- •Введение
- •1. Электрические цепи постоянного тока
- •Элементы электрической цепи постоянного тока
- •1.2. Электрический ток, эдс и напряжение
- •1.3. Активные и пассивные элементы электрических цепей. Закон Ома
- •1.4. Источник эдс и источник тока
- •1.5. Законы Кирхгофа
- •1.6. Использование законов Кирхгофа для расчета электрических цепей
- •1.7. Эквивалентные преобразования электрических цепей
- •1.7.1. Последовательное соединение элементов.
- •1.7.2. Параллельное соединение элементов.
- •1.7.3. Смешанное соединение резистивных элементов.
- •1.7.4. Эквивалентные преобразования резистивных элементов треугольником и звездой.
- •1.8. Использование метода узловых потенциалов
- •1.9. Метод контурных токов
- •1.10. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца
- •2. Электрические цепи переменного тока
- •2.1. Генерация синусоидальной эдс. Основные величины, характеризующие переменный ток
- •2.2. Представление синусоидальных величин аналитически, графически, вращающимися векторами, комплексными числами
- •2.3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •2.4. Цепь переменного тока с индуктивностью
- •2.5. Цепь переменного тока с ёмкостью
- •2.6. Цепь переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью
- •2.7. Цепь переменного тока с активным сопротивлением и ёмкостью
- •2.8. Неразветвлённая цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Резонанс напряжений
- •2.9. Разветвленная цепь однофазного переменного тока. Резонанс токов
- •2.10. Колебательный lc - контур переменного тока
- •2.11. Коэффициент мощности
- •3. Трёхфазные электрические цепи
- •3.1. Преимущество трёхфазного тока. Принцип получения трёхфазной эдс
- •3.2.2. Отсутствие нулевого провода
- •3.3. Обрыв фазы и короткое замыкание фазы без нулевого провода при соединении источников энергии и потребителей звездой
- •3.3.1. Обрыв фазы a
- •3.3.2. Короткое замыкание фазы a
- •3.4. Соединение источников и приёмников электроэнергии треугольником. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
- •3.5. Обрыв фаз и обрыв линейного провода при соединении источников и потребителей треугольником
- •3.5.1. Обрыв фазы ab
- •3.5.2. Обрыв фаз ab и bc
- •3.5.3. Обрыв линейного провода
- •3.6. Мощность трёхфазной цепи
- •3.7. Соотношения активных мощностей при симметричной нагрузке и при соединении звездой и треугольником
- •3.8. Вращающееся магнитное поле трёхфазной системы переменного тока
- •4. Трансформаторы
- •4.1. Назначение, области применения, устройство и принцип действия однофазного трансформатора
- •4.2. Режимы работы трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •4.3. Трёхфазные трансформаторы
- •4.4. Измерительные трансформаторы
- •5. Электрические измерения
- •5.1. Методы измерения. Погрешности измерения и классы точности
- •5.2. Приборы магнитоэлектрической системы
- •5.3. Приборы электромагнитной системы
- •5.4. Приборы электродинамической системы
- •5.5. Цифровые измерительные приборы
- •5.6. Логометры
- •5.7. Индукционные приборы
- •5.8. Измерение мощности в трёхфазных цепях
- •5.9. Омметры. Мегомметры
- •10. Измерение ёмкости и индуктивности
- •6. Электрические машины постоянного тока
- •6.1. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока
- •6.2. Генераторы постоянного тока независимого и параллельного
- •6.3. Генераторы постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •6.4. Принцип действия электродвигателя постоянного тока
- •6.5. Электродвигатели постоянного тока параллельного возбуждения
- •6.6. Электродвигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •6.7. Пуск, регулирование частоты вращения и реверс электродвигателей постоянного тока
- •7.Трёхфазные асинхронные машины
- •7.2. Зависимость частоты вращения ротора, величины эдс и тока
- •7.3. Электромагнитный момент и механическая характеристика
- •7.4. Пуск асинхронных двигателей (трёхфазных и однофазных)
- •7.5. Регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя
- •7.6. Реверс и способы управления асинхронными двигателями
- •8. Полупроводниковые приборы
- •8.1. Электропроводность полупроводников
- •8.2. Полупроводниковые диоды. Устройство, принцип действия
- •8.3. Биполярные транзисторы. Устройство, принцип работы
- •8.4. Схемы включения биполярных транзисторов с p-n-p структурой
- •8.5. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
- •8.6. Полевые мдп-транзисторы с индуцированным каналом p-типа
- •8.7. Полевые мдп-транзисторы с индуцированным каналом n-типа
- •8.8. Динисторы, тиристоры. Устройство, принцип действия
- •8.9. Симисторы. Устройство, принцип действия
- •8.10. Фоторезисторы и фотодиоды. Устройство, принцип действия
- •8.11. Фототранзисторы, фототиристеры, оптроны.
- •9. Схемы электронных преобразователей
- •9.1. Однополупериодные и двухполупериодные выпрямители
- •9.2. Трёхфазные выпрямители. Электрические сглаживающие фильтры
- •9.3. Электронные уилители.
- •9.4. Усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •9.5. Усилители постоянного тока
- •9.6. Импульсные усилители
- •9.7. Операционные усилители
- •10. Цифровые устройства
- •10.1. Логические функции, логически устройства.
