- •Тема 1. Общая теория электрических машин;
- •Тема 2. Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока
- •Тема 8. Синхронные машины
- •Тема 9. Конструктивные формы исполнения электрических машин
- •Лекции.
- •Тема 1. Общая теория электрических машин; Занятие 1 Общие сведения об электрических машинах и трансформаторах.
- •1.1. Общие определения и принципы работы электромашин.
- •1.4. Общие сведения об асинхронных машинах
- •1.5. Общие сведения о коллекторных машинах
- •1.6. Общие сведения о трансформаторах.
- •Занятие 2 Материалы, применяемые для электрических машин и трансформаторов
- •1.2. Общая классификация электромашин.
- •1.3. Общие сведения о синхронных машинах
- •2.1 Активные материалы, применяемые для электрических машин
- •2.2 Изоляционные материалы, применяемые для электрических машин
- •2.3 Конструкционные материалы, применяемые для электрических машин
- •Занятие 3 Нагревание и охлаждение электрических машин и трансформаторов.
- •3.1. Режимы работы и потери энергии при работе электрических машин
- •3.2. Способы охлаждения электрических машин.
- •3.3. Методы охлаждения трансформаторов
- •3.4. Способы защиты электромашин от влияния внешней среды.
- •Тема 2. Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока Занятие 4 Принцип действия машин постоянного тока
- •4.1. Создание переменной эдс в генераторе постоянного тока.
- •4.2. Принцип работы коллектора в генераторе постоянного тока.
- •Занятие 5 Устройство и основные элементы конструкции машины постоянного тока
- •5.1. Общее устройство машины постоянного тока.
- •5.2. Устройство статора
- •5.3. Устройство главных и добавочных полюсов
- •5.4. Конструкция щеточного устройства
- •5.5. Конструкция якоря.
- •5.6. Конструкция коллектора.
- •Занятие 6 Системы вентиляции электрических машин
- •6.1. Машины с естественным охлаждением
- •6.2. Машины с самовентиляцией.
- •6.3. Машины с независимым охлаждением
- •Занятие 7 Якорные обмотки машин постоянного тока
- •7.1. Требования, предъявляемые к якорным обмоткам машин постоянного тока
- •7.2.Размещение обмоток в пазах якоря.
- •Занятие 8 Устройство обмоток
- •8.1. Конструкция обмоток якоря
- •8.2. Общие принципы расчета обмоток якоря.
- •Занятие 9 Электрические схемы обмоток машин постоянного тока.
- •9.1. Простая петлевая обмотка
- •9.2. Простая волновая обмотка.
- •9.3. Обмотка смешанного типа
- •Занятие 10. Магнитная цепь машины постоянного тока
- •10.1.Распределение магнитного потока в электрической машине постоянного тока.
- •10.2. Расчет намагничивающей силы машины постоянного тока.
- •Занятие 11. Коммутация в машинах постоянного тока.
- •11.1. Реакция якоря
- •11.2. Сущность процесса коммутации
- •11.3. Причины искрения щеток
- •11.4. Средства улучшения коммутации.
- •Занятие 12 Контрольная работа эм. У12
- •Тема 3. Генераторы постоянного тока Занятие 13. Общие сведения о генераторах постоянного тока
- •13.1. Область применения генераторов постоянного тока.
- •13.2. Системы возбуждения генераторов постоянного тока.
- •13.3.Характеристики генератора постоянного тока.
- •13.4. Энергетический процесс и уравнение э.Д.С генератора постоянного тока.
- •Занятие 14 . Свойства генератора параллельного возбуждения
- •14.1.Схема генератора параллельного возбуждения
- •14.2. Условия самовозбуждения генератора
- •14.3. Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением.
- •Занятие 15 . Свойства генератора последовательного возбуждения
- •15.1.Схема генератора последовательного возбуждения
- •15.2. Внешняя характеристика генератора с последовательным возбуждением.
- •Занятие 16 . Свойства генератора смешанного возбуждения
- •16.1.Схема генератора смешанного возбуждения
- •16.2. Внешняя характеристика генератора со смешанным возбуждением.
- •Тема 4. Двигатели постоянного тока Занятие 17. Общие сведения о двигателях постоянного тока
- •17.1. Уравнение электродвижущей силы двигателя
- •17.2.Уравнение моментов двигателя.
- •17.3. Энергетическая диаграмма двигателя.
- •Занятие 18 . Свойства двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
- •18.1. Классификация и характеристики двигателей постоянного тока
- •18.2. Схема двигателя параллельного возбуждения.
- •18.3. Работа двигателя параллельного возбуждения
- •18.4. Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
- •18.4. Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
- •Занятие 19. Свойства двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.
