- •Раздел №1. Электротехника. Тема №1. Линейные электрические цепи постоянного тока
- •1.1.Элементы электрических цепей постоянного тока
- •1.2. Закон Ома для участка цепи
- •1.3. Источник эдс и источник тока
- •1.4. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
- •1.4.1.Расчет по законам Кирхгофа
- •1.4.2. Преобразование эц с различным соединением сопротивлений
- •1.4.3. Метод контурных токов
- •1.4.4. Метод узловых потенциалов.
- •1.4.5. Метод узлового напряжения (2-х узлов)
- •1.4.6. Метод наложения токов
- •1.4.7. Метод эквивалентного генератора
- •1.5. Энергетический баланс в электрических цепях
- •Тема №2. Электрические цепи однофазного синусоидального тока
- •2.1. Получение синусоидальной эдс, основные соотношения.
- •2.2. Представление синусоидальной функции в комплексной форме.
- •2.3. Векторные диаграммы.
- •2.4. Среднее и действующее значение синусоидально изменяющейся
- •2.5. Синусоидальный ток в активном сопротивлении.
- •2.6. Электрическая цепь с индуктивностью
- •2.7. Цепь, содержащая сопротивление- r и индуктивность- l
- •2.8. Цепь, содержащая емкость -с.
- •2.9. Цепь, содержащая сопротивление- r и емкость-с.
- •2.10. Построение диаграммы при параллельном соединении потребителей
- •2.11. Резонанс напряжений
- •2.12. Резонанс токов
- •Тема №3. Магнитные цепи с постоянными магнитодвижущими силами
- •3.1. Основные характеристики магнитного поля
- •3.2. Закон полного тока
- •3.3. Основные характеристики ферромагнитных материалов
- •3.4. Расчет магнитных цепей
- •3.5. Индуктивные связи в электрической цепи
- •3.6. Последовательное соединение двух индуктивных катушек
- •3.7. Параллельное соединение индуктивно связанных катушек
- •Тема №4. Трехфазные цепи
- •4.1. Принципы формирования многофазных электрических цепей
- •4.2. Способы соединения трехфазных цепей
- •3.3. Расчет трехфазных цепей при соединении звездой
- •4.4. Несимметричная нагрузка при соединении звездой
- •4.5. Расчет трехфазных цепей соединением треугольник
- •4.6. Несимметричные нагрузки при соединении треугольником
- •Тема №5. Трансформаторы
- •5.1. Устройство трансформатора
- •5.2. Принципиальная схема трансформатора
- •5.3. Векторная диаграмма трансформатора тока
- •5.4. Условия работы трансформаторов тока
- •5.4.1. Холостой ход однофазного трансформатора.
- •5.4.2. Работа однофазного трансформатора под нагрузкой.
- •1. Приведение параметров вторичной обмотки трансформатора к первичной.
- •5.4.3. Режим короткого замыкания однофазного трансформатора
- •5.5. Совмещение режимов
- •5.6. Трехфазные трансформаторы.
- •5.6.1. Группы соединения трансформаторов.
- •Холостой ход трехфазного трансформатора
- •Тема №6. Электрические машины
- •6.1. Основные понятия и функции
- •6.2. Механические характеристики электрических двигателей и производственных механизмов
- •6.2.1 Условие устойчивого функционирования электропривода
- •6.3 Классификация электрических машин
- •Электрические машины постоянного тока
- •6.3. Основные понятия
- •6.3.1 Устройство машины постоянного тока
- •6.3.2. Электродвижущая сила якоря
- •6.3.3 Уравнение вращающего момента
- •6.3.4. Реакция якоря
- •6.3.5. Процесс коммутации
- •6.4. Генератор постоянного тока
- •6.4.1. Режим генератора постоянного тока
- •6.4.2. Характеристики генераторов постоянного тока
- •6.4.3. Генератор с независимым возбуждением Генератор с независимым возбуждением показан на рис.6.14.
- •6.4.4. Процесс самовозбуждения генератора постоянного тока
- •6.4.5. Генератор с параллельным возбуждением
- •6.4.6. Генератор со смешанным возбуждением Генератор со смешанным возбуждением представлен на рис.6.20.
- •6.5. Двигатель постоянного тока
- •6.5.1. Режим двигателя постоянного тока
- •6.5.2. Характеристики двигателей постоянного тока
- •6.5.3.Двигатель с независимым возбуждением На рис.6.25. Представлен двигатель с независимым возбуждением.
- •6.5.4. Двигатель с параллельным возбуждением Двигатель с параллельным возбуждением представлен на рис.6.27.
- •Двигатель с последовательным возбуждением Двигатель с последовательным возбуждением (Рис.6.28.).
