Резултати от търсенето:

1. Електрически автомобили | КацманММ. | цифрова библиотека Bookfi

   Електрически автомобили. Кацман М.М. Книгата разглежда теорията, принципа на действие, проектирането и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както общи, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката.

   bookfi.net
2. Електрически автомобили - КацманММ.

   Електрически машини - Кацман М.М. изтегляне в PDF. Учебникът разглежда теорията, принципа на действие, проектирането и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори с общо и специално предназначение, които са получили широко разпространение в...

   11klasov.ru
3. Електрически автомобили. КацманММ.

   Електрически автомобили. Кацман М.М. 12-то изд. - М.: 2013.- 496 с. В учебника се разглеждат теорията, принципът на действие, проектирането и анализът на режимите на работа на електрическите машини

   alleng.org
4. Електрически автомобилипрочетете и Изтеглибезплатно... / Elek.ru

   Книгата "Електрически машини" може да бъде полезна за студенти по електротехнически специалности.¶ Ключови думи: книга за електрически машини, изтеглете книгата електрически машини Кацман, книга електрически машини Кацман, електрически ...

   www.elec.ru
5. Изтегли КацманММ. - Електрически автомобили

   Електрически автомобили. Кацман М.М. Използва се като учебно помагало по дисциплината "Електротехника" в средните професионални училища. Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на работата на електрическите машини и...

   mexalib.com
6. КацманММ. Електрически автомобили

   Общи понятия Асинхронни машиниСинхронни машини Машини постоянен токНеизправности и откази на електрически машини Проектиране на електрически машини по метод на монтаж.

   Кацман М.М. Сборник задачи по електрически машини.

   www.studmed.ru
7. Електрически автомобили. Учебник за електротехника ср. специалист.

   Кацман М.М. Книгата разглежда теорията, принципа на действие, проектирането и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори за общо и специално предназначение.

   ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ Четвърто издание, преработено и разширено.

   b-ok.org
8. КацманММ. Електрически автомобили- Всичко за ученика

   Учебник за студенти. екологични институции, проф. образование. - 12-то изд., изтрито. - М.: Академия, 2013. - 496 с. ISBN 978-5-7695-9705-3. В учебника са разгледани теорията, принципът на действие, проектирането и анализът на режимите на работа електрически автомобили

   www.twirpx.com
9. КацманММ. Електрически автомобили- Всичко за ученика

   Учебник. - М.: Висше училище, 2003. - 463 с. (18 файла). Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на режимите на работа електрически автомобилии трансформатори за общо и специално предназначение...

   www.twirpx.com
10. КацманММ. Електрически автомобили

    Асинхронни и синхронни електрически машини, постояннотокови електрически машини, специални електрически машини.

    В помагалото са представени задачи в тестовата форма на блок "Асинхронни машини" от дисциплината "Електрически машини" в осем...

    www.studmed.ru
11. BookReader Електрически автомобили (КацманММ.)

    Електрически машини (Кацман М.М.)

    bookre.org
12. Изтегли Електрически автомобили - КацманММ.

    Електрически машини Katsman M.M. Наръчник за специалист по енергетика Панфилов А.И., Енговатов В.И. За да оставите мнение от ваше име, Регистрирайте се или влезте в сайта.

    padabum.net
13. КацманММ. Електрически автомобили- Всичко за ученика

    Кацман М.М. Електрически автомобили. PDF файл. Размер 23,49 MB.

    Електрически синхронни комуникационни машини. Асинхронни задвижващи двигатели.

    За да изтеглите този файл, регистрирайте се и/или влезте в сайта чрез формата по-горе.

    www.twirpx.com
14. КацманММ. Електрически автомобили- Всичко за ученика

    Учебник за ученици по околна среда. проф. образователни институции. - 3-то издание, рев. - М.: Висше училище, 2000. - 463 с.: ил. Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на режимите на работа електрически автомобилии трансформаторите като цяло...

    www.twirpx.com
15. КацманММ. Електрически автомобили

    Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както с общо, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката.

    www.studmed.ru
16. Изтегли Електрически автомобили - КацманММ.

    Електрически автомобили. Автор. Кацман М.М. Издателство. Висше училище, 2-ро издание.

    Електрически машини Katsman M.M. Практическо ръководствоотносно подбора и разработването на енергоспестяващи проекти Данилова О.Л., Костюченко П.А.

    padabum.com
17. Електрически автомобили| ММ. Кацман | ИзтеглиКнига

    Електрически автомобили. ММ. Кацман. Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както с общо, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката.

    en.booksee.org
18. Електрически автомобили| Мексалиб- Изтегликниги безплатно

    Изтегляне на книги от раздел Електрически машини | Mexalib - изтегляне на книги безплатно безплатно.

    mexalib.com
19. КацманММ. Електрически автомобилиавтоматични устройства
20. Изтегли КацманММ. - Електрически автомобилиинструмент...

    В книгата се разглеждат електрически вериги, електрически машини и трансформатори, електрически конструкции и устройства, електрозадвижвания и контролна апаратура...

    mexalib.com
21. Изтегли КацманММ. - Електрически автомобилиинструмент...

    Изтегляне на електрически машини инструментални устройстваи инструменти за автоматизация.

    Кацман М.М. Електрически машини, КИП и средства за автоматизация.

    mexalib.com
22. Изтегли КацманММ - Електрически автомобили(2013) PDF

    Електрически машини - Учебникът разглежда теорията, принципа на действие, проектирането и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както с общо, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката.

    bookshelf.ucoz.ua
23. КацманММ. - Електрически автомобили| Форум

    Електрически машини Година на производство: 2003 M.M. Жанр: Електротехника Издател: Висше училище ISBN: 5-06-003661-8 Формат: PDF Качество: OCR с грешки Брой страници: 469 Описание: Книгата разглежда теорията, принципа на действие...

    rutracker.ru
24. КацманММ. - Електрически автомобили, 2-ро изд.

    Електрически машини, 2-ро изд. Година: 1990 M.M. Издател: Висше училище ISBN: 5-06-000120-2 Език: Руски Формат: DjVu Качество: Сканирани страници Брой страници: 463 Описание: Книгата разглежда теорията, принципа на действие...

    asmlocator.ru
25. Ръководство за електрически автомобили | КацманММ

    Кацман М.М. За разлика от други електронни версии на този справочник, този има съдържание

    Справочникът съдържа технически данни за електрически машини с общо и специално предназначение, широко използвани в съвременните електрозадвижвания.

    bookfi.net
26. КацманММ. Електрически автомобили- Всичко за ученика

    3-то издание, рев. - М.: Академия", 2001. - 463 с.: ил. В учебник за студенти. проф. образователни институции, се разглеждат теорията, принципът на работа, дизайнът и анализът на режимите на работа електрически автомобилии трансформатори за общо и специално предназначение...

    www.twirpx.com
27. Въведение - КацманММ. Електрически автомобили- n1.doc

СРЕДНО ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ

М. М. КАЦМАН

„Федерален институт за развитие на образованието“ като учебник за използване в учебния процес на образователни институции, прилагащи Федералния държавен образователен стандарт за средно професионално образование в група специалности 140400 „Електроенергетика и електротехника“

12-то издание, стереотипно

РЕЦЕНЗЕНТ:

E. P. Rudobaba (Московска вечерна електромеханична

техническо училище на името на Л. Б. Красина)

Кацман М. М.

К 307 Електрически автомобили: учебник за студ. институции проф. образование / М. М. Кацман. - 12-то изд., изтрито. - М.: Издателски център "Академия", 2013. - 496 с.

ISBN 978&5&7695&9705&3

Учебникът разглежда теорията, принципа на действие, проектирането и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както с общо, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката.

