- •Глава 1. Устройство и принцип действия
- •1.1. Принцип действия машин постоянного тока
- •Постоянного тока
- •И ток в витке при щетках,
- •1.2. Устройство машины постоянного тока
- •Машины постоянного тока
- •Сердечника якоря машины постоянного тока
- •Обмотки якоря
- •Щеточное устройство
- •1.3. Обмотки якорей машин постоянного тока
- •1.3.1. Принципы построения обмоток
- •Образование простой петлевой обмотки
- •Секции с полным, укороченным и
- •1.3.2. Простая петлевая обмотка
- •Р исунок 1.16 – Развернутая схема простой петлевой обмотки с диаметральным шагом
- •Параллельных ветвей обмотки якоря
- •1.3.3. Сложная петлевая обмотка
- •Образование сложной петлевой обмотки
- •1.3.4. Простая волновая обмотка
- •Р исунок 1.21 – Развернутая схема простой волновой обмотки
- •1.3.5. Сложная волновая обмотка
- •1.4. Электродвижущая сила якоря и электромагнитный момент
- •Магнитной индукции по ширине полюсного деления
- •1.5. Принципы расчета магнитной цепи машины
- •Намагничивания машины постоянного тока
- •1.6. Реакция якоря
- •Постоянного тока при холостом ходе
- •Результирующее магнитное поле машины постоянного тока тока при нагрузке
- •Магнитное поле обмотки якоря
- •Поля реакции якоря при сдвиге щеток с нейтрали
- •1.7. Коммутация в машинах постоянного тока
- •1.7.1. Физические процессы коммутации
- •1.7.2. Причины и степени искрения
- •1.7.3. Средства улучшения коммутации
- •Добавочных полюсов и компенсационной обмотки
- •1.8. Потери мощности и кпд машин постоянного тока
- •1.9. Щетки электрических машин
- •Обозначения выводов и схемы соединений
- •Параллельное возбуждение – двигатель (а), – генератор (б); смешанное возбуждение – двигатель (в), – генератор (г);
- •1.11. Установка щеточной траверсы относительно
- •Параллельного возбуждения (а) и на нейтраль двухякорной машины (б)
- •1.12. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 2. Генераторы постоянного тока
- •2.1. Основные соотношения и классификация
- •Последовательного (в), смешанного (г) возбуждения
- •2.2. Уравнения электрического и механического равновесия
- •2.3. Характеристики генераторов независимого
- •Характеристики генератора независимого возбуждения
- •Снятия внешней характеристики
- •Характеристика генератора
- •Короткого замыкания
- •2.4. Генераторы параллельного возбуждения
- •2.4.1. Условия самовозбуждения генератора
- •Самовозбуждения генератора параллельного возбуждения
- •2.4.2. Характеристики генератора параллельного
- •2.5. Генераторы последовательного возбуждения
- •Характеристика генератора последовательного возбуждения
- •2.6. Генераторы смешанного возбуждения
- •Характеристики генератора смешанного возбуждения
- •Характеристики генератора смешанного возбуждения
- •Регулировочные характеристики генератора смешанного возбуждения
- •2.7. Параллельная работа генераторов
- •Характеристики генераторов
- •Смешанного возбуждения
- •2.8. Электромашинные усилители
- •Характеристики эму
- •Компесации;
- •2.9. Серии судовых генераторов постоянного тока
- •2.10. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 3. Электродвигатели постоянного тока
- •3.1. Общие сведения о двигателях постоянного тока
- •Машины постоянного тока
- •Энергетическая диаграмма
- •3.2. Характеристики двигателей параллельного
- •Параллельного возбуждения
- •Характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •3.3. Характеристики двигателей последовательного
- •Электродвигателя последовательного возбуждения
- •Характеристики двигателя последовательного возбуждения
- •3.4. Характеристики двигателей смешанного
- •Электродвигателя смешанного возбуждения
- •Характеристики двигателя смешанного возбуждения
- •3.5. Серии судовых электродвигателей постоянного тока
- •3.6. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 4. Судовые трансформаторы
- •4.1. Устройство и принцип действия трансформатора
- •4.1.1. Классификация и устройство трансформаторов
- •Простейшего трансформатора
- •Цаемость стали; ℓ и s - длина и поперечное сечение магнитопровода.
