[an error occurred while processing this directive]
Все справочники Предисловие Введение
Глава I

Глава I. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Получение и области применений постоянного тока 1.2. Элементы электротехнических установок электрические цепи и схемы 1.3. Задачи расчета и анализа электрических цепей. Параметры, используемые при расчете и анализе 1.4. Некоторые условные обозначения и классификация электрических цепей. Понятие о двухполюсниках 1.5. Проводниковые и электроизоляционные материалы. Сопротивление проводников и электрическая прочность диэлектриков 1.6. Направления токов, напряжений и э.д.с., единицы их измерения 1.7. Некоторые особенности использования законов Ома и Кирхгофа при расчете и анализе электрических цепей 1.8. Нагревание элементов электрических цепей 1.9. Режимы работы элементов электрических цепей 1.10. Электрические цепи с одним источником энергии и пассивными (резистивными) элементами 1.11. Понятие об источнике тока 1.12. Неразветвленная электрическая цепь с одним источником энергии и активным приемником 1.13. Уравнение баланса мощностей электрических цепей 1.14. Разветвленные электрические схемы с несколькими источниками 1.15. Способы соединения источников электрической энергии 1.16. Нелинейные электрические цепи постоянного тока 1.17. Мостовые электрические цепи 1.18, Понятие об электрическом моделировании
Глава II

Глава II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

2.1. Получение синусоидальной эдс. Основные соотношения 2.2. Действующее и среднее значения синусоидальных тока, эдс и напряжения 2.3 Векторные диаграммы 2.4. Цепь, содержащая резистивный элемент с активным сопротивлением r 2.5. Цепь, содержащая индуктивный элемент с индуктивностью L 2.6. Цепь, содержащая емкостный элемент с емкостью С 2.7. Цепь, содержащая катушку с активным сопротивлением r и индуктивностью L 2.8. Цепь, содержащая резистивный и емкостный элементы 2.9. Последовательное соединение r, L и С 2.10. Активная, реактивная и полная мощности цепи 2.11. Законы Кирхгофа в векторной форме 2.12. Резонанс напряжений 2.13. Разветвление цепи 2.14. Резонанс токов 2.15. Понятие о круговых диаграммах 2.16. Расчет синусоидальных цепей с использованикм комплексных чисел 2.17. Изображение напряжений и токов комплексными числами и векторами на комплексной плоскости 2.18. Комплексные значения полных сопротивлений и проводимостей цепи. Закон Ома в комплексной форме 2.19. Законы Кирхгофа в коиплексной форме 2.20. Выражение мощности в комплексной форме 2.21. Расчет сложных цепей 2.22. Цепи, связанные взаимной индукцией
Глава VI

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
А. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩЕЙ СИЛОЙ

6.1. Понятие об электромагнитных устройствах и магнитных цепях 6.2. Основные величины, используемые при расчете и анализе магнитных цепей. Задачи расчета и анализа 6.3. Свойства ферромагнитных материалов 6.4. Допущения и особенности использования основных законов магнитных цепей при расчете и анализе 6.5. Неразветвленные магнитные цепи 6.6. Неразветвленные магнитные цепи с постоянными магнитами 6.7. Разветвленные магнитные цепи 6.8. Основы расчета намагничивающих обмоток 6.9. Тяговое усилие в электромагнитных устройствах

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Б. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩЕЙ СИЛОЙ

6.10. Явления, происходящие в магнитных цепях электромагнитных устройств переменного тока, и некоторые их конструктивные особенности 6.11. Формы кривых ЭДС е, магнитного потока Ф, тока i имгновенной мощности ρ идеализированной обмотки 6. 12. Вольт-амперные характеристики идеализированной обмотки 6.13. Эквивалентный ток и векторная диаграмма идеализированной обмотки 6.14. Схема замещения идеализированной обмотки и параметры схемы замещения 6.15. Схема замещения, векторные диаграммы и мощности реальной обмотки с ферромагнитным магнитопроводом 6.16. Определение тока, мощностей, эквивалентных соротивлений и угла сдвига фаз между напряжением и током реальной обмотки 6.17. феррорезонансный стабилизатор напряжения

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
В. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННОЙ И ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩИМИ СИЛАМИ

6.18. Понятие о дросселях насыщения и магнитных усилителях 6.19. Устройство МУ 6.20. Принцип действия МУ 6.21. Соотношения между токами и характеристика управления МУ 6.22. Коэффициенты усиления МУ 6.23. Обратные связи в МУ 6.24. Смещение в МУ 6.25. Понятие о двухтактных и трехфазных МУ
Глава IX

