МЕСТО ДЛЯ РЕКЛАМЫ I
Все справочники Предисловие Введение
Глава I

Глава I. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.1. Получение и области применений постоянного тока 1.2. Элементы электротехнических установок электрические цепи и схемы 1.3. Задачи расчета и анализа электрических цепей. Параметры, используемые при расчете и анализе 1.4. Некоторые условные обозначения и классификация электрических цепей. Понятие о двухполюсниках 1.5. Проводниковые и электроизоляционные материалы. Сопротивление проводников и электрическая прочность диэлектриков 1.6. Направления токов, напряжений и э.д.с., единицы их измерения 1.7. Некоторые особенности использования законов Ома и Кирхгофа при расчете и анализе электрических цепей 1.8. Нагревание элементов электрических цепей 1.9. Режимы работы элементов электрических цепей 1.10. Электрические цепи с одним источником энергии и пассивными (резистивными) элементами 1.11. Понятие об источнике тока 1.12. Неразветвленная электрическая цепь с одним источником энергии и активным приемником 1.13. Уравнение баланса мощностей электрических цепей 1.14. Разветвленные электрические схемы с несколькими источниками 1.15. Способы соединения источников электрической энергии 1.16. Нелинейные электрические цепи постоянного тока 1.17. Мостовые электрические цепи 1.18, Понятие об электрическом моделировании
Глава II

Глава II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

2.1. Получение синусоидальной эдс. Основные соотношения 2.2. Действующее и среднее значения синусоидальных тока, эдс и напряжения 2.3 Векторные диаграммы 2.4. Цепь, содержащая резистивный элемент с активным сопротивлением r 2.5. Цепь, содержащая индуктивный элемент с индуктивностью L 2.6. Цепь, содержащая емкостный элемент с емкостью С 2.7. Цепь, содержащая катушку с активным сопротивлением r и индуктивностью L 2.8. Цепь, содержащая резистивный и емкостный элементы 2.9. Последовательное соединение r, L и С 2.10. Активная, реактивная и полная мощности цепи 2.11. Законы Кирхгофа в векторной форме 2.12. Резонанс напряжений 2.13. Разветвление цепи 2.14. Резонанс токов 2.15. Понятие о круговых диаграммах 2.16. Расчет синусоидальных цепей с использованикм комплексных чисел 2.17. Изображение напряжений и токов комплексными числами и векторами на комплексной плоскости 2.18. Комплексные значения полных сопротивлений и проводимостей цепи. Закон Ома в комплексной форме 2.19. Законы Кирхгофа в коиплексной форме 2.20. Выражение мощности в комплексной форме 2.21. Расчет сложных цепей 2.22. Цепи, связанные взаимной индукцией
Глава VI

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
А. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩЕЙ СИЛОЙ

6.1. Понятие об электромагнитных устройствах и магнитных цепях 6.2. Основные величины, используемые при расчете и анализе магнитных цепей. Задачи расчета и анализа 6.3. Свойства ферромагнитных материалов 6.4. Допущения и особенности использования основных законов магнитных цепей при расчете и анализе 6.5. Неразветвленные магнитные цепи 6.6. Неразветвленные магнитные цепи с постоянными магнитами 6.7. Разветвленные магнитные цепи 6.8. Основы расчета намагничивающих обмоток 6.9. Тяговое усилие в электромагнитных устройствах

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Б. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩЕЙ СИЛОЙ

6.10. Явления, происходящие в магнитных цепях электромагнитных устройств переменного тока, и некоторые их конструктивные особенности 6.11. Формы кривых ЭДС е, магнитного потока Ф, тока i имгновенной мощности ρ идеализированной обмотки 6. 12. Вольт-амперные характеристики идеализированной обмотки 6.13. Эквивалентный ток и векторная диаграмма идеализированной обмотки 6.14. Схема замещения идеализированной обмотки и параметры схемы замещения 6.15. Схема замещения, векторные диаграммы и мощности реальной обмотки с ферромагнитным магнитопроводом 6.16. Определение тока, мощностей, эквивалентных соротивлений и угла сдвига фаз между напряжением и током реальной обмотки 6.17. феррорезонансный стабилизатор напряжения

