- •Часть I
- •Часть I
- •Введение
- •Достоинства и роль электрической энергии
- •Источники электрической энергии
- •Годовая выработка электроэнергии стремительно росла в основном за счет ввода новых и расширения старых тепловых и гидравлических электростанций.
- •Становление и начальное развитие электротехники
- •2. Электрическое поле
- •Основные свойства и характеристики электрического поля
- •Проводники и диэлектрики в электрическом поле.
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Примеры решения задач
- •3. Электрические цепи
- •Понятие об электрической цепи и ее элементах. Условные обозначения на схемах
- •3.2 Основы расчета электрических цепей постоянного тока
- •3.3 Режимы работы электрических цепей
- •Характерные особенности последовательного соединения резисторов и источников
- •Характерные особенности параллельного соединения резисторов и источников
- •Метод свертывания схем. Смешанное соединение источников электрической энергии
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •Плавкие предохранители
- •Выбор сечения проводов по условиям нагрева и потери напряжения
- •Примеры решения задач
- •4. Электромагнетизм
- •Основные свойства и характеристики магнитного поля.
- •Индуктивность
- •Магнитные свойства веществ
- •Магнитные цепи
- •Электромагнитные силы. Энергия магнитного поля
- •При других значениях угла α электромагнитную силу определяют по формуле
- •Электромагнитная индукция.
- •Примеры решения задач
- •5. Однофазные электрические цепи переменного тока
- •Векторные диаграммы, их обоснование. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи переменного тока. Сдвиг фаз между током и напряжением.
- •Последовательное соединение (неразветвленная цепь)
- •Треугольники сопротивлений, мощностей
- •Разветвленная цепь с активными и реактивными элементами
- •Резонанс токов и напряжений в цепях переменного тока
- •Признаки резонансов токов:
- •Коэффициент мощности, его значение и способы повышения
- •6. Трехфазные электрические цепи
- •Цель создания и сущность трехфазной системы
- •Понятие об устройстве, принципе работы трехфазного генератора, способах соединения его обмоток, линейном и фазном напряжении
- •Способы соединения обмоток генератора Соединение звездой
- •Расчет трехфазных симметричных цепей при соединении обмоток генератора звездой и треугольником. Фазные и линейные токи
- •Несимметричные трехфазные цепи. Четырехпроводная система, роль нулевого провода
- •Понятие об аварийных режимах
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •7. Электрические измерения и приборы
- •Понятие о погрешности измерений, классах точности, классификации электроизмерительных приборов
- •Общее устройство механизмов и узлов электроизмерительных приборов
- •Условные обозначения на шкалах
- •Измерительные преобразователи
- •Измерение тока и напряжения. Расширение пределов измерений
- •7.6 Измерение мощности и энергии. Схемы включения приборов
- •7.7 Измерение сопротивлений различными методами
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •8. Трансформаторы
- •8.1 Назначение, принцип действия и устройство трансформатора
- •Режимы работы трансформатора
- •Величина δ u % зависит не только от величины тока нагрузки, но и от характера нагрузки, т.Е. От cos φ2.
- •Номинальные параметры трансформатора
- •Номинальное вторичное напряжение – напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе трансформатора и при номинальном напряжении на зажимах первичной обмотки.
- •Потери энергии и кпд трансформатора
- •Типы трансформаторов и их применение
- •Применяют в линиях электропередачи.
- •Примеры решения задач
- •Определить: активную мощность, потребляемую трансформатором из сети р1, суммарные потери р, первичный i1 и вторичный i2 токи.
- •9. Электрические машины переменного тока
- •Получение вращающегося магнитного поля, частота его вращения
- •Асинхронный двигатель и его устройство
- •Устройство фазной обмотки ротора аналогично устройству обмотки статора, соединена обычно звездой, начала выведены и соединены с контактными кольцами (рис. 9.4).
- •Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •Пуск в ход
- •Регулирование частоты вращения ротора. Реверсирование
- •Потери и кпд
- •Понятие о синхронном двигателе
- •Примеры решения задач
- •10. Электрические машины постоянного тока
- •Назначение машин постоянного тока, их типы
- •Устройство машин постоянного тока
- •Эдс в обмотке якоря, момент на валу
- •Реакция якоря. Принцип обратимости. Коммутация
- •Потери и кпд электродвигателей постоянного тока
- •Типы электродвигателей постоянного тока, их характеристики
- •Пуск в ход двигателей постоянного тока
- •Регулирование скорости вращения
- •Электрогенераторы постоянного тока, их характеристики
- •Генератор независимого возбуждения.
- •Генератор с самовозбуждением:
- •Примеры решения задач
- •11. Основы электропривода
- •Понятие об электроприводе
- •Выбор электродвигателя по механическим характеристикам Необходимо проверить соответствие друг другу их механических характеристик, обеспечивающих устойчивую работу электропривода.