- •19.1. Схема двигателя последовательного возбуждения.
- •19.2. Работа двигателя последовательного возбуждения
- •19.3. Рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения
- •19.4. Регулирование скорости вращения двигателя последовательного возбуждения.
- •19.5. Схема двигателя смешанного возбуждения.
- •Занятие 20. Коэффициент полезного действия машины постоянного тока
- •20.1. Виды потерь в машинах постоянного тока.
- •20.2. Электрические потери.
- •20.3. Магнитные потери.
- •20.4. Механические потери.
- •20.5. Потери холостого хода (х.Х.)
- •20.6.Добавочные потери.
- •20.7. Коэффициент полезного действия
- •Занятие 21. Контрольная работа эм.У21
- •Тема 5. Трансформаторы Занятие 22. Принцип действия трансформаторов
- •22.1. Общие определения
- •22.2. Использование трансформатора при передаче электроэнергии.
- •22.3. Конструктивная схема трансформатора.
- •Занятие 23 . Устройство трансформаторов
- •22.4. Коэффициент трансформации
- •23.2. Устройство магнитопроводов однофазных трансформаторов
- •23.3. Сборка магнитопроводов
- •23.4. Устройство обмоток трансформаторов
- •Занятие 24. Режимы работы трансформатора
- •24.1. Опыт холостого хода трансформатора
- •24.2. Коэффициент трансформации
- •24.3. Рабочий режим трансформатора
- •24.4. Режим короткого замыкания
- •24.5. Напряжение короткого замыкания.
- •Занятие 25. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •25.1. Потери в трансформаторе
- •25.2. Коэффициент полезного действия трансформатора.
- •Занятие 26. Трехфазные трансформаторы
- •26.1. Общее устройство трехфазных трансформаторов
- •26.2. Магнитопроводы трехфазных трансформаторов
- •26.3. Обмотки трехфазных трансформаторов
- •Занятие 27 . Соединение обмоток трехфазных трансформаторов
- •27.1. Общие определения
- •27.2.Группы трехфазных трансформаторов
- •Занятие 28. Автотрансформаторы
- •28.1. Общие определения
- •Занятие 29. Сварочные трансформаторы.
- •29.1. Общие определения.
- •Занятие 30. Контрольная работа эм.У30
- •Тема 6. Общие вопросы теории машин переменного тока Занятие 31. Основные типы машин переменного тока
- •31.1. Общие определения
- •31.2. Двигатель Арго – прототип современного асинхронного двигателя.
- •Занятие 32 . Создание вращающегося магнитного поля
- •32.1. Принцип трехфазной цепи
- •32.2. Создание вращающегося магнитного поля в статоре двигателя.
- •Занятие 34. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя
- •35.1. Принцип действия синхронной машины.
- •Тема 7 Асинхронные машины
- •36.1. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.
- •36.2. Анализ рабочих характеристик асинхронного двигателя
- •36.3. Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей.
- •Занятие 37. Вращающий электромагнитный момент двигателя.
- •Занятие 38. Пусковые характеристики асинхронного двигателя
- •Занятие 39. Пусковой и максимальный момент двигателя
- •39.1. Моменты двигателя и потребляемый двигателем ток
- •39.2. Перегрузочная способность, кратности моментов и токов двигателя.
- •Занятие 40. Пуск в ход асинхронных двигателей
- •40.1. Общие определения.
- •40.2. Пуск в ход асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •40.3. Пуск в ход асинхронного двигателя с фазным ротором
- •Занятие 41. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •41.1. Общие положения.
- •41.2. Методы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей
- •41.3. Регулирование частоты вращения изменением частоты питающей сети
- •41.4.Регулирование частоты вращения изменением числа полюсов
- •41.5. Регулирование частоты вращения изменением скольжения
- •42.1. Общие определения
- •42.2. Пуск однофазных асинхронных двигателей
- •Занятие 43. Контрольная работа эм.У43
- •Тема 8. Синхронные машины Занятие 44. Основные элементы конструкции синхронных машин
- •44.1. Принцип действия синхронной машины
- •44.2. Основные элементы конструкции синхронных машин
- •Занятие 45 . Характеристики и параметры трехфазного синхронного генератора
- •45.1. Характеристики холостого хода
- •45.2. Внешняя характеристика.
- •46.1. Классификация потерь в синхронных машинах
- •47.1. Общие положения.
- •47.2. Включение на параллельную работу
- •47.2.1.Способ точной синхронизации.
- •47.2.2. Способ самосинхронизации.
- •48.1.Основные сведения
- •48.2. Генераторы с независимым возбуждением
- •Занятие 49. Защита от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел и воды
- •49.1. Общие положения
- •49.2. Степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями и от попадания внутрь машины твердых тел.