- •4.1.3. Напряжения и эдс в трансформаторе при холостом ходе
- •4.2. Режимы работы трансформатора
- •4.2.1. Холостой ход однофазного трансформатора
- •Однофазного трансформатора
- •Диаграмма холостого хода трансформатора
- •4.2.2. Работа трансформатора под нагрузкой
- •Однофазного трансформатора
- •Обмоток трансформатора при нагрузке
- •4.2.3. Режим короткого замыкания
- •4.3. Приведенный трансформатор
- •4.3.1. Приведение вторичной обмотки трансформатора
- •4.3.2. Схема замещения и уравнения электрического
- •Приведенного трансформатора
- •Трансформатора
- •Диаграмма приведенного трансформатора
- •4.3.3. Опытное определение
- •4.3.4. Упрощенная векторная диаграмма приведенного
- •4.4. Рабочие характеристики трансформатора
- •4.4.1. Зависимость вторичного напряжения
- •Трансформатора при различных по характеру нагрузках
- •4.4.2. Внешняя характеристика трансформатора
- •Внешняя характеристика трансформатора
- •4.4.3. Потери в трансформаторе и его кпд
- •Полезного действия трансформатора
- •4.5. Понятие о трехфазных и специальных трансформаторах
- •4.5.1. Трехфазные трансформаторы
- •Трансформаторы
- •4.5.2. Автотрансформатор
- •Понижающего автотрансформатора
- •4.5.3. Сварочные трансформаторы
- •Трансформатор (а) и его внешние характеристики (б)
- •4.5.4. Измерительные трансформаторы
- •4.6. Обозначения выводов и группы соединения
- •4.7. Параллельная работа трансформаторов
- •4.8. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •5.1.2. Конструктивная схема синхронной машины
- •Синхронной машины:
- •5.1.3. Устройство асинхронного двигателя
- •Р исунок 5.3 - Устройство ад с короткозамкнутым ротором
- •5.2. Трехфазные обмотки электрических машин
- •5.2.1. Принцип построения обмотки
- •А) катушечная секция; б) стержневая; в) катушечная группа
- •Синхронного генератора
- •5.2.2. Параметры обмоток
- •5.2.3. Двухслойные обмотки
- •5.3. Электродвижущая сила в обмотках машин
- •Переменного тока: а,б) – двухполюсная обмотка с диаметральным шагом; в) – двухполюсная обмотка с диаметральным шагом;
- •Укороченным шагом
- •Для определения высших гармоник эдс фазы используют соотношение
- •Результирующая эдс фазы с учетом высших гармония определяется из соотношения
- •5.4. Вращающееся магнитное поле трехфазной обмотки
- •Трехфазной обмотки машин переменного тока
- •Зазоре, содаваемое: а – катушкой с полным шагом; б – катушкой с укороченным шагом; в – катушечной группой
- •Создаваемое: а – катушкой с полным шагом; б – катушкой с укороченным шагом;
- •5.5. Обозначения выводов машин переменного тока
- •5.6. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 6. Асинхронные электродвигатели
- •6.I. Принцип действия асинхронного двигателя
- •Асинхронного двигателя
- •6.2. Режимы работы асинхронного двигателя
- •6.2.1. Режим холостого хода при заторможенном роторе
- •Асинхронного двигателя при холостом ходе (а) и коротком замыкании (б)
- •Двигателя и вторичной цепи (б) при неподвижном роторе
- •6.2.2. Режим короткого замыкания ад
- •6.2.3. Рабочий режим асинхронного двигателя
- •6.3. Приведение вращающегося ротора к эквивалентному
- •Двигателя: а – т-образная; б – г-образная
- •Диаграмма приведенного асинхронного двигателя
- •6.4. Энергетическая диаграмма и механическая
- •6.4.I Энергетическая диаграмма. Коэффициент полезного
- •Диаграмма асинхронного двигателя
- •6.4.2. Вращающий момент ад
- •6.4.3 Механическая характеристика ад
- •6.4.4. Зависимость вращающего момента Мэм
- •6.5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •Характеристики асинхронного двигателя
- •Характеристика асинхронного двигателя
- •6.6. Проблемные режимы работы судовых асинхронных
- •6.6.1. Проблемы пуска ад
- •При пуске ад
- •Процесса пуска ад
- •6.6.2. Способы пуска судовых ад
- •Ротором: а – схема пуска;
- •6.6.3. Применение ад с улучшенными пусковыми
- •С двухслойным ротором: 1 – рабочий цилиндр; 2 – шихтованный сердечник; 3 – короткозамыкающее кольцо; 4 – вал.