Глава IX. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

9.1. Назначение и устройство машин постоянного тока 9.2. Краткие сведения об обмотках якорей. Принцип действия машин постоянного тока 9.3. ЭДС якоря и электромагнитный момент машин постоянного тока 9.4. Явление реакции якоря в машинах постоянного тока 9.5. Явление коммутации в машинах постоянного тока 9.6. Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения. Схемы включения генераторов 9.7. Свойства и характеристики генераторов независимого возбуждения 9.8. Свойства и характеристики генераторов параллельного возбуждения 9.9. Свойства и характеристики генераторов смешанного возбуждения 9.10. Сравнительная оценка и технические данные генераторов постоянного тока 9.11. Классификация двигателей по способу возбуждения. Схемы включения двигателей и положительные направления частоты вращения, момента, токов и других величин 9.12. Зависимости токов от нагрузки двигателей. Соотношения между токами 9.13. Зависимости магнитного потока от тока якоря двигателей 9.14. Зависимости момента от тока якоря. Перегрузочная способность двигателей 9.15. Соотношение между напряжением, ЭДС и падением напряжения в сопротивлениях цепи якоря. Формула тока якоря 9.16. Естественные механические и электромеханические характеристики двигателей 9.17. Пуск двигателей 9.18. Регулирование частоты вращения двигателей 9.19. Тормозные режимы работы двигателей 9.20. Потери мощности и КПД машин постоянного тока 9.21. Сравнительная оценка и технические данные двигателей постоянного тока 9.22. Универсальные коллекторные двигатели 9.23. Микродвигатели постоянного тока
Глава X

Глава X.

10.1. Устройство асинхронного двигателя трехфазного тока 10.2. Вращающееся магнитное поле 10.3. Принцип действия асинхронного двигателя 10.4. ЭДС обмотки статора 10.5. ЭДС, частота тока ротора, скольжение 10.6. Индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора 10.7. Ток и эквивалентная схема фазы обмотки ротора 10.8. Магнитодвижущие силы оьмоток статора и ротора. Ток обмотки статора 10.9. Электромагнитная мощность и потери в асинхронном двигателе 10.10. Момент, развиваемый двигателем 10.11. Схема замещения асинхронного двигателя 10.12. Механическая характеристика асинхронного двигателя 10.13. Паспортные данные двигателя. Расчет и построение механической характеристики 10.14. Пуск асинхронных двигателей 10.15. Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами 10.16. Регулирование частоты вращения 10.17. Тормозные режимы работы 10.18. Энергетические показатели асинхронного двигателя 10.19. Однофазные асинхронные двигатели 10.20. Асинхронный тахогенератор 10.21. Сельсины 10.22. Вращающийся трансформатор 10.23. Понятие о линейном трехфазном асинхронном двигателе

Глава первая
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.12,  НЕРАЗВЕТВЛЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ И АКТИВНЫМ ПРИЕМНИКОМ

Изучение соотношений в неразветвленной электрической цепи с одним источником и активным приемником (рис. 1.12) представляет большой интерес, поскольку подобные цепи имеют широкое распространение. Например, часто находит применение система электропривода генератор — двигатель, в которой двигатель постоянного тока подключается к генератору, служащему только для питания данного двигателя; очень часто двигатель получает питание от сети постоянного тока с указанным напряжением; к таким же электрическим цепям следует отнести аккумуляторную батарею, получающую питание при ее зарядке от какого-либо источника постоянного тока.

Для расчета и анализа неразветвленных электрических цепей с несколькими источниками ЭДС, в том числе и рассматриваемой цепи (рис. 1.12), можно ограничиться вторым законом Кирхгофа и иногда дополнительно законом Ома. Кроме источников ЭДС электрическая цепь может содержать элементы, между выводами которых имеются некоторые напряжения.

При указанных положительных направлениях ЭДС Е1 и Е2, а также тока I по второму закону Кирхгофа для цепи рис. 1.12 можно написать следующие уравнения:

Е1 - Е2 = Ir01 + Ir02,   E1= Ir01+ U, - E2 = Ir02 - U,
из которых нетрудно получить формулу для определения тока, а также соотношения между ЭДС и напряжением:
(1.27)
I = Е1 - Е2 ,
r01 + r02
(1.28)

U = E1 - Ir01;

(1.29)

Е2 = U - Ir02.

Рис. 1.12. Схема неразветвленной электрической цепи с двумя источниками ЭДС

Умножив (1.28) и (1.29) на ток, получим соотношения между мощностями

(1.30)

UI = E1I - I2r01;

(1.31)

E2I=UI - I2r02.