- •Конструктивные типы электродвигателей. Нагревание и охлаждение электрожвигателей
- •Механические характеристики нагрузочных устройств
- •Н агревание и охлаждение электродвигателей зависит от свойств изоляционных материалов, которые разделяются по нагревостойкости на классы а, e, в, г, н, с.
- •Режимы работы электродвигателей. Выбор мощности
- •Аппаратура управления электродвигателями
- •Примеры решения задач
- •12. Электрические и магнитные элементы системы автоматики
- •Общие сведения об элементах и системах автоматики
- •Общие сведения об измерительных параметрических преобразователях
- •Генераторные преобразователи
- •Общие сведения об исполнительных устройствах
- •Общие сведения об электромеханических промежуточных элементах автоматики
- •Общие сведения о ферромагнитных элементах автоматики
- •Общие сведения об импульсных ферромагнитных элементах
- •13. Передача и распределение электрической энергии
- •Схемы электроснабжения
- •Элементы устройства электрических сетей
- •Выбор проводов и кабелей
- •Некоторые вопросы эксплуатации электрических установок
- •Примеры решения задач
Решение
При перегорании предохранителя приемники АВ и ВС окажутся соединенными последовательно и включенными на напряжение UЛ = 125 В.
1. Ток приемников:
IAB
= IBC
=
=
= 5 А.
2. Напряжения на зажимах приемников:
UAB´ = IABּRAB = 5ּ10 = 50 B;
UBС = IBСּRBС = 5ּ15 = 75 B;
UСА = UЛ = 125 В.
Ответ: 50 В; 75 В; 125 В.
Электродвигатель трехфазного тока, соединенный звездой, включен в сеть с напряжением 380 В. Мощность двигателя 5 кВт, ток двигателя 9 А.
Определить коэффициент мощности.
Решение
Мощность
электродвигателя: Р =
U
ּ
I
ּ
cos
φ, откуда
cos
φ =
=
= 0,84.
Ответ: 0,84.
Контрольные вопросы
Когда трехфазный генератор нагружен, в его обмотках и в линии, соединяющей его с электроприемником, имеются токи. В какой схеме (звезда или треугольник) ток в фазе генератора равен току в линейном проводе?
Как можно доказать, что в четырехпроводной симметричной цепи ток в нулевом проводе равен нулю?
П
о ходу вращения за вектором ЕА следует вектор ЕВ, за вектором ЕВ – вектор ЕС. Изменится ли порядок следования векторов (порядок чередования фаз), если изменить направление вращающихся рамок?
Сколько соединительных проводов подходит к генератору, обмотки которого образуют звезду?
а) 3 или 4;
б) 3;
в) 4.
С какой точкой соединяется начало первой обмотки при соединении обмоток генератора треугольником?
а) с началом второй;
б) с концом второй;
в) с концом третьей;
Чему равен ток в нулевом проводе при симметричной трехфазной системе токов?
Всегда ли векторная сумма токов фаз равняется нулю при отсутствии нулевого провода?
Может ли ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи равняется нулю?
Какой из токов является линейным, а какой – фазным?
Между различными точками схемы, изображенной выше, включены вольтметры. Какой из них показывает линейное, а какой – фазное напряжение?
=
–
.
Чему равен вектор
?
Может ли геометрическая сумма линейных токов быть отличной от нуля при отсутствии нулевого провода?
Будут ли меняться линейные токи при обрыве нулевого провода в случае:
а) симметричной нагрузки;
б) несимметричной нагрузки?
Чему равна разность потенциалов точек 0 и 0΄ при наличии нулевого провода с активным сопротивлением R0?
а) нулю;
б) I0 R0;
в) линейному напряжению.
Как соединены эти обмотки?
а
б) треугольником;
в) другим способом.
Задачи для самостоятельного решения
Лампы накаливания с номинальным напряжением 127 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В. Определить схему соединения ламп.
В ту же сеть включают трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В. Как надо соединить обмотки двигателя?
Трехфазный двигатель, рассмотренный в предыдущей задаче, включается в сеть с линейным напряжением 380 В. Как надо соединить обмотки двигателя?
Лампы накаливания с номинальным напряжением 220 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В. Определить схему соединения ламп.
Осветительная установка здания имеет 150 электрических ламп с номинальной мощностью 60 Вт. Каждая при UНОМ = 220 В. Лампы включены в трехфазную сеть с UЛ = 220 В и образуют симметричную нагрузку. Определить фазные и линейные токи, мощность осветительной нагрузки в каждой фазе и всей цепи. Выполнить решение задачи, если UНОМ = 127 В, а напряжение в сети то же UЛ = 220 В.
В трехфазную четырехповодную сеть с линейным напряжением 380 В включены шесть одинаковых электроламп (РНОМ = 100 Вт, UНОМ = 220 В, по две в фазе). Определить токи в проводах (линейных и нейтральном), когда лампы включены все (нагрузка симметрична), а также при несимметричной нагрузке в двух случаях:
а) из каждой фазы поочередно включают по две лампы;
б) из каждой фазы включают по одной лампе.
