- •Глава 1. Электростатика
- •Глава 2. Постоянный ток
- •Глава 3. Электромагнетизм и электромагнитная индукция
- •Глава 4. Однофазный переменный ток
- •Глава 5. Трехфазная система переменного тока
- •Глава 6. Электрические измерительные приборы и измерения
- •66. Общие сведения
- •Глава 7. Трансформаторы стр. 119.
- •Глава 8. Асинхронные двигатели
- •Глава 9. Синхронные машины
- •Глава 10. Машины постоянного тока
- •Глава 11. Электрическая аппаратура управления и защиты
- •Глава 12. Производство, передача и распределение электрической энергии
- •Глава 13. Электровакуумные приборы
- •Глава 14. Газорязрядные приборы
- •Глава 15. Полупроводниковые приборы
- •Глава 1
- •§ 1. Понятие об электронной теории строения вещества
- •§2. Взаимодействие зарядов. Закон кулона
- •§ 3. Электризация тел
- •§ 4. Электрическое поле
- •§ 5. Потенциал
- •§ 6. Напряженность поля
- •§ 7. Понятие об электрическом токе
- •§ 8. Проводники и диэлектрики
- •§ 9. Электрическая емкость. Конденсаторы
- •§ 10. Заряд и разряд конденсатора
- •§11. Соединения конденсаторов
- •§ 12. Понятие об электроискровом способе обработки металлов
- •Контрольные вопросы
- •Глава II
- •Постоянный ток
- •§ 13. Электрическая цепь постоянного тока
- •§ 14. Электродвижущая сила
- •§ 15. Электрическое сопротивление
- •§ 16. Закон ома
- •§ 17. Последовательное соединение сопротивлений
- •§ 18. Первый закон кирхгофа
- •§ 19. Параллельное соединение сопротивлений
- •§ 20. Смешанное соединение сопротивлений
- •§ 21. Второй закон кирхгофа
- •§ 22. Работа и мощность электрического тока
- •§ 23. Коэффициент полезного действия или отдача
- •§ 24. Закон ленца —джоуля
- •§ 25. Нагревание проводников электрическим током
- •§ 26. Электрическая дуга
- •§ 27. Химическое действие электрического тока
- •§ 28. Гальванические элементы
- •§ 29. Аккумуляторы
- •§ 30. Атомные элементы
- •§ 31. Термоэлементы
- •§ 32. Солнечные батареи
- •Глава III
- •Электромагнетизм
- •И электромагнитная индукция
- •§ 33. Общие сведения
- •§ 34. Магнитное поле электрического тока
- •§ 35. Понятие о природе магнетизма
- •§ 36. Магнитная индукция
- •§ 37. Напряженность магнитного поля
- •§ 38. Магнитный поток
- •§ 39. Намагничивание стали. Магнитная проницаемость
- •§ 40. Перемагничивание стали. Коэрцитивная сила
- •§ 41. Потери энергии на перемагничивание
- •§ 42. Электромагниты и их применение
- •§ 43. Электромагнитная индукция.
- •§ 44. Самоиндукция. Индуктивность
- •§ 45. Величина и направление э. Д. С. Самоиндукции
- •§ 46. Взаимоиндукция
- •§ 47. Вихревые токи
- •Контрольные вопросы
- •Глава IV однофазный переменный ток
- •§ 48. Получение переменной электродвижущей силы
- •§ 49. Основные величины, характеризующие переменный ток
- •§ 50. Понятие о сложении переменных напряжений и токов.
