Oporn_OE

n1 − n2

n1

− n2

s =

,

s =

×100% ; s

кр

= s (l + l2

-1) ;

n1

n1

ном

n =

60 f1

; n = n (1 - s) =

60 f1

(1 - s) , n =

60 f

.

1

p

2

1

p

1

p

Частота тока и ЭДС, наводимая магнитным полем статора в проводниках статора и ротора:

f	2	= sf = s	pn1	;	E	= 4,44 f w Ф		m	k	01	;
		1	60		1	1 1
E2 = 4,44 f2w2Фmk02;						E2s	= sE2.

Мощности, КПД и вращающий момент:

P = 3I1фU1ф cos j =

3

U1I1 cos j;

Q = 3I1фU1ф sin j =

U1I1 sin j;

3

P

P − ∑ p

∑ p

P

P

h =

2

=

1

= 1 -

,

h =

2

=

2

;

P

P

P

P

(P + ∑ p)

1

1

1

1

2

= Р - Dр =

U I cos j - (P

+ Р

) = w М =

Р2э

,

P

3

эм

1

1

1 1

1э

1м

1

s

Р2 = Р1 − ∑ р = Р1 − ( р1э + р1м + р2э + р2м + рмх + рд),

Р2 = ηР1,

Р2 = Рэм(1 − s) = Mω2 , P2 = Mn2 / 9,55;

M = 9,55P / n ,

M =

3E2I2 cos ϕ2

,

2

2

w1

M = C

M

I

2s

Ф

m

cosϕ

,

M = C U

2

, М =

Рэм

=

9,55Р1

.

1

2

1

w

n1

Зависимость момента от скольжения:

M= 2M max

s + sкр

sкр s

Кратность пускового тока, пускового момента и максимального момента:

kI =	I п	, kМ =	Мп	,	l =	Мmax
						M ном
	I ном		Мном

22

Механическая характеристика

Характеристика «Момент-

n0

n

скольжение»

M

nн

Mкр

nкр

Mп

M

Mн

Mmax

s

0

Mн Mп

0 sн sкр

1

Г- образная схема замещения

I2

= E2 =

E2

2

Z2

R2

+ X

асинхронного двигателя

2

2

&

Z1

Z ′2

I2s =

E2

,

I1

R′ 1− s

R

2

Z12

I&′

2

&

2

+ X 2

U1

2

2

s

s

I&0

R

=

M

ном

(n − n )

X

= X

s

1

2 ,

2s

2

2

9,55m I

2

2

2ном

Коэффициент приведения

n = E1 = k01w1

E2

k02w2

7.2. Синхронные машины

А В

С

n1

n2

n1=n2

n1-частота вращения магнитного поля; n2-частота вращения ротора

Ротор	Синхронная машина
явнополюсный
	Z	C	ZA	Z
				B
	U
			&
			EA
	&		&
Ротор	EC
			EB
неявнополюсный
			-	+

23

Синхронный генератор

Уравнение электрического

Схема замещения синхронного

состояния фазы статора

генератора

&

&

&

E0

= U + jxa I

I&

где

xa = xрас + xc

-

индуктивное

сопротивление

jxa

фазной обмотки статора

&

U

&

E0

Синхронный двигатель

Уравнение электрического

Схема замещения синхронного

состояния фазы синхронного

двигателя

двигателя

I&

&

&

&

jxa

где E

E0

= U − jxa I ,

+ x

&

= jωψ , x

= x

&

0

&

0

a

рас

c

U

&

E0

Угловая характеристика синхронного двигателя

M = 3E0U , xaΩ0

где Ω0 = 2πf p

	M	Iв2> Iв1
M2		Iв2
M1		I
		в1
		θ

0 π/2 π

вдиапазоне 0<θ<π/2 – устойчивая работа двигателя;

