Учебное пособие для студентов высших учебных заведений – М.: Академия, 2010. – 320 с.Рассмотрены трансформаторы и электрические машины, используемые в современной технике. Показана их решающая роль в генерации, распределении, преобразовании и утилизации электрической энергии. Даны основы теории, характеристики, режимы работы, примеры конструкций и применения электрических генераторов, трансформаторов и двигателей.
Для студентов высших учебных заведений. Может быть использовано в системе повышения квалификации и переподготовки инженеров–электромехаников и инженеров смежных специальностей.Предисловие.
Введение.
Трансформаторы.
Общие сведения.
Материалы, применяемые в электромашиностроении.
Роль трансформаторов в электроэнергетике.
Типы и классификация трансформаторов.
Конструкции трансформаторов.
Физические процессы в трансформаторах.
Закон электромагнитной индукции.
Процессы, происходящие в однофазном грансформаторе при холостом ходе.
Процессы, происходящие в однофазном грансформаторе при нагрузке.
Дифференциальные уравнения трансформатора.
Приведение вторичной обмотки трансформатора к первичной.
Основные уравнения и векторная диаграмма трансформатора
Схема замещения трансформатора.
Учет потерь в стали.
Характеристики трехфазных трансформаторов.
Некоторые особенности схем и конструкций трехфазных трансформаторов.
Определение характеристик холостого хода трансформатора.
Определение характеристик короткого замыкания трансформатора.
Изменение вторичного напряжения при нагрузке трансформатора.
Потери мощности и КПД трансформатора.
Реактивная мощность в трансформаторе.
Работа трансформаторов в энергетических системах.
Группы соединений обмоток трехфазных трансформаторов.
Параллельная работа трансформаторов.
Несимметричная нагрузка трансформаторов.
Регулирование напряжения трансформаторов.
Трансформаторы специального назначения.
Трехобмоточные трансформаторы.
Автотрансформаторы.
Переходные процессы в трансформаторах.
Включение в сеть ненагруженного трансформатора.
Внезапное короткое замыкание на зажимах вторичной обмотки трансформатора.
Перенапряжения в трансформаторах.
Общие вопросы теории машин переменного тока.
Назначение машин переменного тока и конструкция асинхронных двигателей.
Виды электромеханических преобразователей энергии.
Устройство асинхронного двигателя.
Вилы пазов в электрических машинах.
Обмотки машин переменного тока.
Общая характеристика обмоток.
Понятие об электрическом градусе.
Классификация обмоток машин переменного тока.
Основные принципы построения обмоток.
Поля рассеяния и индуктивные сопротивления рассеяния обмоток машин переменного тока.
ЭДС и МДС обмоток машин переменного тока.
Вращающееся магнитное поле.
ЭДС в обмотке при синусоидальном магнитном ноле в воздушном зазоре.
ЭДС в обмотке при несинусоидальном магнитном поле в воздушном зазоре.
Улучшение формы кривой ЭДС, или способы борьбы с высшими гармониками магнитного поля.
МДС обмогок машин неременного тока.
Представление пульсирующей волны МДС в виде суммы двух волн, вращающихся в противоположные стороны.
МДС трехфазной обмотки.
Асинхронные машины.
Физические процессы в асинхронных машинах.
Принцип действия асинхронного двигателя.
Асинхронный двигатель при холостом ходе.
Асинхронный двигатель, имеющий нагрузку на валу. Замена вращающегося ротора неподвижным.
Приведение обмотки ротора к статору.
Основные уравнения и векторная диаграмма асинхронной машины.
Схемы замещения асинхронной машины.
Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя, его потери и КПД.
Реактивная мощность в асинхронном двигателе.
Характеристики асинхронных двигателей.
Электромагнитный момент и механическая характеристика асинхронного двигателя.
Реостатный пуск асинхронного двигателя с фазным ротором.
Приближенная формула для расчета момента асинхронных двигателей мощностью десятки – сотни киловатт. Формула Клосса.
Процесс пуска и условия устойчивой работы асинхронного двигателя.
Влияние высших пространственных гармоник магнитного поля на процесс пуска асинхронного двигателя.
Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей.
Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми свойствами.
Единые серии асинхронных двигателей.
Синхронные машины.
Конструкция и принцип действия синхронных машин.
Конструкция синхронных машин.
Принцип действия синхронных машин.
Системы возбуждения синхронных машин.
Холостой ход синхронных генераторов.
Работа синхронного генератора под нагрузкой.
Реакция якоря.
Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора без учета насыщения.
Особенности реакции якоря в явнополюсном синхронном генераторе. Метод двух реакций.
Векторная диаграмма явнополюсного синхронного генератора без учета насыщения.
Характеристики синхронного генератора.
Характеристики холостого хода и короткого замыкания.
Индукционная нагрузочная характеристика.
Внешние характеристики.
Регулировочные характеристики.
Параллельная работа синхронных генераторов с сетью.
Особенности параллельной работы синхронных генераторов.
Способы включения синхронного генератора на параллельную работу с сетью.
Регулирование активной мощности. Угловые характеристики активной мощности.
Условия статической устойчивости параллельной работы.
Регулирование реактивной мощности. U–образные характеристики.
Синхронные двигатели и компенсаторы.
Особенности двигательного режима синхронных машин.
Угловые и U–образные характеристики синхронного двигателя.
Рабочие характеристики синхронного двигателя.
Способы пуска синхронных двигателей.
Синхронные компенсаторы.
Синхронные машины специального исполнения.
Синхронные реактивные двигатели.
Синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов.
Гистерезисные двигатели.
Шаговые двигатели.
Вентильные реактивные двигатели.
Машины постоянного тока.
Конструкция и принцип работы машин постоянного тока.
Принцип работы машин постоянного тока.
Конструкция машин постоянного тока.
Классификация обмоток якоря.
Петлевые обмотки.
Волновые обмотки.
Условия симметрии обмоток.
Уравнительные соединения.
Работа машины постоянного тока при нагрузке.
Реакция якоря.
Электродвижущая сила обмотки якоря.
Электромагнитный момент.
Реакция якоря в машине постоянного тока.
Влияние реакции якоря на работу машины постоянного тока.
Компенсационная обмотка.
Коммутация в машинах постоянного тока.
Физические основы коммутации.
Анализ причин искрения.
Виды коммутации.
Способы улучшения коммутации.
Генераторы постоянного тока.
Классификация и основные уравнения генераторов.
Условия самовозбуждения генераторов с параллельным и смешанным возбуждением.
Характеристики генераторов.
Двигатели постоянного тока.
Классификация и основные уравнения двигателей постоянного тока.
Характеристики двигателей постоянного тока.
Условия устойчивой работы двигателей постоянного тока.
Способы и условия пуска двигателей постоянного тока.
Способы изменения направления вращения (реверсирования).
Способы регулирования частоты вращения.
Способы горможения двигателей постоянного тока.
Список литературы.