Глава VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
В. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННОЙ И ПЕРЕМЕННОЙ МАГНИТОДВИЖУЩИМИ СИЛАМИ

6.18. Понятие о дросселях насыщения и магнитных усилителях 6.19. Устройство МУ 6.20. Принцип действия МУ 6.21. Соотношения между токами и характеристика управления МУ 6.22. Коэффициенты усиления МУ 6.23. Обратные связи в МУ 6.24. Смещение в МУ 6.25. Понятие о двухтактных и трехфазных МУ
Глава IX

Глава IX. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

9.1. Назначение и устройство машин постоянного тока 9.2. Краткие сведения об обмотках якорей. Принцип действия машин постоянного тока 9.3. ЭДС якоря и электромагнитный момент машин постоянного тока 9.4. Явление реакции якоря в машинах постоянного тока 9.5. Явление коммутации в машинах постоянного тока 9.6. Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения. Схемы включения генераторов 9.7. Свойства и характеристики генераторов независимого возбуждения 9.8. Свойства и характеристики генераторов параллельного возбуждения 9.9. Свойства и характеристики генераторов смешанного возбуждения 9.10. Сравнительная оценка и технические данные генераторов постоянного тока 9.11. Классификация двигателей по способу возбуждения. Схемы включения двигателей и положительные направления частоты вращения, момента, токов и других величин 9.12. Зависимости токов от нагрузки двигателей. Соотношения между токами 9.13. Зависимости магнитного потока от тока якоря двигателей 9.14. Зависимости момента от тока якоря. Перегрузочная способность двигателей 9.15. Соотношение между напряжением, ЭДС и падением напряжения в сопротивлениях цепи якоря. Формула тока якоря 9.16. Естественные механические и электромеханические характеристики двигателей 9.17. Пуск двигателей 9.18. Регулирование частоты вращения двигателей 9.19. Тормозные режимы работы двигателей 9.20. Потери мощности и КПД машин постоянного тока 9.21. Сравнительная оценка и технические данные двигателей постоянного тока 9.22. Универсальные коллекторные двигатели 9.23. Микродвигатели постоянного тока
Глава X

Глава X.

10.1. Устройство асинхронного двигателя трехфазного тока 10.2. Вращающееся магнитное поле 10.3. Принцип действия асинхронного двигателя 10.4. ЭДС обмотки статора 10.5. ЭДС, частота тока ротора, скольжение 10.6. Индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора 10.7. Ток и эквивалентная схема фазы обмотки ротора 10.8. Магнитодвижущие силы оьмоток статора и ротора. Ток обмотки статора 10.9. Электромагнитная мощность и потери в асинхронном двигателе 10.10. Момент, развиваемый двигателем 10.11. Схема замещения асинхронного двигателя 10.12. Механическая характеристика асинхронного двигателя 10.13. Паспортные данные двигателя. Расчет и построение механической характеристики 10.14. Пуск асинхронных двигателей 10.15. Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами 10.16. Регулирование частоты вращения 10.17. Тормозные режимы работы 10.18. Энергетические показатели асинхронного двигателя 10.19. Однофазные асинхронные двигатели 10.20. Асинхронный тахогенератор 10.21. Сельсины 10.22. Вращающийся трансформатор 10.23. Понятие о линейном трехфазном асинхронном двигателе

Глава вторая
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

2.13. РАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ

Параллельное соединение приемников. Вначале рассмотрим графоаналитический метод расчета цепи с параллельным соединением потребителей (рис. 2.16, а). Для такой цепи характерно то, что напряжения на каждой ветви одинаковы, общий ток равен сумме токов ветвей.