вдиапазоне π/2 <θ< π – неустойчивая работа двигателя

Механическая

характеристика синхронного двигателя

n n1

M

24

U-образные характеристики			U-образные характеристики
синхронного двигателя			синхронного генератора
I			I
Граница			Граница
устойчивости	М>0		устойчивости	М2= М3
	М=0			3
cosφ=1				М1=0
			2
φ>0	φ<0	Iв	1	Iв
			Iв1	Iв3
8. ЭЛЕКТРОПРИВОД И АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ

P	P2								Рдв ³ Рмх .
							Iэк = ∑ I 2t / ∑t;
P1			P4
							M		=	∑ М 2t / ∑t ;
		P3
								эк
				t				Pэк =		∑ Р2t / t
t1	t2	t3	t4
			M max = λM ном = λ 9,55Р2ном ;
							n2ном
		M max = 0,81λM ном = 0,81λ 9,55Р2ном ;
			Рст = Рэк					n2ном
					ПВ1 / ПВст ,
			ПВ =		tp		= tp ,
				tp + t0			tn
			ПВ% =	tp	100% = tp 100% ;
				tp + t0			tn
			Pэк = Рмх			ПВст
					25

9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Погрешность измерений

Абсолютная погрешность – разность между измеренным X и действительным Х значениями измеряемой величины.

Относительная погрешность δ – отношение абсолютной погрешности к действительному значению Х, выраженное в процентах.

Приведенная		погрешность γ	– отношение абсолютной
погрешности	к	нормирующему	значению XN (часто верхний

предел диапазона измерения) прибора, выраженное в процентах. Согласно ГОСТ 16263-70 инструментальными погрешностями называют такие, которые присущи данному средству измерения, т.е. могут быть определены при его испытаниях.

Основная инструментальная погрешность определяется по классу точности К средства измерения.

Дополнительная погрешность возникает в результате влияния на показания прибора различных внешних факторов.

	Ваттметр электродинамической		= X − X , g = ±			×100% ,
	системы с классом точности 0,5				X N
	0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100		d = ±	×100% , d = K × X N ,
				X		X
	W				d
				X = X × 1±	100
		0,5
			Согласно ГОСТ 8.401-80, если
			погрешность средств измерения
			носит аддитивный характер, то
			класс	точности		задается
			пределом		приведенной
			погрешности

26

Условные знаки и краткая характеристика электроизмерительных приборов

Условный знак						Наименование	Род тока и частота	Тип прибора
системы						прибора
						Электромагнитный	Постоянный и	Амперметры,
						прибор	переменный токи	вольтметры
							10-104 Гц
						Электромагнитный	(действующее	Фазометры,
						логометр	значение)	фарадометры
							Постоянный ток,	Амперметры,
						Магнитоэлектричес-кий	пульсирующий	вольтметры,
						прибор	ток	гальванометры
							(среднее	Омметры,
						Магнитоэлектричес-кий	значение)	частотометры
						логометр		инфранизкой частоты
								0,1-1,5 Гц
							Постоянный и	Амперметры,
						Электродинамичес-кий	переменный токи	вольтметры,
						прибор	10-2-104 Гц	ваттметры
							(действующее
							значение)
							Постоянный и	Амперметры,
						Ферродинамический	переменный токи	вольтметры,
						прибор	10-103 Гц	ваттметры
							(действующее
							значение)
							Постоянное и	Вольтметры
						Электростатический	переменное
						прибор	напряжения
							10-103 Гц
							Постоянный и	Амперметры,
						Прибор	переменный токи	вольтметры
						выпрямительной	(действующее
						системы	значение)

27

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Условное графическое

Содержание условного

обозначение

обозначения

А, В (V), W, W, Hz,

Наименование единицы измеряемой величины

j, cosj, F, H

0,05; 0,1; 0,2; 0,5;

Класс точности прибора

1,0; 1,5; 2,5; 4,0

; ^ ; Ð60

Рабочее положение шкалы прибора

Прибор предназначен для работы:

в цепи постоянного тока; в цепи переменного тока; в

; ~ ; ~

; ~

цепи постоянного и переменного токов;

в цепи трехфазного тока

Измерительная цепь прибора изолирована от корпуса и

2

испытана напряжением

Внимание!