Учебникът може да се използва при усвояване професионален модул PM.01. „Организация Поддръжкаи ремонт на електрически и електромеханични съоръжения" (МДК.01.01) по специалност 140448 " Техническа експлоатацияи поддръжка на електрическо и електромеханично оборудване.”

За ученици от средни училища професионално образование. Може да бъде полезно за студенти.

UDC 621.313(075.32) BBK 31.26ya723

Оригиналното оформление на тази публикация е собственост на Издателски център Академия и е забранено нейното възпроизвеждане по какъвто и да е начин без съгласието на притежателя на авторските права.

© М. М. Кацман, 2006

© Т. И. Светова, наследница на Кацман М. М., 2011 г

© Образователни и издателскиЦентър "Академия", 2011г

ISBN 978 5 7695 9705 3 © Дизайн. Издателски център "Академия", 2011г

ПРЕДГОВОР

Учебникът е написан в съответствие с програми за обучениепредмет "Електрически машини" за специалностите "Електрически машини и апарати", "Електроизолационна, кабелна и кондензаторна техника" и "Техническа експлоатация, поддръжка и ремонт на електрически и електромеханични съоръжения" на средните професионални учебни заведения.

Книгата съдържа основите на теорията, описание на конструкциите и анализ на експлоатационните свойства на трансформатори и електрически машини. В допълнение, той предоставя примери за решаване на проблеми, които със сигурност ще допринесат за по-добро разбираневъпросите, които се изучават.

В учебника е възприет следният ред на изложение на материала: трансформатори, асинхронни машини, синхронни машини, колекторни машини. Тази последователност на обучение улеснява усвояването на дисциплината и най-пълно отговаря на съвременното състояние и тенденции в развитието на електротехниката. Наред с електрическите машини с общо предназначение в учебника се разглеждат някои видове трансформатори и електрически машини със специално предназначение и се дава информация на техническо ниво модерни сериалиелектрически машини с описание на характеристиките им дизайн.

Основното внимание в учебника е отделено на разкриването на физическата същност на явленията и процесите, които определят работата на разглежданите устройства.

Възприетият в книгата метод на изложение на материала се основава на дългогодишен опит в преподаването на предмета „Електрически машини”.

ВЪВЕДЕНИЕ

В 1. Предназначение на електрическите машини

и трансформатори

Електрификацията е широко разпространено въвеждане в индустрията, селско стопанство, транспорт и ежедневието на електрическа енергия, генерирана в мощни електроцентрали, обединени от високо напрежение електрически мрежив енергийни системи.

Електрификацията се извършва чрез устройства, произведени от електрическата индустрия. Основният клон на тази индустрия е електроинженерство, занимаваща се с разработка и производство на електрически машини и трансформатори.

Електрическа машинае електромеханично устройство, което осъществява взаимното преобразуване на механична и електрическа енергия. Електрическата енергия се генерира в електроцентрали от електрически машини - генератори, които преобразуват механичната енергия в електрическа.

Основната част от електроенергията (до 80%) се генерира в топлоелектрически централи, където при изгаряне на химически горива (въглища, торф, газ) водата се нагрява и се превръща в пара високо налягане. Последното се сервира в въздушна турбина, където, разширявайки се, роторът на турбината се върти ( Термална енергияв турбината се превръща в механичен). Въртенето на ротора на турбината се предава на вала на генератора (турбогенератора). В резултат на електромагнитни процеси, протичащи в генератора, механичната енергия се преобразува в електрическа.

Процесът на производство на електроенергия в атомните електроцентрали е подобен на процеса в топлоелектрическа централа, с единствената разлика, че се използва ядрено гориво вместо химическо гориво.

В хидравличните електроцентрали процесът на генериране на електричество е следният: водата, повдигната от язовир до определено ниво, се изхвърля върху работното колело на хидравличната турбина; Механичната енергия, получена в този случай чрез въртене на турбинното колело, се прехвърля към вала на електрически генератор (водороден генератор), в който механичната енергия се преобразува в електрическа.

В процеса на потребление на електрическа енергия тя се преобразува в други видове енергия (топлинна, механична, химическа). Около 70% от електроенергията се използва за задвижване на машини, механизми, Превозно средство, т. е. за пред

превръщането му в механична енергия. Тази трансформация се извършва от електрически машини - електродвигатели.

Електрическият двигател е основният елемент на електрическото задвижване на работните машини. Добрата управляемост на електрическата енергия и простотата на нейното разпределение направиха възможно широкото използване на многомоторни електрически задвижвания на работни машини в промишлеността, когато отделните връзки работеща машинасе задвижват от собствени двигатели. Многомоторното задвижване значително опростява механизма на работната машина (намалява броят на механичните трансмисии, свързващи отделните части на машината) и създава големи възможности за автоматизиране на различни технологични процеси. Електрическите двигатели се използват широко в транспорта като тягови двигатели, които задвижват колесни двойки на електрически локомотиви, електрически влакове, тролейбуси и др.

Отзад напоследъкизползването на електрически машини се е увеличило значително ниска мощност- микромашини с мощност до няколкостотин вата. Такива електрически машини се използват в апаратура, автоматизация и домакински уреди - прахосмукачки, хладилници, вентилатори и др. Мощността на тези двигатели е ниска, дизайнът е прост и надежден и се произвеждат в големи количества.

Електрическата енергия, генерирана в електроцентралите, трябва да се пренася до местата на нейното потребление, предимно до големи индустриални центрове на страната, които са отдалечени от мощни електроцентрализа много стотици, а понякога и хиляди километри. Но предаването на електричество не е достатъчно. Тя трябва да бъде разпределена между много различни потребители - промишлени предприятия, жилищни сгради и др. Електричеството се пренася на големи разстояния при високо напрежение (до 500 kV или повече), което осигурява минимални електрически загуби в електропроводите. Следователно, в процеса на предаване и разпределение на електрическа енергия е необходимо многократно увеличаване и намаляване на напрежението. Този процес се осъществява с помощта на електромагнитни устройства, наречени трансформатори. Трансформаторът не е електрическа машина, тъй като работата му не е свързана с преобразуването на електрическа енергия в механична енергия или обратно. Трансформаторите трансформират само напрежението на електрическата енергия. Освен това трансформаторът е статично устройство и няма движещи се части. Въпреки това, електромагнитните процеси, протичащи в трансформаторите, са подобни на процесите, протичащи по време на работа на електрически машини. Освен това електрическите машини и трансформатори се характеризират със същия характер на електромагнитни и енергийни процеси, които възникват по време на взаимодействието на магнитно поле и проводник с ток. Поради тези причини трансформаторите са неразделна част от курса по електрически машини.

Теоретичните основи на работата на електрическите машини са положени през 1821 г. от М. Фарадей, който установява възможността за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия и създава първия модел на електрически двигател. Произведенията на учените Д. Максуел и Е. Х. Ленц изиграха важна роля в развитието на електрическите машини. Идеята за взаимно преобразуване на електрическа и механична енергия беше доразвита в трудовете на изключителни руски учени Б. С. Якоби и М. О. Доливо Доброволски, които разработиха и създадоха конструкции на електрически двигатели, подходящи за практическа употреба.

Големите постижения в създаването на трансформатори и тяхното практическо приложение принадлежат на забележителния руски изобретател П. Н. Яблочков. В началото на 20 век са създадени почти всички основни видове електрически машини и трансформатори и са разработени основите на тяхната теория.

