обмотки электромотора на полном газу при максимальном КПД электродвигателя равна корню квадратному из произведения тока холостого хода на напряжение питания и делённого на электро сопротивление мотора | ||
− | Iопт=(Рхх/ | + | Iопт=(Рхх/Rобм)0.5=(Iхх Uакку/Rэд)0.5 это очень красивая формула!!! |
− | например----например при омическом сопротивлении обмоток R=0.1ом ----Iопт=(1а х 11в/0.1ом) | + | например----например при омическом сопротивлении обмоток R=0.1ом ----Iопт=(1а х 11в/0.1ом)0.5=10.5а! |
− | |||
Математика следующая---- | Математика следующая---- | ||
− | 1) Ртеп = | + | 1) Ртеп = Rэд (I)2 ----тепловые омические потери в обмотках эд в ваттах |
− | 2) Рпер = U Iхх---- электромагнитные потери на | + | 2) Рпер = U Iхх---- электромагнитные потери на перемагничевание железа статора в вт |
− | 3) Рпотерь = Ртеп + Рпер----общая мощность потерь | + | 3) Рпотерь = Ртеп + Рпер----общая мощность потерь в вт |
− | 4) Рэл = U I----входная потребляемая электрическая мощность | + | 4) Рэл = U I----входная потребляемая электрическая мощность в вт |
5) Рмех = Рэл − Рпотерь----механическая мощность на валу или полезная мощность эд | 5) Рмех = Рэл − Рпотерь----механическая мощность на валу или полезная мощность эд | ||
− | 6) КПДэд = Efficiency = | + | 6) КПДэд = Efficiency = Pмех/ Pэл---- Коэффициент Полезного Действия эд или эффективность |
− | 7) Ki = 1/Ku = 1/(2пи Кхх)----электромеханическая постоянная эд | + | 7) Ki = 1/Ku = 1/(2пи Кхх)----электромеханическая постоянная эд нм/а по моменту(моментность электромотора) |
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | ||
− | + | 8) Мвал= Ki I----момент силы на валу в ньютон на метр | |
− | --- | + | |
− | + | ||
− | + | 9) Ku/6.28 = fхх/Uакку = Кхх----электромеханическая характеристика эд гц/в по частоте вращения(оборотистость электромотора) | |
− | + | 10) Iопт=(Iхх Iкз )0.5= (Iхх Uакку/Rэд)0.5----- сила тока электромотора на максимальном КПД (среднеквадратичное значение) | |
− | + | Pмех(Вт)=2пи M(Нм) f(Гц)=Рэл-(Ртеп+Рпер)=Uакку(В) Iэд(А)-Iэд(А)2 Rобм(Ом)-Uакку(В) Iхх(А) | |
− | + | например для бк эд массой 100 г Рмех=15в х 30а -30а х 30а х 0.05ом -15в х 2а= 450вт-45вт-30вт= 375 вт! | |
+ | и КПДэд= 375вт / 450вт = 0.83 = 83% , Kхх=300гц/15в=20гц/в=1200 оборотов в минуту на вольт! | ||
− | общие закономерности расчёта электро-цепей | + | общие закономерности расчёта электро-цепей |
наименование компонента -------- параллельное соединение --------- последовательное соединение | наименование компонента -------- параллельное соединение --------- последовательное соединение | ||
− | сопротивление резистора | + | сопротивление резистора ------------- Rобщ=(Rа Rб)/(Rа+Rб)--------------------Rобщ=Rа+Rб |
− | индуктивность катушки | + | индуктивность катушки -----------------Lобщ=(Lа Lб)/(Lа+Lб)------------------------Lобщ=Lа+Lб |
− | емкость конденсатора | + | емкость конденсатора-------------------Cобщ=Cа+Cб-----------------------------Cобщ=(Cа Cб)/(Cа+Cб) |
− | реактивное сопротивление катушки индуктивности | + | реактивное сопротивление катушки индуктивности----- R=6.28f L |
− | реактивное сопротивление емкостного конденсатора | + | реактивное сопротивление емкостного конденсатора----- R=1/(6.28f C) |
− | частота резонанса контура | + | частота резонанса контура-------f=1/6.28(LС)0.5 |