- •10.2. Основные логические элементы.
- •4. Логический элемент или, операция логическое сложение ,
- •10.3. Диодные логические элементы или, и
- •10.4. Транзисторный логический элемент не. Логический элемент и-не транзисторно-транзисторной логики
- •10.5. Логический элемент или-не эмиттерно-связанной логики
- •10.6. Асинхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •10.7. Синхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •10.8. Синхронные d и t-триггеры. Устройство, принцип действия
- •10.9. Синхронный jк - триггер. Устройство, принцип действия
- •10.10. Шифратор. Устройство, принцип работы
- •10.11. Дешифратор. Устройство, принцип работы
- •10.12. Регистры. Устройство, принцип работы
- •10.13. Счётчики импульсов. Устройство, принцип работы
- •10.14. Сумматоры. Устройство, принцип работы
- •10.15. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •10.16. Микропроцессоры и микропроцессорные системы
- •Cодержание
- •Иванов Евгений Николаевич электротехника и электроника Учебное пособие
6.6. Электродвигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
На рис.6.22 изображена схема электродвигателя последовательного возбуждения.
Рис.6.22. Электрическая схема электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения
Общий ток двигателя одновременно является током якоря и током возбуждения . Обмотка возбуждения имеет небольшое количество витков толстого провода. При пуске двигателя пусковой ток , где – сопротивление полностью введённого пускового реостата. Пусковой ток превышает номинальный ток двигателя, поэтому двигатель последовательного возбуждения нельзя включать без нагрузки. Нагрузка обычно составляет примерно . Рост нагрузки приводит к увеличению , поэтому двигатели постоянного тока последовательного возбуждения не боятся перегрузки и применяются в приводах кранов, а также троллейбусов, трамваев, метро и т.д.
Из характеристик двигателей последовательного возбуждения применяется только механическая характеристика при (рис.6.23).
Рис.6.23. Механическая характеристика электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения
На рис.6.24 и рис.6.25 изображены соответственно схемы электродвигателя постоянного тока смешанного возбуждения с согласным и встречным включением обмоток. Механические характеристики , , изображены на рис.6.26. Характеристики 1 и 2 показывают зависимости частоты вращения двигателя от изменения вращающегося момента соответственно при встречном и согласном включении шунтовой и сериесной обмоток возбуждения.
Рис.6.24. Электрическая схема электродвигателя постоянного тока смешанного возбуждения с согласным включением обмоток возбуждения
При согласном включении шунтовой и сериесной обмоток возбуждения (кривая 2) двигатель имеет менее жесткую характеристику. Это объясняется тем, что суммарный магнитный поток статора увеличивается, а частота вращения двигателя, изменяющаяся по соотношению , уменьшается.
При встречном включении обмоток возбуждения двигатель имеет жесткую механическую характеристику (кривая 1), при этом уменьшается общий магнитный поток статора двигателя при увеличении нагрузки.
Рис.6.25. Электрическая схема электродвигателя постоянного тока смешанного возбуждения с встречным включением обмоток возбуждения
Рис.6.26. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока при встречном и согласном включении шунтовой и сериесной обмоток возбуждения
Регулирование скорости двигателя осуществляется изменением нагрузки. Электродвигатели смешанного возбуждения применяют для электроприводов кранов, компрессоров, насосов.
6.7. Пуск, регулирование частоты вращения и реверс электродвигателей постоянного тока
Пуск двигателей постоянного тока может быть прямым, реостатным и при пониженном напряжении. При прямом пуске используются только электродвигатели мощностью до 1 кВт, имеющих большое сопротивление якоря. Для остальных машин применяют реостатный пуск, когда в цепь якоря вводят пусковой реостат с сопротивлением . Сопротивление пускового реостата рассчитывают из условия . При запуске двигателя пусковой ток , по мере разгона двигателя до номинальных оборотов пусковое сопротивление закорачивают. Ограничение пускового тока достигается также понижением питающего напряжения с помощью автотрансформатора.
Регулирование частоты вращения двигателя рассмотрим на примере двигателя с параллельным возбуждением, для которого частота вращения . Регулирование можно осуществлять тремя способами: изменением тока возбуждения, изменением питающего напряжения и изменением сопротивления якоря двигателя.
Изменение тока возбуждения приводит к изменениям магнитного потока статора, ЭДС якоря и вращающего момента двигателя. На рис.6.27 приведены механические характеристики двигателя при регулировании токов возбуждения , , .
Рис.6.27. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока при регулировании токов возбуждения
На рис.6.28 приведены механические характеристики двигателя при регулировании питающих напряжений , , .
На рис.6.29 приведены механические характеристики двигателя при регулировании сопротивлений якоря , , .
Реверс электродвигателей постоянного тока производится изменением полярности полюсов обмотки возбуждения (рис.6.30) или изменением полярности полюсов обмотки якоря (рис.6.31).
Рис.6.28. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока при регулировании питающих напряжений
Рис.6.29. Механические характеристики электродвигателя постоянного тока при регулировании сопротивлений якоря
Рис.6.30. Схемы реверса электродвигателей постоянного тока при изменении полярности полюсов обмотки возбуждения
Рис.6.31. Схемы реверса электродвигателей постоянного тока при изменении полярности полюсов обмотки якоря