IN В момента местното електротехника постигна значителен успех. По-нататъшният технически прогрес определя като основна задача практическото прилагане на постиженията на електротехниката в действителното разработване на електрически задвижващи устройства за промишлени устройства и домакински уреди. Основната задача на научно-техническия прогрес е техническото преоборудване и реконструкция на производството. Електрификацията играе важна роля в решаването на този проблем. В същото време е необходимо да се вземат предвид нарастващите екологични изисквания към източниците на електроенергия и наред с традиционните е необходимо да се разработят екологични (алтернативни) методи за производство на електроенергия с помощта на енергията на слънцето, вятъра, морски приливи, термални извори.

IN условия за научно-техническо развитие голямо значениепридобиват работа, свързана с подобряване качеството на произвежданите електрически машини и трансформатори. Решаването на този проблем е важно средство за развитие на международното икономическо сътрудничество. Уместно научни институции

И индустриални предприятияРусия работи за създаването на нови видове електрически машини и трансформатори, които да задоволят съвременни изискванияна качеството и технико-икономическите показатели на произвежданата продукция.

НА 2. Електрически машини - електромеханични

преобразуватели на енергия

Изучаването на електрическите машини се основава на знанията за физическата същност на електрическите и магнитните явления, представени в курса „Теоретични основи на електротехниката“. Следователно преди

Ориз. НА 2. правила " дясна ръка» (а) и „лява ръка“ (б)

Ориз. Б.1. Към понятията „елементарен генератор“ (а) и „елементарен двигател“ (б)

Преди да започнем да изучаваме курса „Електрически машини“, нека си припомним физическото значение на някои закони и явления, които са в основата на принципа на работа на електрическите машини, преди всичко закона за електромагнитната индукция.

По време на работа на електрическа машина в генераторен режим настъпва трансформация механична енергиякъм електрически. Този процес се основава на закон на електромагнитната индукция: ако външна сила F действа върху проводник, поставен в магнитно поле, и го движи (фиг. B.1, a), например отляво надясно перпендикулярно на вектора на индукция B магнитно полесъс скорост v, тогава проводникът ще бъде индуциран електродвижеща сила(ЕМП)

където B е магнитна индукция, T; l е активната дължина на проводника, т.е. дължината на неговата част, разположена в магнитното поле, m; v е скоростта на движение на проводника, m/s.

За да определите посоката на ЕМП, трябва да използвате правилото "дясна ръка" (фиг. B.2, a). Прилагайки това правило, ние определяме посоката на ЕМП в проводника („от нас“). Ако краищата

проводниците са затворени към външно съпротивление R (потребител), след това под въздействието на EMF E

в проводника ще възникне ток със същата посока. Така

По този начин, проводник в магнитно поле може да се разглежда в този случай като елементарен генератор, при които механичната енергия се изразходва за преместване на проводника със скорост

stu v.

В резултат на взаимодействието на тока I с магнитното поле върху проводника възниква електромагнитна сила

Посоката на силата Fem може да се определи по правилото на „лявата ръка“ (фиг. B.2, b). В разглеждания случай тази сила е насочена отдясно наляво, т.е. обратно на движението на проводника. Така в разглеждания елементарен генератор спирачната сила Fem по отношение на движеща силаЕ. Кога равномерно движениепроводник, тези сили са равни, т.е. F = Fem. Умножавайки двете страни на равенството по скоростта на проводника v, получаваме

Fv = Fem v.

Замествайки стойността Fem от (B.2) в този израз, получаваме

Лявата страна на равенството (B.3) определя стойността на механичната мощност, изразходвана за преместване на проводника в магнитно поле; дясна част- стойността на електрическата мощност, развита в затворена верига от електрически ток I. Знакът за равенство между тези части още веднъж потвърждава, че в генератора механичната мощност Fv, изразходвана от външна сила, се преобразува в електрическа мощност EI.

Ако към проводника не се прилага външна сила F, а към него се прилага напрежение U от електрически източник, така че токът I в проводника да има посоката, показана на фиг. B.1, b, тогава върху проводника ще действа само електромагнитната сила Fem. Под въздействието на тази сила проводникът ще започне да се движи в магнитното поле. В този случай в проводника ще се индуцира емф в посока, обратна на напрежението U. Така част от напрежението U, приложено към проводника, се балансира от емф Е, индуцирано в този проводник, а другата част представлява напрежението падане на проводника:

От това равенство следва, че електрическа енергия(UI), влизайки в проводника от мрежата, частично се превръща в механичен (Fem v) и частично се изразходва за покриване на електрически загуби в проводника (I 2 r). Следователно проводник с ток, поставен в магнитно поле, може да се разглежда като елементарен електродвигател.

Описаните явления ни позволяват да заключим:

а) за всяка електрическа машина е необходимо да има електропроводима среда (проводници) и магнитно поле, които могат да се движат взаимно;

б) когато електрическа машина работи както в режим на генератор, така и в режим на двигател, индукцията на ЕДС в проводник, пресичащ магнитно поле, и появата на механична сила, действаща върху проводник, разположен в магнитно поле, когато електрически ток преминава през едновременно се наблюдава ток;

в) взаимното преобразуване на механична и електрическа енергия в електрическа машина може да се случи във всяка посока, тоест една и съща електрическа машина може да работи и двете

V режим на двигател и режим на генератор; това свойство на електрическите машини се наричаобратимост.

Смята се за "елементарно" електрически генератори двигателят отразяват само принципа на използване на основните закони и явления на електрическия ток в тях. Що се отнася до дизайна, повечето електрически машини са изградени на принципа на въртеливото движение на тяхната движеща се част. Въпреки голямото разнообразие от дизайни на електрически машини, се оказва възможно да си представим някакъв обобщен дизайн на електрическа машина. Тази конструкция (фиг. B.3) се състои от неподвижна част 1, наречена статор, и въртяща се част 2, наречена ротор. Роторът е разположен

V отвор на статора и е отделен от него с въздушна междина. Една от посочените части на машината е оборудвана с елементи, които възбуждат

V машината има магнитно поле (например електромагнит или постоянен магнит), а другата има намотка, която условно ще

наречена работна намотка на машината. Както неподвижната част на машината (статор), така и подвижната част (ротор) имат ядра, направени от мек магнитен материал и с ниско магнитно съпротивление.

Ако електрическа машина работи в режим на генератор, тогава

Ориз. НА 3. Обобщена конструктивна схема на електрическа машина

При въртене на ротора (под действието на задвижващия двигател) в проводниците на работната намотка се индуцира ЕМП и при свързване на консуматор електричество. В този случай механичната енергия на задвижващия двигател се преобразува в електрическа. Ако машината е предназначена да работи като електрически двигател, тогава работната намотка на машината е свързана към мрежата. В този случай токът, който възниква в проводниците на тази намотка, взаимодейства с магнитното поле и върху ротора възникват електромагнитни сили, което кара ротора да се върти. При което Електрическа енергия, консумирана от двигателя от мрежата, се преобразува в механична енергия, изразходвана за задействане на всеки механизъм, машина, превозно средство и др.

Възможно е също така да се проектират електрически машини, в които работната намотка е разположена на статора, а елементите, които възбуждат магнитното поле, са на ротора. Принципът на работа на машината остава същият.

Обхватът на мощността на електрическите машини е много широк - от части от вата до стотици хиляди киловати.

В.З. Класификация на електрическите машини

Използването на електрически машини като генератори и двигатели е тяхната основна цел, тъй като е свързана изключително с целта за взаимно преобразуване на електрическа и механична енергия. Въпреки това използването на електрически машини в различни отрасли на техниката може да има и други цели. По този начин потреблението на електроенергия често се свързва с преобразуване на променлив ток в постоянен ток или с преобразуване на ток с индустриална честота в ток с по-висока честота. За тези цели те използват преобразуватели на електрически машини.