Из (1.27) следует, что если Е2 > 0, а Е1 > Е2, то I > 0, т. е ток I будет направлен так, как показано на схеме. Поскольку в этом случае ток I и напряжение U активного двухполюсника anb направлены в разные стороны, а ток I и напряжение U активного двухполюсника amb совпадают по направлению, двухполюсник апb является источником электрической энергии, а двухполюсник amb приемником. При неизменных Е1, r01 и r02 ток I зависит только от значения ЭДС Е2.

Выражения (1.28) и (1.30) не отличаются от полученных ранее выражений (1.15) и (1.17) и дают те же соотношения между напряжением U и ЭДС Е1, а также между отдаваемой UI и вырабатываемой Е1I мощностями источника, что и в цепи с пассивным приемником.

Из (1.29) следует, что ЭДС Е2 приемника меньше его напряжения U на падение напряжения Ir02 на его внутреннем сопротивления r02.

Таким образом, между ЭДС и напряжением в электрической цепи существуют следующие соотношения: E1 > U > Е2.

Если из мощности, потребляемой приемником, вычесть потери мощности I2r02 в его внутреннем сопротивлении r02 [см. (1.31)], получим мощность Pпр — E2I, преобразуемую из электрической в другие виды мощности, кроме теплоты. Например, если это электродвигатель, в механическую мощность.

Следовательно, в рассматриваемой цепи справедливы такие соотношения между мощностями;

Е1I > UI > Е2I,

или

Pвыр > Pотд = Pпотр > Pпр.

Так как электрическая мощность, преобразуемая в другие виды мощности (кроме теплоты), выражается произведением тока на ЭДС, направленную против тока, то для нее может быть принята такая форма записи:

(1.32)

Pпр = E1 I 1.

В данной электрической цени КПД представляет собой отношение мощности, преобразуемой активным приемником из электрической в другие виды мощности, кроме теплоты, к мощности, вырабатываемой источником:

(1.33)
η = Pпр = E2 .
Pвыр E1

Как будет показано в гл. 9, направление и значение ЭДС двигателя зависят от направления и значения частот его вращения. Учитывая это, представляется интересным выяснить, как будут изменяться различные величины в электрической цепи рис, 1.12 при изменении ЭДС Е2.

Как следует из (1.27), при E2 = E1 I = 0, что соответствует режиму холостого хода двигателя и всей цепи. При холостом ходе падения напряжения Ir01, Ir02 и потери мощности I2r01, I2r02 равны нулю и, как следует из полученных выше соотношений,

E1 = U = E2, E1I = UI = Е2I = 0.

При уменьшении ЭДС Е2 ток I возрастает, что приводит к увеличению падений напряжения, потерь мощности и мощности, вырабатываемой источником E1I; напряжение U и КПД при этом уменьшаются.

Для выяснения характера изменения мощности Pпp выразим ее следующим образом:

(1.34)
Pпp =Е2I = E2 E1 - E2 = E1E2 - E22 .
r01 + r02 r01 + r02

Анализ (1.34) показывает, что с уменьшением E2 мощность Pпp сначала возрастает, при
Е2 = Е1/2 достигает наибольшего значения, а при дальнейшем уменьшении Е2 также уменьшается. Значение ЭДС Е2 = Е1/2 соответствует согласованному режиму работы, который, очевидно, с энергетической точки зрения нерационален, так как мощность Pпp составляет всего 0,5Pвыp и соответственно η= 0,5.

При Е2 = 0 (что для двигателя соответствует частоте вращения, равной нулю) ток ограничивается лишь относительно небольшим сопротивлением r01 + r02 и может достигнуть недопустимо большого значения, равного I = Iк = Е1/(r01 + r02).

Этот режим работы считается аварийным и называется часто режимом короткого замыкания. Естественно, что при режиме короткого замыкания U = Iк r02 и Pпp = Е2Iк = 0.

Интересным является режим, возникающий при изменении направления ЭДС Е2 (что может произойти, например, при изменении направления вращения двигателя). Для анализа цепи в этом случае можно воспользоваться полученными выше выражениями, положив в них Е2 < 0. Учитывая это, из (1.27), (1.29) и (1.31) получим I > Iк , Ir02 = U + |Е2| и I2r02 = UI + |Е12 I1|.

Как видно, ток получается больше тока короткого замыкания, падение напряжения во внутреннем сопротивлении оказывается равным сумме U и Е2, потери мощности в нем получаются равными сумме потребляемой UI и вырабатываемой |Е2I| мощностей и так как мощность, преобразуемая из электрической, Pпp = Е12 I1 < 0, то на самом деле в двухполюснике amb происходит преобразование мощности в электрическую из другого вида мощности, например, если это двигатель,— из механической мощности.

 [an error occurred while processing this directive]