- •Механическиехарактеристики ад с различными роторами:
- •6.6.4. Обрыв фазы обмотки статора
- •6.6.5. Реверс двигателя и работа при «вывернутой» фазе
- •6.7. Регулирование скорости вращения судовых ад
- •6.7.1. Способы регулирования
- •6.7.2. Регулирование изменением подводимого напряжения
- •Двухслойным (массивным) ротором
- •6.7.3. Регулирование изменением активного сопротивления
- •Характеристики ад при изменении активного сопротивления ротора
- •6.7.4. Регулирование изменением частоты питающей сети
- •Характеристики ад при различной частоте
- •6.7.5. Регулирование изменением числа пар полюсов
- •Числе полюсов
- •6.8. Реверсирование и электрическое торможение ад
- •Реверсирования ад
- •Генераторного торможения ад
- •6.9. Однофазные асинхронные двигатели
- •6.9.1 Принцип действия однофазного ад
- •Механическая характеристика (б) однофазного двигателя с пусковой обмоткой
- •6.9.2. Схемы включения ад в однофазную сеть
- •Имеющего три (а,б) или шесть ( в,г) выводов обмотки статора
- •6.10. Экранированные асинхронные двигатели
- •6.11 Серии судовых асинхронных двигателей
- •6.12. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 7. Синхронные машины
- •7.1. Принцип действия, устройство
- •7.1.1. Общие сведения о синхронных машинах
- •7.1.2. Принцип действия синхронного генератора
- •7.1.3. Классификация синхронных машин
- •7.1.4. Устройство синхронных машин
- •7.1.5. Особенности устройства бесщеточного
- •Бесщеточного сг
- •7.2. Реакция якоря в синхронном генераторе
- •7.2.1. Общее представление о реакции якоря
- •7.2.2. Реакция якоря в сг при различных по характеру нагрузках
- •7.3. Параметры сг в установившемся режиме работы
- •7.3.1 Составляющие магнитных потоков
- •7.3.2. Индуктивное сопротивление рассеяния
- •7.3.3. Индуктивное сопротивление реакции якоря
- •7.3.4. Активное сопротивление фазы статора
- •7.3.5. Схема замещения неявнополюсного сг
- •7.3.6. Система относительных единиц
- •7.4. Уравнения электрического равновесия
- •7.4.1. Неявнополюсный сг
- •Генератора
- •При работе: а) на активно – индуктивную нагрузку; б) на активно – емкостную нагрузку
- •7.4.2. Явнополюсный сг
- •7.4.4. Изменение напряжения сг при изменении нагрузки
- •7.4.5. Определение изменения напряжения сг
- •Изменения напряжения неявнополюсного сг при изменении нагрузки
- •При изменении нагрузки
- •7.5. Характеристики синхронных генераторов
- •7.5.1. Общие определения характеристик
- •7.5.2. Основные характеристики сг
- •Холостого хода (1) и нагрузочная характеристика (2) синхронного генератора
- •1 Однофазное;
- •7.6. Определение параметров сг
- •Насыщенного значения синхронного индуктивного сопротивления
- •7.7. Потери и к.П.Д. Синхронных машин
- •7.8. Схемы возбуждения синхронных генераторов
- •7.8.1. Принцип построения систем возбуждения сг
- •7.8.2. Процесс самовозбуждения сг
- •В процессе самовозбуждения сг
- •7.8.3. Особенности возбуждения бесщеточных сг
- •Бесщеточного синхронного генератора
- •7.9. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 8. Параллельная работа
- •8.1. Преимущества и недостатки параллельной
- •8.2. Включение судовых синхронных генераторов
- •8.2.1. Особенности работы сг на сеть большой мощности
- •8.2.2. Условия включения сг на параллельную работу
- •Диграммы одно- и трехфазного сг для включения на параллельную работу
- •8.2.3. Физические процессы в сг
- •К сети перевозбужденного (а) и недовозбужденного (б) синхронного генератора
- •И напряжения
- •8.2.4. Способы синхронизации
- •И соответствующие векторные диаграммы