- •49.3. Степень защиты от попадания внутрь машины воды.
- •Занятие 50. Конструктивные формы исполнения по высоте оси вращения вала машины
- •Занятие 51. Разновидности конструктивного исполнения машин по способу монтажа
- •Занятие 52. Климатическое исполнение двигателей
- •Занятие 53. Исполнение электрических машин в зависимости от места размещения их при эксплуатации
- •54.1. Серия трехфазных асинхронных двигателей 4а
- •54.2 Серия трехфазных асинхронных двигателей аи.
- •54.3. Высоковольтные асинхронные двигатели.
47.2.2. Способ самосинхронизации.
Сущность его заключается в том, что генератор, приведенный во вращение с частотой, близкой к синхронной, подключают к сети невозбужденным, и только после этого дают полное возбуждение и генератор сам втягивается в синхронизм под действием синхронизирующего момента.
Основные преимущества этого метода следующие:
он прост и не требует дополнительной аппаратуры;
время включения значительно меньше, чем при точной синхронизации;
наибольший бросок тока меньше наибольшего броска тока при включении в неблагоприятный момент по методу точной синхронизации.
При включении генератора по методу самосинхронизации результирующая э. д. с. равна напряжению сети и в этом случае бросок тока не может превзойти величины ударною тока, на который рассчитана машина.
Таким образом, для подключения синхронного генератора к сети методом самосинхронизации необходимо:
привести генератор во вращение с частотой, близкой к синхронной: скольжение для больших машин S<(2…3)%, для малых S<(5…6)%,
проверить правильность чередования фаз;
определить положение реостатов и автоматических устройств, установленных в цепи возбуждения для регулирования напряжения, в которое они должны быть установлены сразу после подключения генератора к сети. После подключения обмотки якоря к сети подключить цепь возбуждения и произвести ее настройку.
Подключение по методу самосинхронизации может осуществляться как ручным способом, так и при помощи автоматических устройств.
Занятие 48 . Возбуждение синхронных генераторов.
48.1.Основные сведения
Синхронные генераторы выполняют с независимым возбуждением и с самовозбуждением.
При независимом или постороннем возбуждении для питания обмотки возбуждения генератора необходим источник энергии постоянного либо переменного тока с выпрямительным устройством.
Источник постоянного тока, непосредственно питающий обмотку возбуждения генератора, называется возбудителем.
Генераторы самовозбуждающиеся, или с собственным возбуждением, не требуют постороннего источника энергии для возбуждения магнитного потока. Исходной энергией в них для возбуждения служит электрическая энергия в цепи якоря машины. Характерным для этих машин является использование остаточного магнетизма для самовозбуждения.
В качестве возбудителя используется либо генератор постоянного тока, либо ионные или полупроводниковые выпрямители.
Совокупность возбудителя, вспомогательных машин и регулирующих устройств составляет систему возбуждения.
48.2. Генераторы с независимым возбуждением
Системы независимого возбуждения нашли широкое применение. Основная их ценность состоит в том. что возбуждение синхронной машины не зависит от режима электрической сети, в которой работает машина.
Рис.48.1. Схема независимого возбуждения с электромашинным возбудителем, представляющим собой генератор постоянного тока
Схема независимого возбуждения с электромашинным возбудителем, представляющим собой генератор постоянного тока, изображена на рис. 48.1.
Здесь обмотка возбуждении 2 синхронного генератора 1 питается от генератора постоянного тока 3.
Рис.. 48.2 Схема независимого возбуждения, в которой в качестве возбудителя полупроводниковый преобразователь .
На рис. 48.2 представлена принципиальная схема независимого возбуждения, в которой в качестве возбудителя используется ионный или полупроводниковый преобразователь 4, получающий питание от вспомогательного синхронного генератора 5, установленного на валу основного синхронного генератора 1.
Хорошим средством повышения устойчивости синхронною генератора с одновременным автоматическим регулированием напряжения в сети является компаундирование возбуждения синхронных генераторов, получившее широкое распространение. Термин компаундирование обозначает автоматическое регулирование тока возбуждения синхронной машины в зависимости от тока якоря.
Рис.48.3. Схема компаундирования возбуждения синхронного генератора.
На рис. 48.3 показана принципиальная схема компаундирования возбуждения синхронного генератора 1. Здесь обмотка возбуждения ОВВ возбудителя получает дополнительное питание от трансформатора тока 2, включенного в линейный провод синхронного генератора через выпрямитель 3, соединенный по мостовой схеме.
При соответствующей настройке схема обеспечивает постоянство напряжения, реагируя на изменения нагрузочного тока синхронного генератора.
