- •Часть I
- •Часть I
- •Введение
- •Достоинства и роль электрической энергии
- •Источники электрической энергии
- •Годовая выработка электроэнергии стремительно росла в основном за счет ввода новых и расширения старых тепловых и гидравлических электростанций.
- •Становление и начальное развитие электротехники
- •2. Электрическое поле
- •Основные свойства и характеристики электрического поля
- •Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Примеры решения задач
- •3. Электрические цепи
- •Понятие об электрической цепи и ее элементах. Условные обозначения на схемах
- •3.2 Основы расчета электрических цепей постоянного тока
- •3.3 Режимы работы электрических цепей
- •Характерные особенности последовательного соединения резисторов и источников
- •Характерные особенности параллельного соединения резисторов и источников
- •Метод свертывания схем. Смешанное соединение источников электрической энергии
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •Плавкие предохранители
- •Выбор сечения проводов по условиям нагрева и потери напряжения
- •Примеры решения задач
- •4. Электромагнетизм
- •Основные свойства и характеристики магнитного поля.
- •Индуктивность
- •Магнитные свойства веществ
- •Магнитные цепи
- •Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля
- •При других значениях угла α электромагнитную силу определяют по формуле
- •Электромагнитная индукция.
- •Примеры решения задач
- •5. Однофазные электрические цепи переменного тока
- •Векторные диаграммы, их обоснование. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока. Сдвиг фаз между током и напряжением.
- •Последовательное соединение (неразветвленная цепь)
- •Треугольники сопротивлений, мощностей
- •Разветвленная цепь с активными и реактивными элементами
- •Резонанс токов и напряжений в цепях переменного тока
- •Признаки резонансов токов:
- •Коэффициент мощности, его значение и способы повышения
- •6. Трехфазные электрические цепи
- •Цель создания и сущность трехфазной системы
- •Понятие об устройстве, принципе работы трехфазного генератора, способах соединения его обмоток, линейном и фазном напряжении
- •Способы соединения обмоток генератора Соединение звездой
- •Расчет трехфазных симметричных цепей при соединении обмоток генератора звездой и треугольником. Фазные и линейные токи
- •Несимметричные трехфазные цепи. Четырехпроводная система, роль нулевого провода
- •Понятие об аварийных режимах
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •7. Электрические измерения и приборы
- •Понятие о погрешности измерений, классах точности, классификации электроизмерительных приборов
- •Общее устройство механизмов и узлов электроизмерительных приборов
- •Условные обозначения на шкалах
- •Измерительные преобразователи
- •Измерение тока и напряжения. Расширение пределов измерений
- •7.6 Измерение мощности и энергии. Схемы включения приборов
- •7.7 Измерение сопротивлений различными методами
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •8. Трансформаторы
- •8.1 Назначение, принцип действия и устройство трансформатора
- •Режимы работы трансформатора
- •Величина δ u % зависит не только от величины тока нагрузки, но и от характера нагрузки, т.Е. От cos φ2.
- •Номинальные параметры трансформатора
- •Номинальное вторичное напряжение – напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и при номинальном напряжении на зажимах первичной обмотки.
- •Потери энергии и кпд трансформатора
- •Типы трансформаторов и их применение
- •Применяют в линиях электропередачи.
- •Примеры решения задач
- •Определить: активную мощность, потребляемую трансформатором из сети р1, суммарные потери р, первичный i1 и вторичный i2 токи.
- •9. Электрические машины переменного тока
- •Получение вращающегося магнитного поля, частота его вращения
- •Асинхронный двигатель и его устройство
- •Устройство фазной обмотки ротора аналогично устройству обмотки статора, соединена обычно звездой, начала выведены и соединены с контактными кольцами (рис. 9.4).
- •Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •Пуск в ход
- •Регулирование частоты вращения ротора. Реверсирование
- •Потери и кпд
- •Понятие о синхронном двигателе
- •Примеры решения задач
- •10. Электрические машины постоянного тока
- •Назначение машин постоянного тока, их типы
- •Устройство машин постоянного тока
- •Эдс в обмотке якоря, момент на валу
- •Реакция якоря. Принцип обратимости. Коммутация
- •Потери и кпд электродвигателей постоянного тока
- •Типы электродвигателей постоянного тока, их характеристики
- •Пуск в ход двигателей постоянного тока
- •Регулирование скорости вращения
- •Электрогенераторы постоянного тока, их характеристики
- •Генератор независимого возбуждения.
- •Генератор с самовозбуждением:
- •Примеры решения задач
- •11. Основы электропривода
- •Понятие об электроприводе
- •Механические характеристики нагрузочных устройств
- •Выбор электродвигателя по механическим характеристикам Необходимо проверить соответствие друг другу их механических характеристик, обеспечивающих устойчивую работу электропривода.