- •8.3. Регулирование активной мощности при работе
- •Включенный на параллельную работу с сетью
- •Диаграммы сг при увеличении активной нагрузки
- •8.4. Угловая характеристика неявнополюсного
- •Неявнополюсного синхронного генератора
- •8.5. Статическая и динамическая устойчивость
- •Р исунок 8.11 – к пояснению динамической устойчивости параллельной работы сг с сетью при отклонении активной мощности (а) и тока возбуждения (б)
- •8.6. Угловая характеристика явнополюсного
- •Реактивного момента явнополюсного синхронного генератора
- •8.7. Регулирование реактивной мощности сг
- •Постоянной активной нагрузке
- •Характеристики и зависимости
- •Работе сг с сетью
- •8.8. Перевод синхронной машины в двигательный
- •При изменении момента сопротивления на валу (а) и тока возбуждения (б)
- •8.9. Особенности параллельной работы генераторов
- •При параллельной работе сг соизмеримой мощности
- •8.10. Вопросы для самопрверки и контроля знаний
- •Глава 9. Переходные процессы
- •9.1. Общее описание переходных процессов
- •9.1.1. Сущность переходных процессов
- •9.1.2. Общее описание переходных процессов
- •9.1.3. Короткое замыкание в цепи (r – l)
- •9.2. Переходные процессы в судовых трансформаторах
- •9.2.1. Переходные процессы
- •При включении в режиме холостого хода
- •Намагничивания трансформатора при резком возрастании магнитного потока
- •9.2.2. Изменение тока включения трансформатора
- •9.2.3. Внезапное короткое замыкание трансформатора
- •При коротком замыкании
- •Трансформатора
- •9.2.4. Действие токов короткого замыкания
- •Замыкании
- •9.2.5. Витковое короткое замыкание в обмотках трансформатора
- •9.3. Переходные процессы в асинхронных двигателях
- •9.3.1.Общие представления о переходных процессах
- •9.3.2. Пуск асинхронного двигателя в ход
- •9.4. Переходные процессы в синхронном генераторе
- •9.4.1. О постоянстве потокосцеплений
- •В сверхпроводящем контуре
- •Начальных условиях
- •9.4.2. Симметричное внезапное короткое замыкание сг
- •9.4.3. Апериодическое внезапное короткое замыкание сг
- •9.4.4. Переходные и сверхпереходные индуктивные
- •Коротком замыкании
- •9.4.5. Величина токов внезапного короткого замыкания сг
- •9.5. Вопросы для самопроверки и контроля знаний
- •Глава 1. Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Физика основных взаимодействий………………………………………6
- •Глава 2. Генераторы постоянного тока……………………………………53
- •Глава 3. Электродвигатели постоянного тока……………...…………78
- •Глава 4. Судовые трансформаторы……………………………………91
- •Глава 5. Общие вопросы теории машин переменного тока……..…120
- •5.1. Основные элементы конструкции электрических машин
- •5.3. Электродвижущая сила в обмотках машин переменного
- •Глава 6. Асинхронные электродвигатели……………………………146
- •6.1. Принцип действия асинхронного двигателя…………146
- •6.2. Режимы работы асинхронного двигателя……………149
- •Глава 7. Синхронные машины…………………………………….…194
- •Глава 8. Параллельная работа судовых синхронных генераторов...241
- •Глава 9. Переходные процессы в судовых электрических машинах переменного тока………………………………………………275
Глава 1. Устройство и принцип действия машин постоянного тока. Физика основных взаимодействий………………………………………6
-
Принцип действия машин постоянного тока………..…7
-
Устройство машины постоянного тока………….…….10
-
Обмотки якорей машин постоянного тока……………14
-
Общие положения…………………..………………14
-
Простая петлевая обмотка…………………...……..17
-
Сложная петлевая обмотка…………………..……..20
-
Простая волновая обмотка……….………...………21
-