- •§ 51. Понятие о векторах и векторных диаграммах
- •§ 52. Активное сопротивление в цепи переменного тока
- •§ 53. Индуктивность в цепи переменного тока
- •§ 54. Емкость в цепи переменного тока
- •§ 55. Цепь переменного тока с активным и индуктивным сопротивлениями
- •§ 56. Цепь переменного тока с активным, индуктивным и емкостным сопротивлениями
- •§ 57. Цепь переменного тока с параллельно соединенными сопротивлениями
- •§ 58. Понятие о резонансе напряжений
- •§ 59. Понятие о резонансе токов
- •§ 60. Мощность однофазного переменного тока
- •Глава V трехфазная система переменного тока
- •§ 61. Трехфазные генераторы
- •§ 62. Соединения обмоток генератора
- •§ 63. Включение нагрузки в сеть трехфазного тока
- •§ 64. Мощность трехфазного тока
- •§ 65. Вращающееся магнитное поле
- •Контрольные вопросы
- •Глава VI электрические измерительные приборы и измерения
- •§ 66. Общие сведения
- •§ 67. Электромагнитные приборы
- •§ 68. Магнитоэлектрические приборы
- •§ 69. Термоэлектрические приборы
- •§ 70. Электродинамические приборы
- •§ 71. Индукционные приборы
- •§ 72. Измерение силы тока. Расширение пределов измерения амперметра
- •§ 73. Измерение напряжения. Расширение пределов измерения вольтметра
- •§ 74. Измерение сопротивлений
- •§ 75. Мегомметр
- •§ 76. Универсальный электроизмерительный прибор
- •§ 77. Мост для измерения сопротивлений
- •§ 78. Измерение электрической мощности и энергии
- •§ 79. Понятие об измерении неэлектрических величин
- •Контрольные вопросы
- •Глава VII трансформаторы
- •§ 80. Общие сведения о трансформаторах
- •§ 81. Принцип действия и устройство трансформатора
- •§ 82. Рабочий процесс трансформатора
- •§ 83. Трехфазные трансформаторы
- •§ 84. Опыт холостого хода и короткого замыкания
- •§ 85. Определение рабочих свойств трансформаторов по данным опытов холостого хода и короткого замыкания
- •§ 86. Автотрансформаторы
- •§ 87. Измерительные трансформаторы
- •Глава VIII асинхронные двигатели
- •§ 88. Общие положения
- •§ 89. Принцип действия асинхронного двигателя
- •§ 90. Обмотки машин переменного тока
- •§ 91. Устройство асинхронного двигателя
- •§ 92. Работа асинхронного двигателя под нагрузкой
- •§ 93. Вращающий момент асинхронного двигателя
- •§ 94. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •§ 95. Пуск в ход асинхронных двигателей
- •§ 96. Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
- •§ 97. Регулирование скорости вращения трехфазных асинхронных двигателей
- •§ 98. Однофазные асинхронные двигатели
- •Глава IX синхронные машины
- •§ 100. Принцип действия синхронного генератора
- •§ 101. Устройство синхронного генератора
- •§ 102. Работа синхронного генератора под нагрузкой
- •§ 103. Синхронные двигатели
- •Глава X машины постоянного тока
- •§ 104. Принцип действия генератора постоянного тока
- •§ 105. Устройство генератора постоянного тока
- •§ 106. Обмотки якорей машин постоянного тока
- •§ 107. Э. Д. С. Машины постоянного тока
- •§ 108. Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке
- •§ 109. Коммутация тока
- •§ 110. Работа машины постоянного тока в режиме генератора
- •§ 111. Способы возбуждения генераторов постоянного тока
- •§ 112. Характеристики генераторов постоянного тока
- •§ 113. Работа машины постоянного тока в режиме двигателя
- •§ 114. Пуск двигателей постоянного тока
- •§ 115. Характеристики двигателей постоянного тока
- •§ 116 Регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока
- •§ 117. Потери и к. П. Д. Машин постоянного тока
- •§ 118. Коллекторные двигатели переменного тока
- •Глава XI электрическая аппаратура управления и защиты
- •§ 119. Выключатели и рубильники
- •§ 120. Автоматы
- •§ 121. Предохранители
- •§ 122. Реостаты
- •§ 123. Контроллеры
- •§ 124. Контактор. Магнитный пускатель
- •§ 125. Тепловое реле
- •Контрольные вопросы
- •Производство, передача и распределение электрической энергии
- •§ 126. Производство и передача электрической энергии
- •§ 127. Трансформаторные подстанции
- •§ 128. Оборудование трансформаторных подстанций
- •§ 129. Защита электрооборудования
- •Глава XIII электровакуумные приборы
- •§ 130. Электронная эмиссия
- •§ 131. Двухэлектродная лампа (диод)
- •§ 132. Характеристика и параметры диода
- •§ 133. Выпрямление переменного тока
- •§ 134. Трехэлектродная лампа (триод)
- •§ 135. Характеристика и параметры триода
- •§ 136. Принцип усиления электрических колебаний
- •§ 137. Ламповый генератор
- •§ 138. Триод в электронном реле
- •§ 139. Четырехэлектродная лампа (тетрод)
- •§ 140. Пятиэлектродная лампам (пентод)
- •§ 141. Электроннолучевая трубка. Осциллограф
- •Глава XIV газоразрядные приборы
- •§ 142. Ионные приборы
- •§ 143. Неоновая лампа
- •§ 144. Газосветная лампа
- •§ 145. Стабилитрон
- •§ 146. Тиратрон
- •§ 147. Ртутный выпрямитель
- •§ 148. Газоразрядный счетчик радиоактивных излучений
- •Глава XV полупроводниковые приборы
- •§ 149. Строение и электропроводность полупроводников
- •§ 150. Понятие об электронной и дырочной проводимости
- •§ 151. Примесная проводимость полупроводника
- •§ 152. Образование электронно-дырочного перехода
- •§ 153. Полупроводниковые диоды
- •§ 154. Полупроводниковые выпрямители
- •§ 155. Транзисторы
- •§ 156. Тиристоры
- •§ 157. Фотоэлементы и фотореле
- •Контрольные вопросы
§ 122. Реостаты
Реостаты представляют собой регулируемые резисторы; они служат для пуска, остановки и регулирования скорости электрических двигателей, а также для управления самыми различными электрическими устройствами.