Ток в каждой ветви определяется по закону Ома:

I1 = U ; I2 = U ; I3 = U (xL3 > xC3).
r12 + xL12 r22 + xC22 r32 + (xL3 - xC3)2

Угол сдвига φ между током каждой ветви и напряжением определяют с помощью cos φ:

cos φ1 = r1 ;   cos φ2 = r2 ; cos φ3 = r3 .
r12 + xL12 r22 + xC22 r32 + (xL3 - xC3)2
Рис.   2.16.   Цепь   с  параллельным  соединением   потребителей   (а)   и ее векторная диаграмма (б)

Общий ток в цепи, как следует из первого закона Кирхгофа, равен геометрической сумме токов всех ветвей:

Ī = Ī1 + Ī2 + Ī3.

Значение общего тока определяют графически по векторной диаграмме рис. 2.16, б.

Активная мощность цепи равна арифметической сумме активных мощностей всех ветвей:

Р = Р1 + P2 + P3.

Реактивная мощность цепи равна алгебраической сумме реактивных мощностей всех ветвей:

  n  
Q = Qk .
  1  

причем реактивную мощность ветви с индуктивностью берут со знаком плюс, ветви с емкостью — со знаком минус. Для цепи рис. 2.16 реактивная мощность равна

Q = QL1 - QC2 + QL3 - QC3.

Полная мощность цепи

S = √P2 + Q2.

Угол сдвига φ между общим током и напряжением определяют из векторной диаграммы или из выражения:

cos φ = P/S.

Графоаналитический метод не удобен для расчета разветвленных цепей: он отличается громоздкостью и невысокой степенью точности.

Для анализа и расчета разветвленных цепей переменного тока используют проводимости, с помощью которых разветвленную цепь можно преобразовать в простейшую цепь и аналитически   рассчитать   токи   и   напряжения   всех   ее   участков.

В цепях постоянного тока проводимостью называется величина, обратная сопротивлению участка цепи:

g = 1/r

и ток в цепи выражается как произведение напряжения на проводимость:

I = Ug.

Рис.   2.17.   Электрическая   цепь  (а),   ее   векторная   диаграмма   (б) и эквивалентная  схема (в);   векторная  диаграмма   цепи  при   резонансе

В цепях переменного тока существуют три проводимости — полная, активная и реактивная, причем только полная проводимость является величиной, обратной полному сопротивлению последовательного участка цепи.

Выражения проводимостей в цепях переменного тока можно получить следующим образом.

Ток в каждом неразветвленном участке цепи раскладывают на две составляющие, одна из которых есть проекция на вектор напряжения (активная составляющая тока Ia ), а другая - на линию, перпендикулярную вектору напряжения (реактивная составляющая тока Iр ).

Активная составляющая тока определяет активную мощность

P = UI cos φ = UIa ;

реактивная составляющая тока - реактивную мощность

Q = UI sin φ = UIр.

Из   векторной  диаграммы   цепи   рис.   2.17, а,   изображенной   на рис.   2.17, б,   следует,   что   активная   составляющая   тока I1 равна

I1a = I1 cos φ1  = U r = Ur1/z12 = Ug1.
z1 z1

Величина

g1 = r1/z12

называется активной проводимостью ветви. Реактивная составляющая тока I1 равна
Ilp = I1 sin φ1  = U xL = UxL/z12 = Ub1.
z1 z1

Величина

b1 = xL/z12 = bL1

называется реактивной проводимостью ветви цепи с индуктивностью и в общем случае обозначается bL.

Аналогично определяют активную g2 и реактивную b2 проводимости второй ветви цепи:

I = I2cos φ2 = U/z2r2/z2 = Ug2 ;    g2 =r2 /z22 ;

I2p = I2 sin φ2 = U/z2xC /z2 = Ub2;    b2 = bC2 = xC2 /z22.

Реактивная проводимость ветви с емкостью в общем случае обозначается bC.