Сложная волновая обмотка…………...……………23
-
-
Электродвижущая сила якоря и электромагнитный
момент………………….……………………………..……24
-
Магнитная цепь машины постоянного тока……......…27
-
Реакция якоря…………………..…………………….…29
-
Коммутация в машинах постоянного тока………....…32
-
Физические процессы коммутации……………..…32
-
Причины и степени искрения………………….…...36
-
Средства улучшения коммутации……………….…39
-
-
Потери мощности и КПД машин постоянного тока.…41
-
Щетки электрических машин………………….………43
-
Обозначения выводов и схемы соединений электрических машин постоянного тока…………………………46
-
Установка щеточной траверсы относительно нейтрали машины ………………….…………………..…………48
-
Вопросы для самопрверки и контроля знаний…….…52
Глава 2. Генераторы постоянного тока……………………………………53
2.1 Основные понятия и классификация генераторов
постоянного тока………………………………………………53
2.2 Уравнения электрического и механического равновесия
генераторов постоянного тока………………………….……55
2.3 Характеристики генераторов независимого
возбуждения………………………………………..……56
2.4 Генераторы параллельного возбуждения………….….…60
2.4.1 Условия самовозбуждения генератора
2.4.2 Характеристики генератора параллельного
возбуждения
2.5 Генераторы последовательного возбуждения………..…65
2.6 Генераторы смешанного возбуждения…………….….…66
2.7 Параллельная работа генераторов………….……………68
2.8 Электромашинные усилители……………………………74
2.9 Серии судовых генераторов постоянного тока………….76
2.10 Вопросы для самопрверки и контроля знаний…….......77
Глава 3. Электродвигатели постоянного тока……………...…………78
3.1 Общие сведения о двигателях постоянного тока…….…78
3.2 Характеристики двигателей параллельного
возбуждения……………………………………………….81
3.3 Характеристики двигателей последовательного
возбуждения……………………………………………..84
3.4 Характеристики двигателей смешанного возбуждения...86
3.5Серии судовых двигателей постоянного тока………...…88
3.6 Вопросы для самопроверки и контроля знаний……...…89
Глава 4. Судовые трансформаторы……………………………………91
4.1Устройство и принцип действия трансформатора………91
4.1.1. Классификация и устройство трансформаторов…91
4.1.2. Принцип действия трансформатора………………93
4.1.3. Напряжения и ЭДС в трансформаторе при холостом ходе…………….......………………………………..94
4.2 Режимы работы трансформатора……………………..…95
4.2.1. Холостой ход однофазного трансформатора…..…95
4.2.2. Работа трансформатора под нагрузкой…..……...…97
4.2.3. Режим короткого замыкания……………….…..…101
4.3 Приведенный трансформатор………………………..…101
4.3.1.Приведение вторичной обмотки трансформатора к
первичной…………………………………..……………...101
4.3.2. Схема замещения и уравнения электрического рав-
новесия приведенного трансформатора……………...…102
4.3.3. Опытное определение параметров схемы замещения
трансформатора……………………………………………104
4.3.4. Упрощенная векторная диаграмма приведенного
трансформатора…………………...………………..107
4.4 Рабочие характеристики трансформатора…………..…107
4.4.1 Зависимость вторичного напряжения трансформатора
от величины и характера нагрузки………………………107
4.4.2 Внешняя характеристика трансформатора………..110
4.4.3 Потери в трансформаторе и его КПД…………...…110
4.5 Понятие о трехфазных и специальных трансформато
рах…….…………………………………….…………….111
4.5.1 Трехфазные трансформаторы………………………111
4.5.2 Автотрансформатор…………………………………112
4.5.3 Сварочные трансформаторы……………………..…114
4.5.4 Измерительные трансформаторы…………………..114
4.6 Обозначения выводов и группы соединения
трансформаторов……………………………………….…115
4.7 Параллельная работа трансформаторов………………..118
4.8 Вопросы для самопрверки и контроля знаний…………119