ЛенЭлектроЩит

Производство электрощитового оборудования

Меню

Кабель и провод
Арматура кабельная
Низковольтное оборудование
Светильники
Лампы
Розетки, выключатели
Электрощитовое оборудование
ГРЩ
ВРУ
АВР
ЩУН
Я5000
Комплектующие
Распределительные щиты Prisma
Автоматический выключатель.
Шкафы FORT на 4000А
Автоматические выключатели Tmax
Выключатели нагрузки
Контакторы
Шина
Реле температуры на микроконтроллерах
Блок АВР
АВДТ ABB DS800 на 125 А
Статьи
Энергия
Нетрадиционная энергетика
Традиционная энергия
Электротехника
Трансформаторы
Электродвигатели
Электропривод
Электростанции
Техническая информация
Энергоснабжение потребителей
Охрана труда
Трансформаторы
Система автоматического запуска генератора
Двигатели
Пускатели
Учет
Испытания
Электрическая нагрузка. Виды электрических нагрузок.
Основные этапы производства электромонтажных работ
Организация и производство электромонтажных работ
Обучение
Физика
Электротехника

Электротехника

Часть 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ и МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ

1. Электрические цепи постоянного тока ...................................................4

1.1. Электрическая цепь.............................................................................4

1.2 Основные величины, характеризующие электрическую цепь ........6

1.3 Пассивные элементы электрической цепи.........................................10

1.4 Активные элементы электрической цепи ..........................................14

1.5 Основные законы электрических цепей постоянного тока..............18

1.6 Эквивалентные преобразования электрических цепей ....................20

1.7 Методы расчёта электрических цепей ...............................................25

1.7.1. Метод непосредственного применения закона Ома .............26

1.7.2. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа .27

1.7.3.Метод контурных токов............................................................29

1.7.4.Метод узловых потенциалов ....................................................30

1.7.5.Метод наложения.......................................................................32

1.7.6.Метод эквивалентного генератора...........................................33

2. Электрические цепи синусоидального переменного тока...................35

2.1. Основные понятия теории и законы электрических цепей.............35

2.1.1. Синусоидальные ЭДС, токи и напряжения ...........................35

2.1.2. Получение синусоидальной ЭДС............................................37

2.1.3. Изображение синусоидальных функций векторами.............38

2.1.4. Основные элементы и параметры электрических цепей......41

2.1.5. Закон Ома. Пассивный двухполюсник...................................46

2.1.6. Законы Кирхгофа ......................................................................53

2.2. Анализ электрических цепей синусоидального тока.......................55

2.2.1. Неразветвлённая цепь синусоидального тока .......................55

2.2.2. Параллельное соединение ветвей ...........................................58

2.2.3. Схемы замещения катушки индуктивности и конденсатора 62

2.2.4. Смешанное соединение элементов .........................................64

2.2.5. Комплексный метод расчёта цепей переменного тока.........66

2.2.6. Резонанс в электрических цепях .............................................70

2.2.7. Цепи с индуктивно связанными элементами.........................77

3. Трёхфазные цепи .......................................................................................82

3.1. Получение трёхфазной системы ЭДС...............................................82

3.2. Связывание трёхфазной системы ......................................................84

3.3. Расчёт цепи при соединении нагрузки звездой................................86

3.3.1. Соединение нагрузки звездой с нейтральным проводом.....86

3.3.2. Соединение нагрузки звездой без нейтрального провода....87

3.4. Расчёт цепи при соединении нагрузки треугольником...................89

3.5. Мощность трёхфазной цепи...............................................................91

3.5.1. Мощность при несимметричной нагрузке .............................91

296

3.5.2. Мощность при симметричной нагрузке .................................91

4. Электрические цепи несинусоидального тока.......................................92

4.1. Разложение периодической функции в тригонометрический

ряд.................................................................................................................92

4.2. Основные характеристики периодических несинусоидальных

величин ........................................................................................................94

4.3. Мощность цепи несинусоидального тока.........................................96

4.4. Расчёт цепи несинусоидального тока................................................97

5. Переходные процессы в электрических цепях.......................................100

5.1. Коммутация. Законы коммутации. Начальные условия .................100

5.2. Классический метод расчёта переходных процессов ......................101

5.3. Переходные процессы в цепи с индуктивным и резистивным

элементами ..................................................................................................103

5.3.1. Подключение цепи к источнику постоянной ЭДС ...............105

5.3.2. Отключение цепи от источника постоянной ЭДС................106

5.3.3. Переходные процессы при периодической коммутации......107

5.3.4. Подключение цепи к источнику синусоидальной ЭДС ......108

5.4. Переходные процессы в цепи с ёмкостным и резистивным

элементами ..................................................................................................110

5.4.1. Подключение цепи к источнику постоянной ЭДС ...............111

5.4.2. Разрядка конденсатора через резистор...................................112

5.4.3. Переходные процессы при периодической коммутации......113

5.5. Разрядка конденсатора через катушку индуктивности ...................114

5.5.1. Апериодический переходный процесс ...................................116

5.5.2. Колебательный переходный процесс .....................................118

6. Нелинейные электрические цепи .............................................................119

6.1. Нелинейные резистивные элементы..................................................120

6.2. Анализ цепи с нелинейными двухполюсниками .............................122

6.2.1. Цепь с источником постоянного тока.....................................122

6.2.2. Цепь с источником переменного тока ....................................124