Електрическите машини също се използват за усилване на мощността електрически сигнали. Такива електрически машини се наричат електрически машинни усилватели. Наричат ​​се електрически машини, използвани за подобряване на фактора на мощността на потребителите на електроенергия синхронни компенсатори. Електрически машини, използвани за регулиране на напрежението променлив ток, Наречен индукционни регулатори.

Използването на микромашини в устройствата за автоматизация е много разнообразно. Тук електрическите машини се използват не само като двигатели, но и като тахогенератори(за преобразуване на скоростта на въртене в електрически сигнал), selsyns,

въртящи се трансформатори (за получаване на електрически сигнали, пропорционални на ъгъла на завъртане на вала) и т.н. От горните примери става ясно колко разнообразни са електрическите машини за своите цели.

Кацман М. М.
Електрически машини КИП и средства за автоматизация

Библиотека
СЕВМАШВТУЗА

Одобрено от Министерството на образованието на Руската федерация като учебно помагало за ученици от образователни институции за средно професионално образование

Москва
2006

Рецензенти: проф. С.Н. Стоменски (Катедрата по компютърни науки на Чуваш държавен университет); С. Ц. Малиновская (Московски радиотехнически колеж).

Кацман М. М. Електрически машини КИП и средства за автоматизация: Учебник. помощ за студенти институции проф. образование / Марк Михайлович Кацман. - М.: Издателски център "Академия", 2006. - 368 с.

Урокът обхваща принципа на работа, дизайна, основната теория, характеристиките различни видовесилови електрически машини и трансформатори с малка мощност (микромашини), изпълнителни двигатели, информационни електрически машини, които са получили най-голямото приложениев инструментални устройства и оборудване за автоматизация в общото промишлено и специални зонитехнология.

За ученици от учебни заведения за средно професионално образование, обучаващи се по специалностите „Устройство“ и „Автоматика и контрол“.

Ще бъде полезно за студенти от висши учебни заведения и специалисти, занимаващи се с приборостроене и автоматизация на производствени процеси.

Редактор Т. Ф. Мелникова
Технически редактор Н. И. Горбачова
Компютърно оформление: Д. В. Федотов
Коректори В. А. Жилкина, Г. Н. Петрова

© Katsman M.M., 2006
© Учебно-издателски център "Академия", 2006
© Дизайн. Издателски център "Академия", 2006г

Предговор
Въведение
B.I. Предназначение на електрически машини и трансформатори
НА 2. Класификация на електрическите машини

ЧАСТ ПЪРВА. ТРАНСФОРМАТОРИ И ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ С МАЛКА МОЩНОСТ

РАЗДЕЛ 1 ТРАНСФОРМАТОРИ

Глава 1. Силови трансформатори
1.1. Цел и принцип на действие силов трансформатор 9
1.2. Дизайн на трансформатор 12
1.3. Основни зависимости и връзки в трансформаторите 14
1.4. Загуби и ефективност на трансформатора 16
1.5. Експерименти на празен ход и късо съединениетрансформатори
1.6. Промяна на вторичното напрежение на трансформатор 20
1.7. Трифазни и многонамотъчни трансформатори 21
1.8. Трансформатори за токоизправители 24
1.9. Автотрансформатори

Глава 2. Трансформаторни устройства със специални свойства
2.1. Пикови трансформатори 31
2.2. Импулсни трансформатори 33
2.3. Честотни умножители 35
2.4. Стабилизатори на напрежение 39
2.5. Измервателни трансформатори за напрежение и ток

РАЗДЕЛ II ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ С МАЛКА МОЩНОСТ

Глава 3. Трифазни асинхронни двигатели с короткозатворен ротор
3.1. Принцип на действие на трифазен асинхронен двигател
3.2. Трифазно устройство асинхронни двигатели
3.3. Основна теория на трифазния асинхронен двигател
3.4. Загуби и коеф полезно действиеасинхронен двигател
3.5. Електромагнитен въртящ момент на асинхронен двигател
3.6. Влияние на мрежовото напрежение и активно съпротивлениероторни намотки за механични характеристики
3.7. Експлоатационни характеристики на трифазни асинхронни двигатели
3.8. Пускови свойства на трифазни асинхронни двигатели
3.9. Регулиране на скоростта на трифазни асинхронни двигатели
3.9.1. Регулиране на скоростта на въртене чрез промяна на активното съпротивление в роторната верига
3.9.2. Регулиране на скоростта на въртене чрез промяна на честотата на захранващото напрежение
3.9.3. Регулиране на скоростта на въртене чрез промяна на захранваното напрежение
3.9.4. Регулиране на скоростта на въртене чрез промяна на броя на полюсите на намотката на статора
3.9.5. Контрол на скоростта на импулса
3.10. Линейни асинхронни двигатели
3.11. Стартиране на управление на трифазен асинхронен двигател с ротор с катерица с помощта на необратим контактор

Глава 4. Монофазни и кондензаторни асинхронни двигатели
4.1. Принцип на действие на еднофазен асинхронен двигател
4.2. Механични характеристикимонофазен асинхронен двигател
4.3. Стартиране на монофазен асинхронен двигател
4.4. Кондензаторни асинхронни двигатели
4.5. Свързване на трифазен асинхронен двигател към еднофазна мрежа
4.6. Монофазни асинхронни двигатели със защриховани полюси
4.7. Асинхронни машини със спирачка навит ротор

Глава 5. Синхронни машини
5.1. Общи сведения за синхронните машини
5.2. Синхронни генератори
5.2.1. Принцип на работа на синхронен генератор
5.2.2. Реакция на котвата в синхронен генератор
5.2.3. Уравнения на напрежението на синхронния генератор
5.2.4. Характеристики на синхронен генератор
5.2.5. Синхронни генератори, възбудени постоянни магнити
5.3. Синхронни двигатели с електромагнитно възбуждане
5.3.1. Принцип на действие и конструкция на синхронен еднополюсен двигател с електромагнитно възбуждане
5.3.2. Пускане на синхронен двигател с електромагнитно възбуждане
5.3.3. Загуби, ефективност и електромагнитен момент на синхронен двигател с електромагнитно възбуждане
5.4. Синхронни двигатели с постоянен магнит
5.5. Нискооборотни многополюсни синхронни двигатели
5.5.1. Тихооборотни монофазни синхронни двигатели типове DSO32 и DSOR32
5.5.2. Нискооборотни кондензаторни синхронни двигатели тип DSK и DSRK
5.6. Синхронни реактивни двигатели
5.7. Синхронни хистерезисни двигатели
5.8. Реактивни двигатели с хистерезис със защриховани полюси
5.9. Индукторни синхронни машини
5.9.1. Индукторни синхронни генератори
5.9.2. Синхронни асинхронни двигатели
5.10. Синхронни двигатели с електромеханично намаляване на скоростта
5.10.1. Синхронни роторни двигатели (ROS)
5.10.2. Вълнови синхронни двигатели

Глава 6. Колекторни машини
6.1. Принцип на действие на постояннотокови колекторни машини
6.2. Проектиране на постояннотокова колекторна машина
6.3. Електродвижеща сила и електромагнитен въртящ момент на постояннотокова колекторна машина
6.4. Магнитно поле на машина с постоянен ток. Реакция на котва
6.5. Превключване в постояннотокови колекторни машини
6.6. Начини за подобряване на превключването и потискане на радиосмущенията
6.7. Загуби и КПД на постояннотокови колекторни машини
6.8. Полирани постояннотокови двигатели
6.8.1. Основни зависимости и взаимоотношения
6.8.2. Двигатели с независимо и паралелно възбуждане
6.8.3. Регулиране скоростта на въртене на двигатели с независимо и паралелно възбуждане
6.8.4. Серия двигатели
6.9. Универсални четкови двигатели
6.10. Стабилизиране на скоростта на въртене на постояннотокови двигатели
6.11. DC генератори
6.11.1. Независим генератор на възбуждане
6.11.2. Генератор с паралелно възбуждане

