Тема 3. Електромагнетизм та електромагнітна індукція

Магніти і їх властивості. Полюси, взаємодія між ними. Магнітне поле, його напрямок. Магнітні силові лінії і їх властивості. Величини, які характеризують магнітне поле: магнітна індукція, магнітний потік, напруженість магнітного поля, магнітна проникливість.

Магнітне поле провідника зі струмом. Правило буравчика. Способи посилення магнітних полів. Соленоїди, електромагніти і визначення їх полярності. Електромагніти та їх застосування. Поняття про роботу електромагнітного реле.

Феромагнітні, парамагнітні і діамагнітні речовини. Загальні відомості про криві намагнічування, явище гістерезіса.

Поняття про магнітні кола, їх види і застосування в електричному обладнанні. Намагнічувальна сила і магнітний опір. Закон Ома для магнітного кола.

Провідник зі струмом в магнітному полі. Правило лівої руки. Виток зі струмом в магнітному полі. Величина електромагнітної сили і обертального моменту. Взаємодія паралельних провідників. Поняття про принцип дії електродвигуна.

Явище електромагнітної індукції. Величина і напрямок індукованої ЕРС. Правило правої руки.

Поняття про способи індукування ЕРС і принцип дії електричного генератора. Правило Ленца. Утворення електромагнітної гальмівної сили.

Виникнення вихрових струмів. Способи зменшення шкідливої дії вихрових струмів. Використання вихрових струмів.

Явище самоіндукції. Індуктивність провідників і котушок. Поняття про причини виникнення перенапруги, іскор і електричної дуги при розімкненні електричного кола. Принцип електромагнітного дугогасіння. Явище взаємоіндукції і його застосування.

Тема 4. Електричні машини постійного струму

Основні частини електричних машин постійного струму: станина, полюси, якор, колектор, щітки, їх призначення. Поняття про магнітне коло електричної машини.

З'єднання окремих провідників в обмотку якоря. Основні типи обмоток. З'єднання обмоток. Магнітне поле полюсів і якоря. Фізична сутність реакції якоря. Вплив реакції якоря на роботу машин постійного струму в режимі генератора і електродвигуна. Усунення шкідливих наслідків реакції якоря.

Фізична сутність процесу комутації. Вплив комутації на роботу машин постійного струму. Способи покращення комутації. Особливості комутації на перехідних режимах при пульсуючій напрузі. Поняття про ступені іскріння під щітками. Виникнення кругового вогню на колекторі.

Принцип дії генератора. Призначення колектора. ЕРС генератора, її залежність і регулювання. Сила струму і напруги генератора, їх зміна. Електромагнітний (гальмівний) момент генератора і його залежність.

Типи генераторів. Генератор постійного струму з незалежним збудженням; його схема і характеристика. Самозбудження генераторів постійного струму. Генератори постійного струму з паралельним, послідовним, змішаним збудженням, їх схеми, основні властивості і характеристика.

Принцип дії електродвигуна. Призначення колектора. Електрорушійна сила і її залежність від струму в обмотці якоря електродвигуна. Застосування закону Ома для електродвигуна. Електромагнітний (обертальний) момент електродвигуна. Принцип зворотності електричних машин.

Електродвигуни з незалежним, паралельним, послідовним і змішаним збудженням; їх схеми, властивості і характеристики.

Регулювання електродвигунів. Способи пуску, регулювання частоти обертання якоря. Зміна напряму обертання якоря. Індуктивний шунт, його призначення і застосування. Основні поняття про види електричного гальмування електродвигунів: противмикання, генераторне динамічне (реостатне) і генераторне рекуперативне.

Потужність і ККД машин. Поняття про види втрат потужності в електричних машинах. Коефіцієнт корисної дії. Межа температури нагріву електричних машин в залежності від класу ізоляції. Поняття про тривалу, часову і максимальну потужність і межа струму електричних машин.

Лабораторні роботи:

1. Первинний інструктаж з охорони праці. Дослідження генератора постійного струму незалежного збудження.

2. Первинний інструктаж з охорони праці. Дослідження генератора постійного струму з послідовною схемою збудження.