Трехфазная система: труды М.О. Доливо– Добровольского

Презентация по истории развития  Э/Э систем

 

Тема: «  Трехфазная система: труды М.О. Доливо– Добровольского»

 

 

 

Выполнил  студент 4курса 

гр. ЭС- 1- 10

Абдуллин  И.Р.

 

 

Содержание

 

-Краткая биография

-История  возникновения

-Трехфазная система

-Асинхронный  электродвигатель трехфазного тока

-Трехфазная  цепь

-Трехфазный  трансформатор

-Фазометр

Краткая биография

 

Михаил Осипович Доливо-Добровольский – изобретатель трехфазного асинхронного электродвигателя и разработчик основных элементов трехфазной системы переменного тока. Большую часть жизни ученый прожил вдали от Родины - в Германии. Многие годы он проработал на фирме AEG (Allgemeine Electrizitalt Gesellshaft – "Всеобщая компания электричества"), начав свою инженерную деятельность в должности шеф-электрика (главного электрика).

 

1862-1919 гг.

История возникновения…

 

Творческая  и инженерная

 деятельность  М. О. Доливо-

 Добровольского  была 

направлена  на решение

 задач,  с которыми неизбежно

 пришлось  бы столкнуться при

 широком  использовании 

электроэнергии. Работа в

 этом  направлении, на основе

 полученного Николой

Теслой трёхфазного тока, в необычайно короткий срок

привела к разработке трёхфазной электрической

системы и совершенной, в принципе, не

изменившейся  до настоящего времени

конструкции асинхронного  электродвигателя.

Трехфазная  система

 

         Трёхфазная система была предложена М. О. Доливо-Добровольским (1891), который разработал все основные звенья этой системы — генераторы, трансформаторы, линии передачи и двигатели трёхфазного тока. Она получила преимущественное распространение в электроэнергетике. По сравнению с однофазными цепями переменного тока Т. ц. более экономичны, дают существенно меньшие пульсации тока после выпрямления. Применение Т. ц. позволяет простыми средствами получать вращающееся магнитное поле в электродвигателях переменного тока.

Асинхронный электродвигатель трехфазного тока

 

Был разработан в 1889 г. Благодаря простоте конструкции, а следовательно, надежности и дешевизне, асинхронные двигатели получили самое широкое применение в современных  силовых установках. Их используют в качестве двигателей различных  насосно-компрессорных, кузнечно-прессовых, подъемно-транспортных систем, в устройствах электропривода станков и ручного инструмента.

 

Примерно 60% вырабатываемой электроэнергии потребляется асинхронными электродвигателями, что  характеризует их огромное распространение.   В настоящее время наиболее распространенной серией асинхронных двигателей является серия 4А, охватывающая ряд машин  мощностью от 0,06 до 400 кВт

 

Общий вид  асинхронного двигателя: подшипники - 1 и 11, вал - 2, подшипниковые щиты - 3 и 9, ротор - 5, статор - 6, вентилятор - 10, колпак - 12, ребра - 13, лапы - 14

         Трехфазный асинхронный электродвигатель  типа "DR8O" мощностью 6 л.с. (4 кВт)  выпуска 90-х гг. XIX в. из собрания  Политехнического музея является  одним из первых серийных трехфазных  двигателей фирмы AEG. Об этом  свидетельствует наличие кольцевой  обмотки на статоре. Впоследствии  от таких обмоток отказались, перейдя на более совершенные  - барабанные. 

 

Основные элементы двигателя - трехфазная обмотка статора, шихтованный ротор с короткозамкнутой обмоткой типа «беличья клетка». Работа асинхронного двигателя основана на электромагнитном взаимодействии между статором и ротором.

 

Токи статорных  обмоток создают вращающееся  магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцируют токи в короткозамкнутой обмотке ротора. В результате взаимодействия токов ротора с магнитным полем  статора создается вращающий  момент

Трехфазная  цепь

 

         В результате исследования различных  схем обмоток учёный сделал  ответвления от трёх равноотстоящих  точек якоря машин постоянного  тока. Таким образом, были получены  токи с разностью фаз 120 градусов.  Таким путём была найдена связанная  трёхфазная система, отличительной  особенностью которой являлось  использование для передачи и  распределения электроэнергии только  трёх проводов.

Трёхфазные  цепи: с обмотками генератора, соединенными звездой (а, б, в) и треугольником (г, д); с фазами нагрузки, соединёнными звездой (а, б, г) и треугольником (в, д); с нулевым проводом (а) и без него (б); А, В, С — линейные провода; О — нулевой провод; Г — генератор; Н — нагрузка; U_л и U_ф — линейные и фазные напряжения; I_л и I_ф — линейные и фазные токи.

Трехфазный  трансформатор

 

    а - радиальный; 
б - призматический; 
в - c параллельным расположением сердечников

 

В 1889 г. Доливо-Добровольский, проявив незаурядные способности ученого и инженера-изобретателя, создает трехфазный трансформатор. Но к той конструкции, которая подобно асинхронному двигателю в принципе сохранилась до настоящего времени, он пришел не сразу. 

          В 1889 г. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный трансформатор с радиальным расположением сердечников.

          В этом случае обмотки высшего  и низшего напряжений каждой  фазы располагались на соответствующих  радиальных сердечниках, а магнитный  поток заключался на наружной  оболочке (внешнем ярме).

       Затем Доливо-Добровольский нашел, что проще разместить стержни с обмотками параллельно, а торцы стержней (сердечников) соединить одинаковым ярмом. Тогда вся система получалась более компактной. Этот тип трансформатора получил название "призматического".

       Наконец, в октябре 1891 года  Доливо-Добровольский взял патент на трехфазный трансформатор с параллельными стержнями, расположенными в одной плоскости. Его конструкция оказалась настолько удачной, что без принципиальных изменений сохранилась до наших дней.

      В  1894 им был изобретен специальный  прибор для измерения величины  угла фазного расхождения между  векторами тока и напряжения  при силовой нагрузке в сети  переменного тока — фазометр.