Глава 7. Електрически машини със специални конструкции и свойства
7.1. Жироскопични двигатели
7.1.1. Предназначение и специални свойства на жироскопичните двигатели
7.1.2. Проектиране на жироскопични двигатели
7.2. Електрически машинни преобразуватели
7.2.1. Електрически машинни преобразуватели от мотор-генераторен тип
7.2.2. Единични арматурни преобразуватели
7.3. Електрически машинни усилватели на мощност
7.3.1. Основни понятия
7.3.2. Електрически машинни усилватели на напречно поле

Глава 8. DC вентилни двигатели
8.1. Основни понятия
8.2. Процесът на работа на клапанен двигател
8.3. DC клапанен двигател с ниска мощност

Глава 9. DC задвижващи двигатели
9.1. Изисквания за задвижващи двигатели и вериги за управление на постояннотокови задвижващи двигатели
9.2. Управление на котвата на DC задвижващи двигатели
9.3. Полюсно управление на DC задвижващи двигатели
9.4. Електромеханична времеконстанта на DC задвижващи двигатели
9.5. Импулсно управление на DC задвижващ двигател
9.6. DC задвижващи двигатели
9.6.1. DC задвижващ двигател с куха арматура
9.6.2. DC двигатели с печатни арматурни намотки
9.6.3. DC двигател с гладка (безпрорезна) арматура

Глава 10. Асинхронни задвижващи двигатели
10.1. Методи за управление на асинхронни задвижващи двигатели
10.2. Самоходни в изпълнителни асинхронни двигатели и начини за премахването им
10.3. Проектиране на изпълнителен асинхронен двигател с кух немагнитен ротор
10.4. Характеристики на изпълнителен асинхронен двигател с кух немагнитен ротор
10.5. Изпълнителен асинхронен двигател с ротор с катерица
10.6. Изпълнителен асинхронен двигател с кух феромагнитен ротор
10.7. Електромеханична времеконстанта на изпълнителни асинхронни двигатели
10.8. Моментни задвижващи двигатели

Глава 11. Задвижващи стъпкови двигатели
11.1. Основни понятия
11.2. Стъпкови двигатели с пасивен ротор
11.3. Стъпкови двигатели с активен ротор
11.4. Индукторни стъпкови двигатели
11.5. Основни параметри и режими на работа на стъпкови двигатели

Глава 12. Примери за приложение на задвижващи двигатели
12.1. Примери за приложение на изпълнителни асинхронни двигатели и постояннотокови двигатели
12.2. Пример за приложение на стъпков двигател на актуатор
12.3. Електрически двигатели за задвижване на четящи устройства
12.3.1. Лентови транспортни механизми
12.3.2. Електрическо задвижване на устройства за четене на информация от оптични дискове

РАЗДЕЛ IV ИНФОРМАЦИЯ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ МАШИНИ

Глава 13. Тахогенератори
13.1. Предназначение на тахогенераторите и изисквания към тях
13.2. AC тахогенератори
13.3. DC тахогенератори
13.4. Примери за използване на тахогенератори в устройства за промишлена автоматизация
13.4.1. Приложение на тахогенераторите като сензори за скорост на въртене
13.4.2. Използване на тахогенератор като разходомер
13.4.3. Използването на тахогенератор в електрическо задвижване с отрицателен обратна връзкапо скорост

Глава 14. Електрически синхронни комуникационни машини
14.1. Основни понятия
14.2. Индикаторна система за дистанционно ъглово предаване
14.3. Синхронизиращи моменти на синхронизаторите в индикаторната система
14.4. Трансформаторна система за дистанционно ъглово предаване
14.5. Дизайн на селсини
14.6. Диференциален селсин
14.7. Магнезини
14.8. Примери за използване на selsyns в устройства за индустриална автоматизация
14 8 1 Регистриране на скоростта на подаване на инструменти в сондажни платформи
14.8.2. Регулиране на съотношението гориво-въздух в металургична пещ

Глава 15. Въртящи се трансформатори
15.1. Предназначение и конструкция на ротационни трансформатори
15.2. Синус-косинус въртящ се трансформатор
15.2.1. Синус-косинус въртящ се трансформатор в синусоидален режим
15.2.2. Синус-косинус въртящ се трансформатор в синус-косинус режим
15.2.3. Синус-косинус въртящ се трансформатор в режим на мащабиране
15.2.4. Синус-косинус въртящ се трансформатор в режим на фазово изместване
15.3. Линеен въртящ се трансформатор
15.4. Трансформаторна система за дистанционно ъглово предаване на въртящи се трансформатори

Библиография
Предметен индекс

Предговор

В условия на растеж техническо нивопроизводство и внедряване на комплексна автоматизация на технологичните процеси, въпросите на качествено обучениеспециалисти, пряко ангажирани в експлоатацията и проектирането на системи за автоматизация. В обширния комплекс от апаратура и автоматизация водещо място заемат електрическите машини и трансформаторите с ниска мощност (микромашини).

Книгата описва принципа на работа, конструкцията, характеристиките на работа и конструкцията на електрически машини и трансформатори с ниска мощност, които се използват широко за задвижване на механизми и устройства, използвани в оборудването за измерване и автоматизация. Електрически машинни елементи, които са в основата на съвременните автоматични системи: DC и AC задвижващи двигатели, електрически машинни усилватели, въртящи се преобразуватели, стъпкови двигатели, електрически информационни машини (тахогенератори, селсини, магнезини, въртящи се трансформатори), електродвигатели на жироскопични устройства.

Целта на тази книга е да научи бъдещия специалист да използва разумно и правилно силовите електродвигатели и елементите за автоматизация на електрическите машини в измервателните уреди и оборудването за автоматизация.

Отчитайки спецификата на обучението на учениците в техникумите и колежите, авторът, излагайки материала в книгата, посвещава Специално вниманиеразглеждане на физическата същност на явления и процеси, които обясняват работата на разглежданите устройства. Методологията на представяне на курса, възприета в книгата, се основава на дългогодишен опит в преподаването в образователни институции за средно професионално образование.

ВЪВЕДЕНИЕ

В 1. Предназначение на електрически машини и трансформатори

Техническото ниво на всяко съвременно производствено предприятие се оценява преди всичко от състоянието на автоматизация и цялостна механизация на основните технологични процеси. В същото време всичко по-висока стойностАвтоматизацията не само на физическия, но и на умствения труд набира скорост.

Автоматизираните системи включват голямо разнообразие от елементи, които се различават не само по функционалност, но и по принципа на действие. Сред многото елементи, които съставляват автоматизираните комплекси, елементите на електрически машини заемат определено място. Принципът на работа и конструкцията на тези елементи или практически не се различават от електрическите машини (те са електрически двигатели или електрически генератори), или са много близки до тях по дизайн и протичащите в тях електромагнитни процеси.

Електрическа машина е електрическо устройство, което осъществява взаимно преобразуване на електрическа и механична енергия.

Ако проводникът се движи в подобно магнитно поле. така че да пресича магнитните силови линии, тогава в този проводник ще се индуцира електродвижеща сила (ЕМС). Всяка електрическа машина се състои от неподвижна част и подвижна (въртяща се) част. Една от тези части (индукторът) създава магнитно поле, а другата има работна намотка, която е система от проводници. Ако се подаде механична енергия към електрическа машина, т.е. завъртете подвижната му част, тогава в съответствие със закона за електромагнитната индукция в работната му намотка ще се индуцира ЕМП. Ако всеки потребител на електрическа енергия е свързан към клемите на тази намотка, тогава във веригата ще възникне електрически ток. Така в резултат на процесите, протичащи в машината, механичната ротационна енергия ще се преобразува в електрическа. Електрическите машини, които извършват такова преобразуване, се наричат ​​електрически генератори. Електрическите генератори са в основата на електроенергетиката - те се използват в електроцентрали, където преобразуват механичната енергия на турбините в електрическа.

