157

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

ФЕДОРОВСКАЯ С.А.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ :

ПС; ТМ; СИ; МЗ; ПТМ.

МАРИУПОЛЬ 2010 год

УДК 621.3.038(076.5)

Конспект лекций по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов неэлектрических специальностей дневной и заочной форм обучения.

По специальностям : ПТМ, СИ, МЗ, ТМ, ПС.

Составила ст. преподаватель С.А.Федоровская. – Мариуполь: ПГТУ, 2010. - 157 с.

Кафедра «Электрификации промышленных предприятий».

Составила С.А.Федоровская

Ст.преподаватель

Ответственный за выпуск: Зав. кафедрой ЭПП

д.т.н., профессор

И. В. Жежеленко

Рецензент: доцент, к. т. н

А.К.Алексеев

Утверждено на заседании кафедры «Электрификации промышленных предприятий».

Протокол № 7 от 21 января 2010 г.

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………… 4

Составные элементы электрических цепей.

Режимы работы электрических цепей………………………………………………….…5

Методы расчета электрических

цепей постоянного тока……………………………………….............................................13

Активное сопротивление, катушка индуктивности, емкость

в цепи переменного тока…………………………………………………………………….35

Магнитные цепи. Коэффициент мощности……………………………………………....45

Последовательное, параллельное соединение

активно-индуктивного и емкостного

сопротивлений в цепи переменного тока…………………………………………………55

Трехфазная система напряжений. Соединение нагрузки по схеме «звезда». Соединение нагрузки по схеме «треугольник»…………………………..…………………………62

Электрические измерения. Аналоговые приборы. Измерение параметров электрических цепей синусоидального тока. Датчики. Катушка

индуктивности. Дроссель. Дроссель насыщения………….…………..............................74

Трансформаторы. Общие сведения. Принцип работы. Схемы замещения трансформаторов. Области применения. Специальные трансформаторы…………………………………………….81

Машины постоянного тока…………………………………………………………………..88

Машины переменного тока. Асинхронные машины…………………………………….98

Синхронные машины……………………………………………………………………….105

Аппараты управления. Общие сведения. Аппараты ручного

и автоматического управления……………………………………………………………108

Полупроводниковые приборы и устройства. Неуправляемые

и управляемые выпрямители………………………………………………………...……116

Электропривод. Составные элементы ЭП…………………………………………….…147

Электроснабжение промышленных предприятий……………………………………....152

Рекомендуемая литература………………………………………………………………....155

ВВЕДЕНИЕ

Электротехника – наука, изучающая электрические явления с целью использования их в практической деятельности. В настоящее время электрическая энергия является основным видом энергии на производстве. Это объясняется тем, что электрическая энергия достаточно просто преобразовывается в механическую (электродвигатели), тепловую (нагревательные элементы, электрическая дуга), световую (электролампы). Просто решается вопрос распределения, дробления и передачи электроэнергии на расстояние с помощью проводов и кабелей. Электроэнергия – экологически чистый вид энергии. На базе электрических процессов решаются вопросы автоматизации, информатики и вычислительной техники. Инженер любой технической специальности на производстве соприкасается с вопросами электротехнического профиля – электроснабжением, электроприводом, автоматизацией, электробезопасностью и т.п. Чтобы успешно решать свои технические проблемы, необходимо иметь общее представление о назначении электрооборудования, установленного на производстве, возможностях использования других электрических устройств для совершенствования технологических процессов, повышения производительности, качества выпускаемой продукции.

Задача учебного пособия – ознакомить студентов с принципами работы и устройством электрооборудования, наиболее широко представленного в металлургических цехах (трансформаторы, электрические машины, управляемые и неуправляемые выпрямители, контакторы и реле, элементы электронных устройств), дать общее представление об электроприводе, электроснабжении, схемах управления. Чтобы охватить этот круг вопросов, следует вспомнить основные законы электротехники, которые давались в курсе физики: закон Ома, законы Кирхгофа (1-й и 2-й), закон электродинамики (закон Ампера), закон электромагнитной индукции ( закон Фарадея), закон полного тока. Из курса «Теоретическая механика» необходимо знать закон сохранения энергии, уравнения движения, иметь понятие о моменте инерции, приведении моментов статических и инерции к одной оси. Из курса математики освежить в памяти разделы тригонометрических функций, дифференциальное и интегральное исчисление.

В разделе курса « Электрические и магнитные цепи и методы их расчета» необходимо получить опыт расчета цепи постоянного и переменного тока. Это позволит в дальнейшем представлять электрическое оборудование и устройства простыми элементами цепи ( реостат, катушка индуктивности, емкость) и сводить оценку процесса в них к простейшим расчетам цепей постоянного и переменного тока. Знание законов электротехники и механики необходимо для усвоения принципов работы электрических устройств и процессов, которые в них происходят. По учебникам «Общая электротехника» необходимо ознакомиться с историей развития науки об электричестве. Выяснить роль русских и советских ученых в развитии этой науки.

Учебное пособие представляет краткое изложение основных вопросов курса, которые должны дорабатываться по учебникам и учебным пособиям.