По конструкции реостаты делятся на металлические и жидкостные, а по роду охлаждения — на воздушные и масляные.
Проволочный реостат (рис. 162, а) имеет фарфоровое основание 1, укрепленное между двумя вертикальными стойками 4. На основание намотана проволока 3, обладающая высоким удельным сопротивлением. Ее концы присоединяются к зажимам 2.
Над проволокой расположен стержень 5, на который надет ползунок 6 с контактными роликами 7, касающимися проволоки. Перемещение движка по проволоке позволяет плавно изменять сопротивление реостата.
Если движок реостата передвинуть влево или вправо, то в цепь будет включена большая или соответственно меньшая часть проволоки реостата и сопротивление изменится.
На каждом реостате обычно указывается его сопротивление и ток, на который он рассчитан.
На рис. 162, б показан внешний вид устройства рычажного реостата. Концы проволочных спиралей — сопротивлений 8 присоединены к медным контактам 9, расположенным на панели 10. По контактам передвигается рычаг 11. При перемещении рычага по контактам реостата его сопротивление изменяется ступенями (скачками) .
§ 123. Контроллеры
Для нескольких переключений, производимых одновременно в электрических цепях при пуске электрических машин, регулировании скорости, изменении направления вращения электродвигателей, применяют контроллеры.
Контроллер (рис. 163) состоит из медных сегментов 1 (отрезков колец), укрепленных на валу 2 из изолирующего материала. Сегменты, являющиеся подвижными контактами, перемещаются при повороте рукоятки 3 вместе с валом.
Кроме подвижных контактов, контроллер имеет неподвижные пружинящие контакты 4, изолированные между собой.
Число сегментов контроллера равно числу его пружинящих контактов, к которым присоединяются провода, идущие от электрических машин, реостатов и других аппаратов, управляемых контроллером.
При повороте вала одни сегменты контроллера замыкаются с неподвижными контактами, а другие размыкаются. Таким путем осуществляются сложные переключения в электрических цепях.
§ 124. Контактор. Магнитный пускатель
Контактор. Наиболее распространенным аппаратом для дистанционного замыкания и размыкания электрических цепей является контактор.
В отличие от аппаратов, в которых включение и выключений электрических цепей производят вручную (рубильники), в контакторах эти операции происходят автоматически под действием магнитного поля, возбуждаемого при включении оперативного электрического тока.
Различаются два основных типа контакторов: поворотные и прямоходовые.
Поворотный контактор (рис. 164, а) состоит из электромагнита 1, якоря 7, расположенного на оси 6, главных контактов 2 и зажимов 3 и 4 для присоединения проводов электросети. Все части контактора укреплены на панели 8.
Когда оперативный ток проходит по обмотке электромагнита контактора, его сердечник намагничивается и притягивает якорь. Якорь, поворачиваясь вокруг своей оси, замыкает главные контакты.
Ток в созданной контактором цепи проходит от зажима 3 через главные контакты 2 и гибкий провод 5 к зажиму 4, а отсюда — в управляемую контактором электрическую машину.