Ако проводник се постави в магнитно поле, перпендикулярно на магнитните силови линии и през него се пропусне електрически ток, тогава в резултат на взаимодействието на този ток с магнитния покривен филц върху проводника ще действа механична сила. Следователно, ако работната намотка на електрическа машина е свързана към четката на електрическа енергия, тогава в нея ще се появи ток и тъй като тази намотка е в магнитното поле на индуктора, тогава нейните проводници ще бъдат въздействани механични сили. Под въздействието на тези сили подвижната част на електрическата машина ще започне да се върти. [В този случай електрическата енергия ще се преобразува в механична. Електрическите машини, които извършват такава трансформация, се наричат електродвигатели. Електрическите двигатели се използват широко в електрическото задвижване на машини, кранове, превозни средства, домакински уредии т.н.

Електрическите машини имат свойството обратимост, т.е. Тази електрическа машина може да работи както като генератор, така и като двигател. Всичко зависи от вида енергия, подадена към машината. Въпреки това, обикновено всяка електрическа машина има специфично предназначение: или е генератор, или двигател.

Основата за създаването на електрически машини и трансформатори беше законът за електромагнитната индукция, открит от М. Фарадей. Началото на практическото използване на електрическите машини беше [положено от академик Б. С. Якоби, който през 1834 г. създаде дизайна на електрическа машина, която беше прототипът на модерен колекторен електродвигател.

Широкото използване на електрически машини в промишлените електрически задвижвания беше улеснено от изобретението на руския инженер М. О. Доливо-Доброволски (1889) на трифазен асинхронен двигател, който се различаваше от използваните по това време колекторни двигатели с постоянен ток по своята простота на конструкцията и висока надеждност.

До началото на 20в. са създадени повечето видове електрически машини, които се използват и днес.

Изтеглете учебник Електрически машини, КИП и средства за автоматизация. Москва, Издателски център "Академия", 2006 г

Вижте също:
• (Документ)
• Кацман М.М. Електрически машини (Документ)
• Бут Д.А. Безконтактни електрически машини (Документ)
• Кацман М.М. Електрически машини, КИП и средства за автоматизация (Документ)
• Kritsshtein A.M. Електромагнитна съвместимост в електроенергийната индустрия: Ръководство за обучение (документ)
• Андрианов В.Н. Електрически машини и апарати (Документ)
• Кацман М.М. Наръчник за електрически машини (документ)
• Герман-Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Електрически автомобили. Лабораторна работа на компютър (Документ)
• Кочегаров Б.Е., Лоцманенко В.В., Опарин Г.В. Домакински машини и уреди. Урок. Част 1 (Документ)
• Копилов И.П. Наръчник за електрически машини, том 1 (документ)
• Kritsshtein A.M. Електрически машини (Документ)

n1.doc

Въведение

§ В 1. Предназначение на електрически машини и трансформатори

Електрификацията се извършва чрез електрически продукти, произведени от електрическата индустрия. Основният клон на тази индустрия е електроинженерство,занимава се с разработване и производство на електрически машини и трансформатори.

Електрическа машинае електромеханично устройство, което осъществява взаимно преобразуване на механична и електрическа енергия. Електрическата енергия се генерира в електроцентрали от електрически машини - генератори, които преобразуват механичната енергия в електрическа. По-голямата част от електроенергията (до 80%) се генерира в топлоелектрически централи, където чрез изгаряне на химически горива (въглища, торф, газ) водата се нагрява и се превръща в пара под високо налягане. Последният се подава към турбината, където, разширявайки се, кара ротора на турбината да се върти (топлинната енергия в турбината се преобразува в механична енергия). Въртенето на ротора на турбината се предава на вала на генератора (турбогенератора). В резултат на електромагнитни процеси, протичащи в генератора, механичната енергия се преобразува в електрическа.

Процесът на производство на електроенергия в атомните електроцентрали е подобен на топлинните, с единствената разлика, че вместо химическо гориво се използва ядрено гориво.

Процесът на производство на електроенергия в хидравличните електроцентрали е следният: водата, повдигната от язовир до определено ниво, се изхвърля върху работното колело на хидравличната турбина; Получената механична енергия чрез въртене на турбинното колело се прехвърля към вала на електрически генератор, в който механичната енергия се преобразува в електрическа.

В процеса на потребление на електрическа енергия тя се преобразува в други видове енергия (топлинна, механична, химическа). Около 70% от електричеството се използва за задвижване на машини, механизми и превозни средства, т.е. за преобразуването му в механична енергия. Тази трансформация се извършва от електрически машини - електродвигатели.

Електрическият двигател е основният елемент на електрическото задвижване на работните машини. Добрата управляемост на електрическата енергия и лекотата на разпределение направиха възможно широкото използване на многомоторни електрически задвижвания за работни машини в промишлеността, когато отделни части на работна машина се задвижват от независими двигатели. Многомоторното задвижване значително опростява механизма на работната машина (броят на механичните предавки, свързващи отделните части на машината, е намален) и създава големи възможности за автоматизиране на различни технологични процеси. Електрическите двигатели се използват широко в транспорта като тягови двигатели, които задвижват колесни двойки на електрически локомотиви, електрически влакове, тролейбуси и др.

Напоследък значително се увеличи използването на електрически машини с ниска мощност - микромашини с мощност от фракции до няколкостотин вата. Такива електрически машини се използват в устройства за автоматизация и компютърни технологии.

Специален клас електрически машини се състои от двигатели за битови електрически уреди - прахосмукачки, хладилници, вентилатори и др. Мощността на тези двигатели е ниска (от няколко до стотици вата), конструкцията е проста и надеждна и те са произведени в големи количества.

Електрическата енергия, генерирана в електроцентралите, трябва да бъде прехвърлена към местата на потребление, предимно в големите индустриални центрове на страната, които са на много стотици, а понякога и хиляди километри от мощни електроцентрали. Но предаването на електричество не е достатъчно. Тя трябва да бъде разпределена между много различни потребители - промишлени предприятия, транспорт, жилищни сгради и др. Електричеството се пренася на големи разстояния с помощта на високо напрежение(до 500 kV и повече), което осигурява минимални електрически загуби в електропроводите. Следователно, в процеса на предаване и разпределение на електрическа енергия е необходимо многократно увеличаване и намаляване на напрежението. Този процес се осъществява чрез електромагнитни устройства, наречени трансформатори.Трансформаторът не е електрическа машина, тъй като неговата работа не е свързана с преобразуването на електрическата енергия в механична енергия и обратно; той само преобразува напрежението в електрическа енергия. Освен това трансформаторът е статично устройство и няма движещи се части. Въпреки това, електромагнитните процеси, протичащи в трансформаторите, са подобни на процесите, протичащи по време на работа на електрически машини. Освен това електрическите машини и трансформатори се характеризират със същия характер на електромагнитни и енергийни процеси, които възникват по време на взаимодействието на магнитно поле и проводник с ток. Поради тези причини трансформаторите са неразделна част от курса по електрически машини.

