СОДЕРЖАНИЕ

Введение.........................................................................................................................................

3

1. Общие сведения......................................................................................................................

4

1.1. Назначение и область применения электрических машин..............................

4

1.2. Физические основы работы электрических машин............................................

5

2. Трансформаторы...................................................................................................................

6

2.1. Назначение и общие сведения о трансформаторах............................................

6

2.2. Устррйство трансформаторов....................................................................................

9

2.3. Принцип действия трансформатора и эксплуатационные режимы.........

13

2.4. Изменения напряжения вторичной обмотки трансформатора,

зависящие от нагрузки.....................................................................................................................

17

2.5. Схемы и группы соединения трансформаторов.................................................

19

2.5.1. Маркировка обмоток и определение группы соединений трехфаз­

ных трансформаторов......................................................................................................................

19

2.5.2. Фазировка обмоток.....................................................................................................

24

2.6. Регулирование вторичного напряжения трансформатора............................

25

2.6.1. Принципы регулирования........................................................................................

25

2.6.2. Трансформаторы с переключением ответвлений без возбуждения

и с переключением ответвлений под нагрузкой..................................................................

26

2.7. Параллельная работа трансформаторов................................................................

31

.2.8. 'Автотрансформаторы............................................................................

35

Типовые'примеры...................................................................................................................

40

Контрольные вопросы ...........................................................................................................

45

3. Общие вопросы теории электрических машин переменного тока...............

46

3.1. Устройство многофазных обмоток..........................................................................

46

3.1.1. Принцип образования вращающегося магнитного п оля ...........................

46

3.1.2. Основные типы обм оток..........................................................................................

48

3.2. Магнитное поле и МДС многофазных обм оток..............................................

51

3.2.1. Магнитодвижущая сила секции....................................................

52

3.2.2. МДС катушечной группы.........................................................................................

55

3.2.3. МДС одной фазы........................................................................................

57

3.2.4. МДС трехфазной обмотки.........................................................................................

59

3.3. Электродвижущие силы, индуктируемые в обм отке......................................

61

Типовые примеры .........................................................................................

67

Контрольные вопросы ...........................................................................

4. Асинхронные машины.......................................................................................................

73

4.1. Устройство и области применения асинхронных маш ин.............................

73

4.2. Принцип действия асинхронного двигателя........................................................

76

4.3. Электромагнитный момент и рабочие характеристики асинхронного

двигателя..................................................................................................................................................

79

4.3.1. Основные электрические соотношения. Энергетическая диа­

грамма

81

4.3.2. Электромагнитный момент асинхронного двигателя и механи­

ческие характеристики......................................................................................................................

83

4.3.3.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя ..................................

87

4.4. Пуск асинхронных двигателей...............................................................................

89

4.4.1. Прямой пуск...................................................................................................................

89

4.4.2. Пуск при пониженном напряжении...................................................................

90

4.4.3. Пуск с помощью реостата в цепи ротора.........................................................

92

4.5. Регулирование частоты и направления вращения асинхронных

двигателей

.............................................................................................................................................

95

4.5.1. Частотное .......................................................................................регулирование

95

4.5.2. Регулирование .........................................путем изменения числа полюсов

96

4.5.3. Регулирование ........................путем включения реостата в цепь ротора

99

4.5.4. Регулирование ....................путем изменения питающего напряжения

100

4.5.5. Изменение ...................................................................направления вращения

101

4.6. Работа .............синхронного двигателя при неноминальных условиях

102

Типовые .....................................................................................................................задач и

104

Контрольные ........................................................................................................вопросы

107

5. Синхронные ...................................................................................................машины

108

5.1. Конструкция, назначение и области применения синхронных машин 108

5.2. Магнитное ........................поле синхронной машины при холостом ходе

111

5.3. Расчет ..........магнитной цепи синхронной машины при холостом ходе

113

5.4. Принцип ..................................................действия синхронных генераторов

117

5.5. Система ..............................................охлаждения синхронных генераторов

118

5.6. Системы ..........................................возбуждения синхронных генераторов

119

5.6.1. Классификация ..............................................................систем возбуждения

119

5.6.2. Форсировка .....................................................................................возбуждения

122

5.6.3. Гашение ...................................................................................поля генераторов

123

5.7. Параллельная .............................работа синхронных генераторов с сетью

126

5.7.1. Особенности .................................................................параллельной работы

126

5.7.2. Включение ...........синхронного генератора на параллельную работу

126

5.7.3. Способ ...........................................................................точной синхронизации

126

5.7.4. Способ .................................................................................самосинхронизации

128

5.8. Статическая ..........................................устойчивость синхронной машины

128

5.9. U - ................................................................................

образные характеристики

130

5 . Ш. Синхронные ........................................................................................двигатели

132

5.11. Синхронные ...............................................................................компенсаторы

137

Типовые ..................................................................................................................примеры

141

Контрольные ........................................................................................................вопросы

150

6. Машины .........................................................................................постоянного ток а

151

6.1. Устройство, назначение и области применения машин постоянного

тока.........................................................................................................................................................

151

6.2. Обмотки ................................................................................................................якоря

152

6.3. ЭДС .........................................обмотки якоря и электромагнитный момент

156

6.4. Генераторы ...............................................................................постоянного тока

159

6.4.1. Конструктивное устройство, системы возбуждения, основные

характеристики.................................................................................................................................

159

6.4.2. Принцип .......................................действия генератора постоянного тока

160

6.4.3. Схемы возбуждения генераторов.............................................................

161

6.4.4. Основные характеристики генератора постоянного тока...................

162

6.4.5. Регулировочные характеристики.............................................................

164

6.5. Двигатели постоянного тока.............................

166

6.5.1. Принцип действия ДПТ..............................................................................

167

6.5.2. Основные уравнения рабочего процесса и пуска двигателя...............

168

6.6. Характеристики двигателя постоянного тока............. ............................

171

6.7. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.........

173

Типовые примеры......................................................................... ...

'...................

176

Контрольные вопросы..........................................................................................

180

7. Методические указания к выполнению курсового проекта «Расчет и

конструирование трансформаторов»..........................................................................

181

7.1. Содержание проекта и основные методические указания....;...............

185

Литература..............................................................................................................

189

Приложение 1. Некоторые данные из ГОСТов и справочной литературы

для контроля результатов расчета трансформаторов...............................................

190

Приложение '2. Конструктивное устройство трансформаторов различ­

ных классов напряжении, систем охлаждения и регулирования...........................

196

Приложение 3. Строение обмоток трансформаторов......................................

210

Приложение 4. Конструкция баков й вспомогательных устройств.............

215

Приложение 5. Технические данные некоторых трехфазных масляных

трансформаторов общего назначения.........................................................................

223