При размыкании цепи электромагнита его сердечник размагничивается и якорь размыкает главные контакты.
В прямоходовом контакторе (рис. 164, б) подвижная часть магнитной системы (якорь) не поворачивается на оси, как в контакторе поворотного типа, а движется прямолинейно.
Контактор состоит из Ш-образного сердечника 10, электромагнита 11, якоря 9, подвижной рамы 12, перекладины 13 из изоляционного материала, двойных контактов 14 и неподвижных контактов 15, которым присоединяются провода электрической цепи. Когда по обмотке электромагнита прямоходового контактора протекает электрический ток, якорь притягивается к неподвижному сердечнику и поднимается вверх, увлекая за собой подвижную раму
с установленными на перекладине двойными контактами, которые плотно прикасаются к двум неподвижным контактам и соединяют их. Происходит замыкание цепи, управляемой контактором.
Контакторы для цепей постоянного тока являются однополюсными, а контакторы трехфазного переменного тока — трехполюсными.
Контакторы широко применяют для управления электрическими установками на заводах и фабриках.
Магнитный пускатель. Дистанционное управление электрическими двигателями трехфазного переменного тока осуществляется при помощи магнитных пускателей — более сложных устройств, в которые входят трехполюсные контакторы.
Магнитный пускатель прямоходового типа (рис. 165, а) имеет электромагнит 1 со стальным сердечником, прикрепленным к верхнему основанию 2. Внизу расположен якорь 5, на котором укреплены изолированные одна от другой три контактные пластины-перемычки 4. Основание 2 пускателя снабжено контактами 3, к которым присоединяются провода Л1, Л2, Л3 от сети трехфазного переменного тока и провода, идущие от электродвигателя.
При прохождении оперативного электрического тока через обмотку электромагнита возбуждается магнитное поле и якорь притягивается к сердечнику. Контактные пластины-перемычки якоря соединяют между собой контакты, к которым подключены провода от сети трехфазного переменного тока и от электродвигателя При выключении тока якорь под действием собственного веса опускается и контактные пластины-перемычки отключают двигателя от сети.
Пуск двигателя с помощью магнитного пускателя можно осуществить, включив его по схеме, приведенной на рис. 165, б. Контаты магнитного пускателя 1, 2, 3 нормально разомкнуты. Электромагнит пускателя ЭМ одним концом присоединен к контакту кнопки «Пуск», а другим — к проводу Л2 сети. Контакты кнопки «Стоп» нормально замкнуты, а контакты кнопки «Пуск» разомкнуты. Блок-контакты БК подключены параллельно контактам кнопок «Пуск» и «Стоп».
Для пуска двигателя нажимают кнопку «Пуск». Тогда относительно небольшой оперативный ток пойдет от провода Л2 через обмотку электромагнита ЭМ, замкнутые контакты кнопок «Пуск» и «Стоп» в провод сети Л3. Якорь магнитного пускателя притянется к сердечнику электромагнита и замкнет главные контакты 1, 2, 3, а также блок-контакт БК. При этом ток от сети поступит в обмотку двигателя и последний начнет работать. Замкнутые блок-контакты, включенные параллельно контактам кнопок «Пуск» и «Стоп», шунтируют кнопку «Пуск», поэтому во время работы двигателя нет надобности держать эту кнопку в нажатом состоянии. Для остановки двигателя нажимают кнопку «Стоп». При этом размыкается цепь электромагнита пускателя и его якорь приходит в исходное положение. Главные контакты пускателя также размыкаются, и двигатель останавливается.
Пользуясь двумя трехполюсными контакторами, можно включить асинхронный двигатель так, что с их помощью можно производить реверсирование двигателя.
Кнопочная станция реверсивного магнитного пускателя состоит из трех кнопок: «Вперед», «Назад» и «Стоп».
При нажатии кнопки «Вперед» якорь электромагнита одного контактора притянется к сердечнику и замкнет главные контакты пускателя, по которым поступит ток в электродвигатель:
При нажатии кнопки «Стоп» размыкается цепь этого электромагнита, вследствие чего якорь отключает главные контакты и обмотки двигателя от проводов сети.
Для изменения направления вращения двигателя нажимают кнопку «Назад». При этом включается электромагнит второго контактора. Ток от сети поступает в обмотки двигателя через главные контакты второго пускателя.