Нарича се клонът на науката и технологиите, занимаващ се с разработването и производството на електрически машини и трансформатори електроинженерство.Теоретичните основи на електротехниката са положени през 1821 г. от М. Фарадей, който установява възможността за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия и създава първия модел на електродвигател. Произведенията на учените Д. Максуел и Е. Х. Ленц изиграха важна роля в развитието на електротехниката. Идеята за взаимно преобразуване на електрическа и механична енергия беше доразвита в трудовете на изключителни руски учени Б. С. Якоби и М. О. Доливо-Доброволски, които разработиха и създадоха проекти на електродвигатели, подходящи за практическа употреба. Големите постижения в създаването на трансформатори и тяхното практическо приложение принадлежат на забележителния руски изобретател П.Н. Яблочков. В началото на 20 век са създадени всички основни видове електрически машини и трансформатори и са разработени основите на тяхната теория.

В момента местното електротехника постигна значителен успех. Ако в началото на този век в Русия практически нямаше електротехника като самостоятелен отрасъл на промишлеността, то през последните 50-70 години се създаде клон на електрическата промишленост - електротехника, способен да задоволи нуждите на нашата развиващи се Национална икономикав електрически машини и трансформатори. Подготвен е кадър от квалифицирани електромашиностроители - учени, инженери и техници.

По-нататъшният технически прогрес определя като основна задача консолидирането на успехите на електротехниката чрез практическото прилагане на най-новите постижения на електротехниката в реалното развитие на електрически задвижващи устройства за промишлени устройства и продукти домакински уреди. Осъществяването на това изисква прехвърляне на производството предимно към интензивен пътразвитие. Основната задача е да се повиши темпът и ефективността на икономическото развитие на базата на ускоряване на научно-техническия прогрес, техническо преоборудване и реконструкция на производството и интензивно използване на създадения производствен потенциал. Значителна роля в решаването на този проблем се отрежда на електрификацията на националната икономика.

В същото време е необходимо да се вземат предвид нарастващите екологични изисквания към енергийните източници и, заедно с традиционни начиниразработване на екологични (алтернативни) методи за производство на електроенергия с помощта на енергията на слънцето, вятъра, морските приливи и термалните извори. Широко приложен автоматизирани системив различни сфери на националната икономика. Основният елемент на тези системи е автоматизирано електрическо задвижване, поради което е необходимо да се увеличи производството на автоматизирани електрически задвижвания с ускорени темпове.

В контекста на научното и технологичното развитие работата, свързана с подобряването на качеството на произвежданите електрически машини и трансформатори, придобива голямо значение. Решаването на този проблем е важно средство за развитие на международното икономическо сътрудничество. Съответни научни институции и промишлени предприятия в Русия работят за създаване на нови видове електрически машини и трансформатори, които отговарят на съвременните изисквания за качество и технико-икономически показатели на произвежданите продукти.

§ AT 2. Електрически машини - електромеханични преобразуватели на енергия

Ориз. В 1. Към концепцията за „елементарен генератор“ (А)и „елементарен двигател“ (b)

При работа на електрическа машина в генераторен режим механичната енергия се преобразува в електрическа. Естеството на този процес е обяснено елек законтромагнитна индукция:ако външна сила F повлияйте на проводник, поставен в магнитно поле, и го преместете (фиг. B.1, a), например, отляво надясно перпендикулярно на вектора на индукция INмагнитно поле със скорост , тогава в проводника ще се индуцира електродвижеща сила (ЕМС).

E=Blv,(B.1)

къде в - магнитна индукция, T; l е активната дължина на проводника, т.е. дължината на неговата част, разположена в магнитното поле, m;  - скорост на проводника, m/s.

Ориз. НА 2. Правила за "дясна ръка" и "лява ръка"

За да определите посоката на ЕМП, трябва да използвате правилото "дясна ръка" (фиг. B.2, А).Прилагайки това правило, ние определяме посоката на ЕМП в проводника (далеч от нас). Ако краищата на проводника са окъсени с външно съпротивление Р (потребител), тогава под въздействието на ЕМП в проводника ще възникне ток със същата посока. По този начин, проводник в магнитно поле може да се разглежда в този случай като елементаренny генератор.

В резултат на взаимодействието на тока азс магнитно поле възниква електромагнитна сила, действаща върху проводника

ЕЕМ = BlI. (AT 2)

Посока на силата ЕЕМ може да се определи по правилото на „лявата ръка“ (фиг. B.2, b ). В разглеждания случай тази сила е насочена отдясно наляво, т.е. противоположно на движението на проводника. Така в разглеждания елементарен генератор силата F EM спира по отношение на движещата сила F .

С равномерно движение на проводника Е = ЕЕМ . Умножавайки двете страни на равенството по скоростта на проводника, получаваме

F = F EM 

Нека заместим стойността F EM в този израз от (B.2):

F = BlI = EI (V.Z)

Лявата страна на равенството определя стойността на механичната мощност, изразходвана за преместване на проводника в магнитното поле; дясната страна е стойността на електрическата мощност, развита в затворен контур от електрически ток I. Знакът за равенство между тези части показва, че в генератора механичната мощност, изразходвана от външна сила, се преобразува в електрическа енергия.

Ако външната сила F не се прилага към проводника, а се прилага напрежение U към него от електрически източник така че токът I в проводника има посоката, показана на фиг. Т.1, б , тогава върху проводника ще действа само електромагнитната сила F EM . Под въздействието на тази сила проводникът ще започне да се движи в магнитното поле. В този случай в проводника се индуцира ЕДС в посока, обратна на напрежението U. Така част от напрежението U, приложен към проводника се балансира от едс Д,индуцирано в този проводник, а другата част е спадът на напрежението в проводника:

U = E + Ir, (B.4)

където r - електрическо съпротивление на проводник.

Нека умножим двете страни на равенството по тока аз:

UI = EI + I 2 r.

Заместване вместо това дстойността на ЕДС от (B.1), получаваме

UI =BlI + I 2 r,

или, съгласно (B.2),

потребителски интерфейс=Е ЕМ  + аз 2 r. (AT 5)

От това равенство следва, че ел. мощност (потребителски интерфейс), влизащи в проводника частично се превръщат в механични (Ф ЕМ  ), и частично се изразходва за покриване на електрически загуби в проводника ( аз 2 r). Следователно проводник с ток, поставен в магнитно поле, може да се разглежда като елементелектрически двигател на контейнера.

Разгледаните явления ни позволяват да заключим: а) за всяка електрическа машина е необходимо наличието на електропроводима среда (проводници) и магнитно поле, които могат да се движат взаимно; б) когато електрическа машина работи както в режим на генератор, така и в режим на двигател, индуцирането на ЕМП в проводник, пресичащ магнитно поле, и появата на сила, действаща върху проводник, разположен в магнитно поле, когато през него протича електрически ток се наблюдават едновременно; в) взаимното преобразуване на механична и електрическа енергия в електрическа машина може да се случи във всяка посока, т.е. една и съща електрическа машина може да работи както в двигателен, така и в генераторен режим; това свойство на електрическите машини се нарича обратимост.Принципът на обратимостта на електрическите машини е установен за първи път от руския учен Е. X. Ленц.

Разглежданият „елементарен“ електрически генератор и двигател отразяват само принципа на използване на основните закони и явления на електрическия ток в тях. Що се отнася до дизайна, повечето електрически машини са изградени на принципа на въртеливото движение на тяхната движеща се част. Въпреки голямото разнообразие от дизайни на електрически машини, се оказва възможно да си представим някакъв обобщен дизайн на електрическа машина. Тази конструкция (фиг. B.3) се състои от неподвижна част 1, наречена статор,и въртяща се част 2 т.нар роторРоторът е разположен в отвора на статора и е отделен от него с въздушна междина. Една от тези части на машината е оборудвана с елементи, които възбуждат магнитно поле в машината (например електромагнит или постоянен магнит), а другата има намотка, която условно ще наречем работейки околочиле на машината.Както неподвижната част на машината (статор), така и подвижната част (ротор) имат ядра, направени от мек магнитен материал и с ниско магнитно съпротивление.