Вектор тока первой ветви равен геометрической сумме векторов активной и реактивной составляющих тока

Ī1 = Ī + Ī,

а значение тока

I1 = √I2 + I2.

Выразив составляющие тока через напряжение и проводимости, получим

I1 = √(Ug1)2 + (UbL1)2 = U g12 + bL12 = 1 = U/z1,

где у1 = 1/z1 = g12 + bL12 — полная проводимость ветви.

Аналогично определяют и полную проводимость второй ветви:

у2 = 1/z2 = g22 + bС2.

Эквивалентные активную, реактивную и полную проводимости цепи получают следующим образом.

Вектор общего тока цепи равен геометрической сумме векторов токов Ī1 и Ī2:

Ī = Ī1 + Ī2

и может быть выражен через активную и реактивную составляющие тока и эквивалентные проводимости всей цепи:

Ī = Īа + Īр = Ūgэ + Ūbэ = э = U/zэ .

Активная составляющая общего тока (см. рис. 2.17, б) равна арифметической сумме активных составляющих токов ветвей:

(2.24)

Iа = I + I = Ug1 + Ug2 = U(g1 + g2) = Ugэ .

а реактивная составляющая - арифметической разности реактивных составляющих этих токов:
(2.25)

Iр = I + I = UbL1 - UbC2 = U (bL1- bC2)= Ubэ .

Рис.   2.18.   К  расчету  разветвлен-
ной   цепи  с   использова-
нием   проводимостей

Из выражений (2.24) и (2.25) следует, что эквивалентная активная проводимость цепи равна арифметической сумме активных проводимостей параллельно включенных ветвей:

(2.26)

gэ = g1 + g2 + ... + gn ,

а эквивалентная реактивная проводимость — алгебраической сумме реактивных проводимостей параллельно включенных ветвей:
(2.27)

bэ = bL1 + bС2 + ... + bLn + bСп .

При этом проводимости ветвей с индуктивным характером нагрузки берут со знаком плюс, ветвей с емкостным характером нагрузки — со знаком минус. Полная эквивалентам проводимость цепи

(2.28)

уэ = 1/zэ = √gэ2 + bэ2.

По эквивалентным активной, реактивной и полной проводимостям можно определить параметры эквивалентной схемы (рис. 2.17, в) цепи.

Эквивалентные активное, реактивное и полное сопротивления цепи определяют с помощью выражений

zэ = 1/уэ , rэ = gэzэ2,    хэ = bэzэ2.

Необходимо отметить, что если ΣbL > ΣbC, то эквивалентное сопротивление хэ будет индуктивным, если ΣbC > ΣbLемкостным.

Смешанное соединение потребителей. Расчет цепи при смешанном соединении потребителей (рис. 2.18, а) может быть произведен путем замены ее простейшей эквивалентной цепью. Для этого вначале определяют активные, реактивные и полные проводимости параллельно включенных ветвей: g1, g2, b1, b2, у1, у2.

Затем находят эквивалентные активную, реактивную и полную проводимости параллельного участка цепи:

gэ = g1+ g2
bэ = b1 + b2;
уэ = gэ2 + bэ2.

Далее определяют эквивалентные активное, реактивное и полное сопротивления параллельного участка цепи:

rэ = gэzэ2; xэ = bэzэ2; zэ = 1/уэ.

В результате расчетов цепь может быть заменена эквивалентной цепью (рис. 2.18, б), где все сопротивления включены последовательно. Общие  активное,  реактивное   и   полное   сопротивления   цепи   равны

rоб = rэ + r.
x
об = x ± xэ,
zоб = √rоб2 + xоб2.

Цепь приобретает простейший вид, изображенный на рис. 2.18, в. Общий ток цепи определяют по закону Ома:

I = U/zоб

Напряжение между точками а и b

Uab = Izэ = I/уэ .
Токи в параллельных ветвях равны
I1 = Uab у1I2 = Uab у2.
МЕСТО ДЛЯ РЕКЛАМЫ II