- •Электротехника с основами электроники Опорный конспект лекций для учащихся машиностроительного отделения по специальности
- •Введение
- •Глава 1
- •§ 1.1. Электрическое поле и его характеристика.
- •§ 1.2. Потенциал, электрическое напряжение.
- •§ 1.3. Конденсаторы. Соединение конденсаторов.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 2
- •§ 2.1. Электропроводность.
- •§ 2.2. Электрическая цепь и ее элементы.
- •§ 2.3. Сопротивление, проводимость.
- •§ 2.4. Закон Ома.
- •§ 2.5. Работа и мощность электрического тока.
- •§ 2.6. Допустимая нагрузка провода.
- •§ 2.7. Соединение сопротивлений.
- •§ 2.8. Потери напряжения в проводах.
- •§ 2.9. Два режима работы источника питания.
- •§ 2.10. Расчет сложной электрической цепи.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 3
- •§ 3.1. Преобразование механической энергии в электрическую.
- •§ 3.2. Преобразование электрической энергии в механическую.
- •§ 3.3. Характеристики магнитного поля.
- •§ 3.4. Проводник с током в магнитном поле.
- •§ 3.5. Закон электромагнитной индукции.
- •§ 3.6. Вихревые токи.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 4
- •§ 4.1. Переменный ток, получение, параметры.
- •§ 4.2. Фаза переменного тока. Сдвиг фаз.
- •§ 4.3. Векторные диаграммы.
- •§ 4.4. Особенности электрических цепей переменного тока.
- •§ 4.5. Цепь переменного тока с активным сопротивлением.
- •§ 4.6. Цепь переменного тока с емкостью.
- •§ 4.7. Цепь переменного тока с индуктивностью.
- •§ 4.8. Неразветвленная цепь переменного тока с r, xl, xc.
- •§ 4.9. Разветвленная цепь переменного тока.
- •§ 4.10. Коэффициент мощности.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 5
- •§ 5.1. Общие сведения.
- •§ 5.2. Принцип получения трехфазной эдс. Основные схемы соединений трехфазных цепей.
- •§ 5.3. Соединение обмоток генератора и потребителя звездой.
- •§ 5.4. Соединение обмоток генератора и потребителя треугольником.
- •§ 5.5. Мощность трехфазной цепи.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 6
- •§ 6.1. Назначение, классификация, определение. Виды погрешностей, класс точности.
- •§ 6.2. Измерительные механизмы приборов.
- •§ 6.3. Измерение тока и напряжения в электрических цепях.
- •§ 6.4. Измерение мощности в трехфазной цепи.
- •§ 6.5. Измерение сопротивлений.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 7
- •§ 7.1. Устройство однофазного трансформатора.
- •§ 7.2. Принцип действия однофазного трансформатора.
- •§ 7.3. Режимы работы трансформатора.
- •§ 7.4. Трехфазные трансформаторы.
- •§ 7.5. Трансформаторы для дуговой электросварки (сварочный трансформатор).
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 8
- •§ 8.1. Назначение машин постоянного тока
- •§ 8.2. Устройство машины постоянного тока.
- •§ 8.3. Принцип работы машины постоянного тока.
- •§ 8.4. Генераторы.
- •§ 8.5. Двигатели постоянного тока.
- •§ 8.6. Потери и коэффициент полезного действия.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 9
- •§ 9.1. Устройство асинхронного двигателя.
- •§ 9.2. Принцип действия асинхронного двигателя.
- •§ 9.3. Пуск в ход.
- •§ 9.4. Регулирование частоты вращения.
- •§ 9.5. Реверс.
- •§ 9.6. Вращающий момент двигателя.
- •§ 9.7. Синхронные машины
- •§ 9.8. Однофазный асинхронный двигатель.
- •§ 9.9. Кпд и коэффициент мощности асинхронного двигателя.
- •Контрольные вопросы:
- •Литература:
§ 7.4. Трехфазные трансформаторы.
Рис.7-3. Трехфазный трансформатор.
В линиях электропередачи используются в основном трехфазные силовые трансформаторы.
Для подключения трансформатора к линиям электропередачи на крышке бака имеются вводы, представляющие собой фарфоровые изоляторы, внутри которых проходят медные стержни. Вводы высшего напряжения обозначают буквами А, В, С, вводы низшего напряжения – буквами a, b, c. Ввод нулевого провода располагают слева от ввода а и обозначают 0.
Принцип работы и электромагнитные процессы в трехфазном трансформаторе аналогичны рассмотренным выше. Особенностью трехфазного трансформатора является зависимость коэффициента трансформации линейных напряжений от способа соединения обмоток.
Применяются главным образом три способа соединения обмоток трехфазного трансформатора:
соединение первичных и вторичных обмоток звездой;
соединение первичных обмоток звездой, вторичных – треугольником;
соединение первичных обмоток треугольником, вторичных – звездой.
§ 7.5. Трансформаторы для дуговой электросварки (сварочный трансформатор).
Обычные трансформаторы в качестве питания дуговой электрической сварки совершенно не пригодны потому, что перед зажиганием электрической дуги и замы замыкании электропроводов накоротко возникает недопустимо большой ток (в 15—20 раз больше номинального).
Рис.7-4. Внешняя характеристика сварочного трансформатора.
В трансформаторах для сварки электрической дугой вторичное напряжение меняется от U2X = 70 В при холостом ходе до U2r = 0 при коротком замыкании, когда электрод касается свариваемой детали. Ток I2К в последнем случае не должен превышать рабочий ток 12 более чем на 20—40%. Внешняя характеристика такого трансформатора должна иметь вид, показанный на рис.7-4. Тогда даже при больших колебаниях напряжения, обусловленных непостоянством сопротивления электрической дуги, ток I2 будет почти неизменным, что необходимо для доброкачественной сварки. Для получения такого большого падения напряжения во вторичной цепи сварочные трансформаторы конструируются с обмотками, имеющими большие магнитные потоки рассеяния Фр, или комплектуются с отдельным реактором, или снабжаются дополнительной обмоткой на общем магнитопроводе.
При первой форме исполнения (рис.7-5, а) первичная обмотка 1 рассчитана на стандартные напряжения U1 = 220 или 380 В. Вторичная обмотка 2, соединенная последовательно с отдельной реактивной катушкой 3, имеет при холостом ходе напряжение U2х = 70 В и при номинальном вторичном токе I2Н напряжение U2≈30 В. Сварочный ток между электродом 5 и изделием 4 регулируется изменением воздушного зазора 6 катушки 3 путем перемещения подвижной части сердечника 7.
Рис.7-5. Трансформатор для дуговой сварки.
Вторая форма исполнения (рис.7-5, б) — однокорпусное. Здесь реактивная катушка 3 и вторичная обмотка 2, расположенные на общем магнитопроводе, связаны магнитно. Подвижная часть магнитопровода 7 для изменения воздушного зазора в обоих исполнениях может перемещаться специальной рукояткой. Коэффициент полезного действия сварочных трансформаторов составляет 83—90%, a cos ф = 0,52 ÷ 0,62.