Ориз. В.З. Генерализиран проектна диаграмаелектрическа машина

Ако електрическата машина работи в генераторен режим, тогава когато роторът се върти (под действието на задвижващия двигател), в проводниците на работната намотка се индуцира ЕМП и при свързване на консуматор се появява електрически ток. В този случай механичната енергия на задвижващия двигател се преобразува в електрическа. Ако машината е предназначена да работи като електрически двигател, тогава работната намотка на машината е свързана към мрежата. В този случай токът, генериран в проводниците на намотката, взаимодейства с магнитното поле и върху ротора възникват електромагнитни сили, които карат ротора да се върти. В този случай електрическата енергия, консумирана от двигателя от мрежата, се преобразува в механична енергия, изразходвана за въртенето на всеки механизъм, машина и др.

Възможно е също така да се проектират електрически машини, в които работната намотка е разположена на статора, а елементите, които възбуждат магнитното поле, са на ротора. Принципът на работа на машината остава същият.

Обхватът на мощността на електрическите машини е много широк - от части от вата до стотици хиляди киловати.

§ V.Z. Класификация на електрическите машини

Електрическите машини се използват и за усилване на мощността на електрическите сигнали. Такива електрически машини се наричат усилватели на електрически машини.Наричат ​​се електрически машини, използвани за подобряване на фактора на мощността на потребителите на електроенергия синхронна компенсацияТори.Наричат ​​се електрически машини, използвани за регулиране на напрежението на променлив ток индукционно регулиранеТори

Много универсално приложение микромашинив устройствата за автоматизация и компютърни технологии. Тук електрическите машини се използват не само като двигатели, но и като тахогенератори(за преобразуване на скоростта на въртене в електрически сигнал), selsyns, въртящи се трансформатори(за получаване на електрически сигнали, пропорционални на ъгъла на завъртане на вала) и др.

От горните примери става ясно колко разнообразно е делението на електрическите машини според тяхното предназначение.

Нека разгледаме класификацията на електрическите машини според принципа на работа, според който всички електрически машини са разделени на безчеткови и комутационни, различаващи се както по принципа на работа, така и по дизайна. Безчетковите машини са AC машини. Делят се на асинхронни и синхронни. Асинхронните машини се използват предимно като двигатели, докато синхронните машини се използват както като двигатели, така и като генератори. Комутаторните машини се използват главно за работа с постоянен ток като генератори или двигатели. Само колекторни машини с ниска мощност се произвеждат като универсални двигатели, способни да работят както в постоянен, така и в променлив ток.

Електрическите машини с един и същ принцип на работа могат да се различават по схеми на свързване или други характеристики, които влияят върху експлоатационните свойства на тези машини. Например асинхронните и синхронните машини могат да бъдат трифазни (включени в трифазна мрежа), кондензатор или еднофазен. В зависимост от конструкцията на намотката на ротора, асинхронните машини се разделят на машини с ротор с катерица и машини с навит ротор. Синхронните машини и колекторните машини за постоянен ток, в зависимост от метода за създаване на магнитно възбуждащо поле в тях, се разделят на машини с възбудителна намотка и машини с постоянни магнити. На фиг. В.4 е представена диаграма на класификацията на електрическите машини, съдържаща основните видове електрически машини, които са най-широко използвани в съвременните електрически задвижвания. Същата класификация на електрическите машини е в основата на изучаването на курса "Електрически машини".

ДА СЕ
Курсът “Електрически машини”, освен самите електрически машини, включва изучаването на трансформатори. Трансформаторите са статични преобразуватели на променлив ток. Липсата на въртящи се части дава на трансформаторите дизайн, който фундаментално ги отличава от електрическите машини. Въпреки това, принципът на работа на трансформаторите, както и принципът на работа на електрическите машини, се основава на явлението електромагнитна индукция и следователно много разпоредби на теорията на трансформаторите формират основата на теорията на електрическите машини с променлив ток.

Електрическите машини и трансформатори са основните елементи на всяка енергийна система или инсталация, следователно за специалисти, работещи в производството или експлоатацията на електрически машини, познаване на теорията и разбиране на физическата същност на електромагнитните, механичните и топлинните процеси, протичащи в електрическите машини и трансформатори по време на тяхната работа са необходими.

] Учебно издание. Учебник за студенти по електротехнически специалности в техническите училища. Второ издание, преработено и допълнено.
(Москва: Издателство на висшето училище, 1990 г.)
Сканиране: AAW, обработка, Djv формат: DNS, 2012 г

• КРАТКО СЪДЪРЖАНИЕ:
  Предговор (3).
  Въведение (4).
  Раздел 1. ТРАНСФОРМАТОРИ (13).
  Глава 1. Работен процес на трансформатора (15).
  Глава 2. Групи за свързване на намотките и паралелна работа на трансформатори (61).
  Глава 3. Тринамотъчни трансформатори и автотрансформатори (71).
  Глава 4. Преходни процесив трансформатори (76).
  Глава 5. Трансформаторни устройства за специални цели (84).
  Раздел 2. ОБЩИ ВЪПРОСИ В ТЕОРИЯТА НА БЕЗЧЕТКОВИТЕ МАШИНИ (95).
  Глава 6. Принцип на работа на безчеткови AC машини (97).
  Глава 7. Принципът на статорните намотки (102).
  Глава 8. Основни видове статорни намотки (114).
  Глава 9. Магнитодвижеща сила на намотките на статора (125).
  Раздел 3. АСИНХРОННИ МАШИНИ (135).
  Глава 10. Режими на работа и структура на асинхронна машина (137).
  Глава 11. Магнитна верига на асинхронна машина (146).
  Глава 12. Работен процес на трифазен асинхронен двигател (154).
  Глава 13. Електромагнитен момент и работни характеристики на асинхронен двигател (162).
  Глава 14. Експериментално определяне на параметрите и изчисляване на работните характеристики на асинхронни двигатели (179).
  Глава 15. Пуск и управление на скоростта на трифазни асинхронни двигатели (193).
  Глава 16. Еднофазни и кондензаторни асинхронни двигатели (208).
  Глава 17. Асинхронни машини със специално предназначение (218).
  Глава 18. Основни типове комерсиално произведени асинхронни двигатели (230).
  Раздел 4. СИНХРОННИ МАШИНИ (237).
  Глава 19. Методи за възбуждане и проектиране на синхронни машини (239).
  Глава 20. Магнитно поле и характеристики синхронни генератори (249).
  Глава 21. Паралелна работа на синхронни генератори (270).
  Глава 22. Синхронен двигател и синхронен компенсатор (289).
  Глава 23. Синхронни машини със специално предназначение (302).
  Раздел 5. КОЛЕКТОРНИ МАШИНИ (319).
  Глава 24. Принципът на работа и дизайн на DC комутаторни машини (321).
  Глава 25. Намотки на котвата на машини с постоянен ток (329).
  Глава 26. Магнитно поле на машина с постоянен ток (348).
  Глава 27. Превключване в DC машини (361).
  Глава 28. Колекторни DC генератори (337).
  Глава 29. Колекторни двигатели (387).
  Глава 30. DC машини за специални цели (414).
  Глава 31. Охлаждане на електрически машини (427).
  Задачи за независимо решение (444).
  Литература (453).
  Предметен индекс (451).

Резюме на издателя:Книгата разглежда теорията, принципа на действие, дизайна и анализа на режимите на работа на електрически машини и трансформатори, както с общо, така и със специално предназначение, които са широко разпространени в различни отрасли на техниката. 2-ро издание (1-во - 1983 г.) допълнено с нови съответни материали модерни подходикъм теорията и практиката на електротехниката.