- •6.5.6. Двигатель со смешанным возбуждением
- •Тема №7. Двигатель переменного тока
- •7.1. Асинхронный двигатель
- •7.1.1 . Принцип действия асинхронного двигателя
- •7.1.2. Вращающееся магнитное поле
- •7.1.3. Логическая диаграмма функционирования
- •7.1.4. Скольжение
- •7.1.5 . Элементы конструкции асинхронного двигателя
- •7.1.6. Электродвижущие силы ротора и статора
- •7.1.7. Основные уравнения асинхронного двигателя
- •7.1.8. Вращающий момент
- •7.1.9. Механическая характеристика
- •7.1.10. Потери мощности и кпд двигателя
- •7.1.11. Рабочие характеристики
- •7.2. Синхронный двигатель
- •7.2.1. Основные понятия
- •7.2.2 . Принцип действия
- •7.2.3. Основные уравнения двигателя
- •7.2.4. Характеристики двигателя
- •Тема №8. Переходные процессы в линейных электрических цепях.
- •13.1. Введение.
- •13.2. Законы коммутации.
- •13.3. Начальные условия.
- •13.5. Переходный процесс в электрических цепях, описываемых дифференциальными уравнениями первого порядка.
- •13.6. Переходный процесс в электрической цепи, описываемой дифференциальным уравнением 2-го порядка.
3.5. Индуктивные связи в электрической цепи
Если рамку с током поместить в переменное магнитное поле (рис. 3.6.), то возникает изменение магнитного потока , пронизывающего контур и тока, протекающего по этому контуру, в контур наводитсяЭДС самоиндукции.
Величина магнитного потока пропорциональначислу витков и потокосцеплению. .
С другой стороны ψ пропорционально переменному току I и собственной индуктивности контура L , следовательно, индуктивность – есть свойство электрической цепи образовывать потокосцепление при протекании тока
Если близко расположить другую катушку, так чтобы электромагнитные силы их сцеплялись, то при изменении тока в первой катушке, в другой будет наводиться ЭДС и наоборот. Это – ЭДС взаимной индукции.
М (Гн) – это коэффициент пропорциональности между изменениями силы тока во времени в первой цепи и ЭДС, индуктируемой при этом во второй цепи., гдеM – взаимная индуктивность.
а)
б)Рис. 3.6.
Если близко расположить другую катушку, так чтобы электромагнитные силы их сцеплялись, то при изменении тока в первой катушке, в другой будет наводиться ЭДС и наоборот. Это – ЭДС взаимной индукции.
М (Гн) – это коэффициент пропорциональности между изменениями силы тока во времени в первой цепи и ЭДС, индуктируемой при этом во второй цепи.,
где M – взаимная индуктивность.
Две близко расположенных катушки, по которым протекают токи, так что первой катушки сцепляется с витками второй катушки, авторой катушки − с витками первой, называютсяиндуктивно связанными.
−в первой катушке от второй,
−в первой катушке от второй,
и − потоки самоиндукции (сцепляются только с витками своей катушки),
и − потоки взаимной индукции (сцепляются с витками соседней катушки).
Зажимы двух индуктивно связанных катушек называются одноименными, если при одинаковом направлении токов относительно зажимов, магнитные потоки самоиндукции и взаимной индукциив каждой катушке направлены согласно.
Т.о., может быть согласное и встречное включение взаимосвязанных катушек. Потокосцепление складывается или вычитается по закону Ома для магнитной цепи.
,
где − магнитное сопротивление, одинаковое дляи.
Выразим взаимную индуктивность и самоиндукцию через потокосцепление ;.
Установим коэффициент индуктивной связи катушек
.
Коэффициент К характеризует степень индуктивной связи катушек.
3.6. Последовательное соединение двух индуктивных катушек
Последовательное соединение двух индуктивных катушек показано на рис. 3.7. Направление тока в катушках относительно зажимов одинаково. Включение катушек согласное, то есть потоки самоиндукции и и взаимной индуктивностиискладываются.
Рис. 3.7.
Ток в каждой катушке − это совместное действие внешнего напряжения и двух индуктивных ЭДС (самоиндукции и взаимной индукции).
,
,
По второму закону Кирхгофа запишем
,
так как i и u меняются по закону синуса, то дифференциальное уравнение может быть записано в комплексном виде
,
то есть результирующая индуктивность контура больше чем суммаL1 и L2 на величину 2M. При встречном включении катушек (рис.3.8.)
.
Рис. 3.8.
Индуктивность встречного контура ниже чем на величину 2M. На рис. 3.9. приведены векторные диаграммы для согласного − а) и встречного − б) соединения катушек.
а) б)
Рис. 3.9.