
- •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:
Контрольные вопросы:
Что называется трансформатором?
Опишите устройство однофазного трансформатора?
Каковы принципиальные основы работы трансформатора?
Какие режимы работы трансформатора вы знаете?
Какие существуют отличия трехфазных трансформаторов?
Опишите принцип работы сварочного трансформатора.
Глава 8
Электрические машины постоянного тока
§ 8.1. Назначение машин постоянного тока
Электрическими машинами называются устройства для преобразования механической энергии в электрическую или электрической в механическую. В первом случае они называются генераторами, а во втором электродвигателями. Электрические генераторы постоянного тока применяются для питания электродвигателей, установок для электролиза, для зарядки аккумуляторов я т. д. Электродвигатели постоянного тока приводят во вращение механизмы, требующие больших пусковых вращающих моментов и широкого регулирования частоты вращения, например: электрический транспорт, шахтные подъемники, прокатные станы. В автоматических устройствах машины постоянного тока служат исполнительными двигателями, измерителями частоты вращения, преобразователями сигналов и др. В специальных устройствах металлообрабатывающих станков машины постоянного тока позволяют значительно упрощать механические схемы регулирования скорости.
§ 8.2. Устройство машины постоянного тока.
Эскиз двухполюсной машины постоянного тока представлен на рис.8-1. Машина состоит из стальной станины 1 и вращающегося якоря 2. На станине при помощи болтов укреплены полюсы З. На полюсах (рис.8-2) помещается обмотка возбуждения 4 (рис.8-1), по виткам ωв которой проходит ток возбуждения Iв. Магнитодвижущая сила (м. д. с.) обмотки возбуждения, равная Iвωв, создает магнитный поток возбуждения Ф, замыкающийся через полюсы, воздушный зазор между полюсами и якорем, через якорь ц станину (рис. 8-1).
Рис.8-1. Двухполюсная машина постоянного тока.
Полюсы набираются из стальных листов, и тело их оканчивается полюсными наконечниками 5, форма которых определяет распределение магнитной индукции Вσ в воздушном зазоре.
Устройство якоря машины показано на рис. 8-3. Это цилиндр 1, набранный из штампованных стальных листов, изолированных друг от друга и запрессованных на валу 2 (рис. 8-3, а). В его пазы З укладываются провода обмотки
а) б)
Рис.8-2. Полюс машины. Рис.8-3. Якорь машины.
якоря 4 (рис. 8-3, б), соединяемые друг с другом по определенной схеме, представляющей собой последовательно-параллельное (смешанное) соединение. Обмотка якоря изолируется от пазов и крепится в них специальными клиньями или бандажами 5.
На валу якоря 2 помещается цилиндрический коллектор 6, электрически изолированный от вала. Коллектор (рис. 8-4) состоит из клиновидных медных пластин 1, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками, набранными на втулке 2 и закрепленными на ней болтами. К выступам коллекторных пластин З, называемых «петушками», припаиваются определенные концы проводников, составляющих обмотку якоря. К поверхности коллектора прилегают угольные или графитовые неподвижные щетки 6 (рис 8-1), к которым присоединяются провода внешней сети. Таким образом, провода внешней сети через щетки и коллектор соединяются с вращающейся обмоткой якоря.
Рис.8-4. Конструкция коллектора.
Другое назначение коллектора — преобразование переменных э д. с., наводимых в проводах обмотки якоря, в постоянную э. д. с. машины Е на основе переключений (коммутации).
Устройство щеточного механизма показано на рис. 8-5. Щетки в форме угольных или графитных призм 1 помещены в обоймы 2 щеткодержателя. Щеткодержатель крепится на специальном пальце (болте), проходящем сквозь отверстие 4 и установленном на подшипниковом щите машины изолированно от нее. Гибкие медные проводники осуществляют контакт щеток с зажимами цепи якоря на изолирующем щитке, обозначенными буквами Я1, Я2.
Рис. 8-5. Щетки и щеткодержатель. Рис.8-6. Внешний вид машины
постоянного тока.
Зажимы обмоток возбуждения, расположенные на том же щитке, обозначаются буквами Ш1 и Ш2 — параллельная (шунтовая); С1, С2 — последовательная (сериесная) и Д, Д - дополнительных полюсов. Внешний вид машины постоянного тока показан на рис. 8-6.