- •Конструктивные типы электродвигателей. Нагревание и охлаждение электрожвигателей
- •Н агревание и охлаждение электродвигателей зависит от свойств изоляционных материалов, которые разделяются по нагревостойкости на классы а, e, в, г, н, с.
- •Режимы работы электродвигателей. Выбор мощности
- •Аппаратура управления электродвигателями
- •Примеры решения задач
- •12. Электрические и магнитные элементы системы автоматики
- •Общие сведения об элементах и системах автоматики
- •Общие сведения об измерительных параметрических преобразователях
- •Генераторные преобразователи
- •Общие сведения об исполнительных устройствах
- •Общие сведения об электромеханических промежуточных элементах автоматики
- •Общие сведения о ферромагнитных элементах автоматики
- •Общие сведения об импульсных ферромагнитных элементах
- •13. Передача и распределение электрической энергии
- •Схемы электроснабжения
- •Элементы устройства электрических сетей
- •Выбор проводов и кабелей
- •Некоторые вопросы эксплуатации электрических установок
- •Примеры решения задач
Решение
1. Цена деления ваттметра: Х = к Uк
Сх =
2. Измеренная мощность: Р = Сх = 102 2,5 = 255 Вт.
Ответ: 255 Вт.
Шкала амперметра 0 – 50А. Прибором измерены токи: 1) 3А; 2) 30 А.
Какое измерение точнее?
а) Задача не определена, т. к. неизвестен класс точности прибора;
б) первое;
в) второе.
Ответ. Второе, т.к. измерение, при котором стрелка находится в правой половине шкалы, является более точным.
R1 = 10 R3. Мост оказался уравновешенным при R2 = 10 Ом. Определить R4.
Решение
R4
=
Ответ: 1 Ом.
Контрольные вопросы
Что такое электрические измерения?
Какой прибор используется для измерения электрической мощности?
Как классифицируются приборы по принципу действия?
На шкале прибора написан знак
Какой это прибор?
На шкале прибора нанесен знак
Что это означает а) максимальный измеряемый ток 5А;
б) изоляция прибора выдерживает 5 кВ?
Как включается в электрическую цепь:
а) амперметр;
б) вольтметр?
Какую мощность измеряет электродинамический ваттметр?
Задачи для самостоятельного решения
Истинное значение тока в цепи 5,23 А. Амперметр с верхним пределом измерения 10 А показал ток 5,3 А. Определить абсолютную и относительную погрешности измерения.
(Ответ: 0,07 А; 1,34%.)
Номинальный ток амперметра 1А, сопротивление его 0,08 Ом. Какой ток проходит в цепи, если амперметр с шунтом сопротивление которого 0,093 Ом показывает ток 0,9 А?
(Ответ: 3,3 А.)
Номинальный ток амперметра А = 1 А и сопротивление шунта rш = 0,5 Ом. Определить сопротивление прибора, если номинальный ток амперметра был при токе в цепи 5А.
(Ответ: 2 Ом.)
При измерении сопротивления резистора методом амперметра и вольтметра показания приборов были соответственно 2 А и 50 В. Определить сопротивление резистора, если внутреннее сопротивление амперметра rА = 0,5 Ом, погрешностями приборов можно пренебречь.
(Ответ: 24,5 Ом)
Ток в диагонали
ординарного моста постоянного тока
равен нулю. Сопротивления плеч
соответственно равны: r2
= 10 Ом; r3 = 20 Ом; r4
= 5 Ом.
Определить
сопротивление rх . (Ответ:
40 Ом.)
Показания приборов равны: 4А; 80В; 200 Вт. Найти полную, активную и реактивную мощности, а также коэффициент мощности цепи.
(Ответ: 320 ВА; 220 Вт; 248 ВАр.)
Какая энергия будет регистрироваться счетчиком за 20 оборотов, если номинальная постоянная счетчика 1200 Вт с / об?
(Ответ: 24 кДж.)
8. Трансформаторы
8.1 Назначение, принцип действия и устройство трансформатора .................................. 108
8.2 Режимы работы трансформатора ................................................................................... 110
8.3 Номинальные параметры трансформатора ................................................................... 111
8.4 Потери энергии и КПД трансформатора ....................................................................... 111
8.5 Типы трансформаторов и их применение ..................................................................... 112
Основные формулы ................................................................................................... 114
Обозначение ............................................................................................................... 114
Примеры решения задач ........................................................................................... 115
Контрольные вопросы .............................................................................................. 116
Задачи для самостоятельного решения .................................................................. 117
