- •Содержание
- •Г л а в а 6. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •Приложение
- •Введение
- •Электростатическое поле
- •1. Закон кулона
- •2. Напряженность электрического поля
- •3. Диэлектрическая проницаемость
- •Контрольные вопросы
- •Проводники в электрическом поле. Цепи постоянного тока. Токопроводящие материалы.
- •1. Электрический ток
- •2. Напряженность электрического поля, потенциал, напряжение и эдс
- •3. Электрическое сопротивление и проводимость
- •4. Закон ома
- •5. Законы кирхгофа
- •6. Соединение резисторов
- •7. Закон джоуля-ленца. Нагревание проводников.
- •8. Короткое замыкание и перегрузки. Тепловая защита.
- •9. Мощность
- •10. Электрические цепи с несколькими источниками энергии
- •11. Делитель напряжения
- •12. Потери напряжения и мощности в проводах
- •13. Передача электрической энергии по проводам
- •14. Токопроводящие материалы
- •Контрольные вопросы
- •Диэлектрики в электрическом поле. Изоляция электротехнических материалов. Диэлектрические материалы.
- •1. Строение диэлектрика.
- •2. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация диэлектрика
- •3. Электрическая емкость. Конденсаторы.
- •4. Соединение конденсаторов
- •5. Энергия электрического поля конденсатора
- •6. Электрический пробой диэлектрика
- •7. Диэлектрические материалы. Изоляция электротехнических материалов.
- •Контрольные вопросы
- •Магнитное поле. Электромагнетизм и электромагнитная индукция. Магнитные материалы.
- •1. Магнитное поле в неферромагнитной среде. Основные понятия
- •2. Напряженность и индукция магнитного поля
- •3. Магнитный поток.
- •4. Индуктивность.
- •5. Магнитные свойства веществ. Магнитная проницаемость
- •Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Намагниченность.
- •7. Циклическое перемагничивание. Гистерезис.
- •8. Ферромагнитные материалы
- •9. Электромагнитные силы
- •10. Электромагнитная индукция
- •11. Вихревые токи
- •12. Эдс самоиндукции и взаимоиндукции
- •Контрольные вопросы
- •Линейные электрические цепи переменного тока
- •Основные определения
- •Сложение синусоидальных величин
- •Среднее значение синусоидальных величин
- •Контрольные вопросы
- •Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •1. Цепь с активным сопротивлением
- •2. Электрическая цепь с индуктивностью
- •Резонанс напряжений
- •Параллельное соединение r, l, c – элементов
- •Контрольные вопросы
- •Трехфазные электрические цепи
- •Принципы построения трехфазных электрических цепей
- •Соединение звезда. Несимметричная нагрузка. Явление перекоса фаз
- •Нулевой провод
- •Мощность трехфазной системы
- •Контрольные вопросы
- •Нелинейные электрические цепи
- •Характеристики нелинейных электрических цепей и элементов
- •Электрическая цепь с нелинейным индуктивным элементом
- •Трансформаторы
- •Контрольные вопросы
- •Электрические машины переменного тока
- •Вращающееся магнитное поле
- •Устройство асинхронного двигателя
- •Принцип работы асинхронного двигателя
- •Регулирование числа оборотов асинхронного двигателя
- •Однофазные асинхронные двигатели
- •Синхронный генератор. Устройство и принцип работы
- •Синхронный двигатель. Принцип работы
- •Контрольные вопросы
- •Машины постоянного тока
- •Общие сведения
- •Устройство и работа генератора постоянного тока
- •Типы генераторов постоянного тока
- •Генератор с независимым возбуждением
- •Генератор с параллельным возбуждением
- •Генератор с последовательным возбуждением
- •Генератор со смешанным возбуждением
- •Двигатели постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Переходные процессы в электрических цепях
- •Основные определения
- •2. Зарядка и разрядка конденсатора
- •3. Релаксационные колебания
- •4. Включение и выключение реальной индуктивной катушки при постоянном напряжении источника
- •5. Разрядка конденсатора на индуктивность
- •Контрольные вопросы
- •Современные способы получения электрической энергии. Виды силовых электростанций. Альтернативная электроэнергетика.
- •1. Тепловые электростанции (тэс)
- •Экологические проблемы тэс
- •2. Гидравлические электрические станции (гэс).