Смотри дополнительные указания в паспорте или

инструкции по эксплуатации прибора

Прибор работает нормально:

500 Hz ; 45 - 500 Hz

при частоте 500 Гц; при частотах от

45 до 500 Гц

Прибор защищен от внешних магнитных полей

Прибор защищен от влияния электрических полей

28

10.ЛИТЕРАТУРА

1.Касаткин А. С. Курс электротехники: учеб. для вузов/ А. С. Касаткин, М. В. Немцов.-9-е изд., стер.-М.: Высш. шк., 2007.-542 с.

2.Иванов И. И., Соловьев Г.И., Равдоник В.С. Электротехника: Учебник. 4-е изд., стер.- СПб.: Лань, 2006.- 496с.

3.Беневоленский С.Б., Марченко А.Л. Основы электротехники. Учебное пособие для втузов. – М.: Издательство Физикоматематической литературы, 2006. – 568 с.

4.Жаворонков М.А. Электротехника и электроника: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / М.А.Жаворонков, А.В.Кузин. –

М.: «Академия», 2005. – 400 с.

5.Кононенко В.В., Мишкович В.И. и др./Под. ред. Кононенко В.В. Практикум по электротехнике и электронике: Учеб. пособие для вузов – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 384 с.

6.Иванов И.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи: Учеб. пособие/ И.И. Иванов, А.Ф. Лукин, Г.И. Соловьев.-2-

еизд., испр.-СПб.:Лань,2002.-192 с.

7.Рекус Г.Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учеб. Пособие для неэлектротех. спец. вузов/ Г.Г. Рекус, А.И. Белоусов; Ред. Л.В. Честная,-2-е изд.,

перераб. – М.: Высш. шк., 2001. –416 с.

8.Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов/ И. И. Алиев.-4-е изд., доп.- Ростов н/Д: Феникс, 2003.-480 с.

9.Электрические и магнитные цепи: практикум по дисциплине «Электротехника и электроника» /Р.В.Ахмадеев, И.В.Вавилова, П.А.Грахов, Т.М.Крымская.- Уфа: УГАТУ, 2007.- 78с.

10.Электротехника и электроника. Часть 1. Электрические и магнитные цепи: Учебный комплект по дисциплине «Электротехника и электроника». Учебное электронное издание / Р.В. Ахмадеев, И.В. Вавилова, П.А. Грахов. – Уфа: УГАТУ, 2008.

– 268 c.

29

Составители: Р. В. Ахмадеев, И. В. Вавилова, П. А. Грахов, Т. М. Крымская, Р. Г. Фаррахов

УДК 621.3(07) ББК 31.2(я7)

Э45

Рецензенты: доцент кафедры ТОЭ УГАТУ Крайнова Т.М., профессор кафедры ЭМ УГАТУ Рогинская Л.Э.

Опорный конспект по электротехнике: Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Р.В. Ахмадеев, И.В. Вавилова, П.А. Грахов, Т.М. Крымская, Р.Г. Фаррахов. – Уфа, 2009. – 28 с.

Опорный конспект содержит краткие теоретические сведения по методам расчета электрических цепей, расчету цепей синусоидального однофазного и трехфазного тока, расчету магнитных цепей, трансформаторам, машинам постоянного тока, машинам переменного тока, электроприводу и аппаратуре управления и электрическим измерениям.

Соответствует Государственному образовательному стандарту и типовой учебной программе по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов следующих направлений подготовки и специальностей: 550900;

551600; 551800; 552700; 553500; 554300; 140100; 140500; 150200; 150400; 150500; 150600; 150700; 150800; 160100; 160300; 160900; 190700; 200500;

220400; 230300; 280100; 280200.

Рекомендуется студентам вышеперечисленных направлений подготовки и специальностей при изучении дисциплины «Электротехника и электроника».

Табл.2. Ил. 1. Библиогр.: 10 назв.

© Уфимский государственный авиационный технический университет, 2009

30