6.3. Анализ цепи с нелинейными трёхполюсниками..............................126

7. Магнитные цепи с постоянной магнитодвижущей силой...................128

7.1. Основные понятия и законы магнитных цепей................................129

7.2. Свойства ферромагнитных материалов ............................................132

7.3. Расчёт неразветвлённой магнитной цепи .........................................133

7.3.1. Прямая задача............................................................................133

7.3.2. Обратная задача ........................................................................134

7.3.3. Цепь с постоянным магнитом .................................................135

7.3.4. Сила притяжения магнита........................................................136

8. Катушка с магнитопроводом в цепи переменного тока.......................137

8.1. Электромагнитные процессы при переменном токе .......................137

8.1.1. Потери от гистерезиса ..............................................................138

8.1.2. Потери от вихревых токов .......................................................140

297

8.1.3. Векторная диаграмма и схема замещения .............................141

8.2. Упрощённый анализ электромагнитных процессов ........................144

8.3. Явление феррорезонанса ....................................................................145

Часть 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

9. Трансформаторы .......................................................................................149

9.1. Устройство и принцип действия........................................................149

9.2. Математическая модель трансформатора.........................................151

9.2.1. Уравнение магнитодвижущих сил и токов ............................151

9.2.2. Уравнения электрического состояния....................................152

9.3. Схема замещения.................................................................................152

9.4. Векторная диаграмма ..........................................................................154

9.5. Режим холостого хода.........................................................................155

9.6. Режим короткого замыкания..............................................................157

9.7. Внешняя характеристика ....................................................................159

9.8. Потери энергии в трансформаторе ....................................................161

9.9. Трёхфазные трансформаторы ............................................................163

9.10. Автотрансформаторы........................................................................165

9.11. Измерительные трансформаторы ....................................................167

10. Асинхронные двигатели ...........................................................................170

10.1. Вращающееся магнитное поле.........................................................170

10.2. Устройство и принцип действия......................................................174

10.3. Электродвижущие силы обмоток ....................................................177

10.4. Магнитодвижущие силы и магнитные потоки обмоток ...............178

10.5. Уравнения электрического состояния и схема замещения...........179

10.6. Режимы работы асинхронного двигателя .......................................182

10.7. Энергетический баланс.....................................................................184

10.8. Вращающий момент и механическая характеристика ..................186

10.9. Пуск двигателя...................................................................................189

10.10. Регулирование скорости вращения ...............................................192

10.10.1. Регулирование изменением числа пар полюсов................192

10.10.2. Регулирование понижением напряжения питания............193

10.10.3. Регулирование изменением сопротивления цепи ротора.194

10.10.4. Регулирование изменением частоты питания (частотное

регулирование)....................................................................................194

10.11. Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели...................196

10.11.1. Однофазные двигатели.........................................................196

10.11.2. Двухфазные двигатели.........................................................198

11. Синхронные машины................................................................................200

11.1. Устройство и принцип действия......................................................201

11.2. Уравнение напряжений обмотки статора и векторная

диаграмма ...................................................................................................205

11.3. Работа синхронного генератора на автономную нагрузку ...........206

298

11.4. Мощность и вращающий момент синхронной машины ...............207

11.5. Пуск синхронного двигателя............................................................209

11.6. Регулирование коэффициента мощности .......................................212

11.7. Синхронные двигатели автоматических устройств.......................214

11.7.1. Реактивные двигатели ............................................................215

11.7.2. Гистерезисные двигатели.......................................................217

11.7.3. Шаговые двигатели ................................................................220

12. Двигатели постоянного тока....................................................................222

12.1. Устройство и принцип действия......................................................222

12.2. Магнитная и электрическая цепи машины.....................................224

12.3. Электромагнитный момент машины...............................................227

12.4. Реакция якоря.....................................................................................228

12.5. Коммутация .......................................................................................230

12.6. Энергетические соотношения машин постоянного тока ..............232

12.7. Характеристики двигателей постоянного тока ..............................234

12.7.1. Характеристики двигателей параллельного возбуждения .234

12.7.2. Тормозные режимы двигателей параллельного

возбуждения .......................................................................................237

12.7.3. Характеристики двигателей последовательного

возбуждения .......................................................................................240

12.7.4. Тормозные режимы двигателей последовательного

возбуждения .......................................................................................242

12.7.5. Характеристики двигателей смешанного возбуждения .....242

12.8. Исполнительные двигатели постоянного тока...............................243

12.9. Коллекторные двигатели переменного тока...................................245

13. Основы электропривода ...........................................................................246

13.1. Уравнение движения привода..........................................................247

13.2. Ускорение и замедление привода ....................................................248

13.3. Нагрев и охлаждение двигателей.....................................................250

13.4. Номинальные режимы работы двигателей .....................................252

13.5. Выбор мощности двигателей ...........................................................253

13.6. Выбор типа двигателя .......................................................................257

14. Общие вопросы электроснабжения и электробезопасности .............259

14.1. Общие вопросы электроснабжения .................................................259

14.1.1. Электрические сети ................................................................259

14.1.2. Защита электрических сетей..................................................260

14.1.3.Потери энергии в электрических сетях и способы

повышения экономических показателей..........................................262

14.2. Основы электробезопасности...........................................................264

14.2.1. Условия поражения электрическим током ..........................264

14.2.2. Защита от поражения электрическим током........................267