- •3. Гидроаккумулирующие электрические станции (гаэс)
- •4. Приливные электрические станции
- •5. Атомные электрические станции (аэс)
- •55Cs140→56Ba140→57La140→58Ge140→стабильное ядро;
- •37Rb94→38Sr94→39y94→40Zr90→ стабильное ядро.
- •Магнитогидродинамическое преобразование энергии (мгд-генераторы).
- •7. Термоэмиссионные генераторы
- •8. Солнечные электростанции
- •9. Электрохимические генераторы
- •10. Термоэлектрические генераторы
- •11. Геотермальные электростанции
- •12. Термоядерная энергетика
- •13. Водородная энергетика
- •14. Понятие о единой энергетической системе.
- •Контрольные вопросы
- •Атомно-молекулярная теория строения вещества
- •Структура и строение атома
- •Линейчатый спектр. Постулаты бора и квантование орбит
- •Корпускулярно - волновой дуализм нанообъектов. Волны де-бройля
- •Туннелирование
- •Классификация наноматериалов
- •8. Трехмерные наноматериалы
- •Размерные эффекты и свойства нанообъектов
- •Химические свойства наноматериалов
- •Тепловые свойства нанообъектов
- •Магнитные свойства нанообъектов
- •Функциональные и конструкционные углеродные наноматериалы.
- •Получение углеродных наноструктур
- •Применение и использование наноматериалов в практической деятельности
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Сложение векторов.
- •Метод комплексных чисел
- •Расчет цепей методом узлового напряжения
Контрольные вопросы
Объяснить принцип создания вращающегося магнитного поля трехфазной обмоткой машины переменного тока.
От чего зависит значение магнитного потока, созданного трехфазной обмоткой машины переменного тока?
Чему равно число оборотов в минуту вращающегося магнитного поля?
Какая электрическая машина называется двигателем?
Объяснить устройство асинхронного двигателя.
Объяснить принцип работы асинхронного двигателя.
Как производится реверсирование асинхронного двигателя?
Что называется скольжением?
От чего зависит вращающий момент, развиваемый асинхронным двигателем?
Как производится регулирование числа оборотов ротора у асинхронного двигателя?
Какие существуют типы генераторов переменного тока?
Как регулируется напряжение на зажимах генератора переменного тока?
Что называется реакцией якоря?
Откуда и как питается обмотка возбуждения в генераторе переменного тока?
Г л а в а 10
Машины постоянного тока
Общие сведения
Машины постоянного тока могут быть генераторами для преобразования механической энергии в электрическую, а также электродвигателями для преобразования электрической энергии в механическую.
Действие генератора основано на явлении электромагнитной индукции, а двигателя - на взаимодействии проводников, по которым протекает постоянный ток, с магнитным полем электромагнитов.
Машина постоянного тока состоит из двух частей: индуктора (электромагнитной системы) и якоря. Индуктор является неподвижной частью и вместе с магнитопроводом образует статор, а якорь – вращающаяся часть машины постоянного тока, ее ротор.
На рис. представлен статор машины в разрезе с двумя (рис.116 а) и четырьмя (рис.116 б) полюсами. Число полюсов статора должно быть четным. Обмотку полюсов изготавливают из медной изолированной проволоки. Сердечники полюсов обычно изготавливают из листовой электротехнической стали толщиной 0,35 – 0,5 мм. Пропущенный, через обмотку возбуждения
Рис.116
постоянный ток создает магнитный поток полюсов. Для лучшего распределения магнитного поля в воздушном зазоре к концам полюсов привертываются полюсные наконечники.
Ротор собирается из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, покрытых слоем изолирующего лака для снижения потерь на вихревые токи.
По окружности роторных (якорных) пластин выштамповываются отверстия, образующие пазы, в которые укладывают изолированные провода обмотки.
При вращении якоря в магнитном поле статора в проводниках обмотки ротора индуктируется переменная эдс.
Для превращения переменной эдс в постоянную в генераторах постоянного тока применяют приспособление, называемое коллектором. В электродвигателях постоянного тока коллектор служит для изменения направления постоянного тока, чтобы получить вращающий момент ротора.
Коллектор состоит из медных пластин, разделенных изоляционными прослойками и собранных в виде цилиндра.
На коллектор опираются угольные или металлоугольные щетки. При вращении щетки остаются неподвижными.