Электрические машины. В 2-х т

Иванов-Смоленский А.В.5704609120

Table of contents :
Обложка ……Page 1
Титульный лист ……Page 2
Титульный лист ……Page 3
Аннотация ……Page 4
Предисловие ……Page 5
В.1. Основные определения ……Page 9
В.2. Преобразование электрической энергии в трансформаторе ……Page 11
В.3. Электромеханическое преобразование энергии в электрической машине ……Page 15
В.4. Классификация индуктивных преобразователей энергии (трансформаторов, электрических машин и электромашинных преобразователей) ……Page 20
1.1. Назначение, области применения и номинальные данные трансформаторов ……Page 23
1.2. Конструкция трансформаторов ……Page 26
2.1. Режим холостого хода ……Page 38
2.2. Уравнение напряжений ……Page 39
2.3. Изменение ЭДС во времени. Формула для ЭДС ……Page 40
2.4. Характеристика намагничивания трансформатора ……Page 42
2.5. Форма кривой тока холостого хода ……Page 43
2.6. Уравнения трансформатора при холостом ходе в комплексной форме ……Page 44
2.7. Потери при холостом ходе ……Page 47
2.8. Влияние магнитных потерь на процессы при холостом ходе ……Page 48
3.1. Магнитное поле в трансформаторе при нагрузке. Уравнение МДС. Индуктивности рассеяния обмоток ……Page 52
3.2. Уравнения напряжений обмоток ……Page 56
3.3. Приведение вторичных величин к первичной обмотке ……Page 58
3.4. Векторная диаграмма трансформатора ……Page 60
3.5. Электрическая схема замещения трансформатора ……Page 63
3.6. Выражение электрических величин и параметров трансформатора в относительных единицах ……Page 64
3.7. Влияние изменения нагрузки на процессы в трансформаторе ……Page 67
3.8. Преобразование энергии в нагруженном трансформаторе ……Page 70
4.1. Способы трансформации трехфазных токов и напряжений (схемы, обозначения, основные соотношения) ……Page 74
4.2. Описание процессов в трехфазных трансформаторах при симметричной нагрузке ……Page 77
4.3. Схемы и группы соединения трансформаторов ……Page 78
4.4. Явления, возникающие в трехфазных трансформаторах при образовании магнитного поля ……Page 83
5.1. Определение параметров и потерь из опыта холостого хода ……Page 92
5.2. Определение параметров и потерь из опыта короткого замыкания ……Page 94
6.1. Упрощение уравнений и схемы замещения трансформатора при $$I_1>>I_0$$ ……Page 99
6.2. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке ……Page 100
6.3. Изменение КПД трансформатора при нагрузке ……Page 103
7.1. Регулирование напряжения с отключением от первичной и вторичной сетей ……Page 106
7.2. Регулирование напряжения под нагрузкой ……Page 107
8.1. Ток холостого хода и сопротивление взаимной индукции ……Page 110
8.2. Сопротивление короткого замыкания ……Page 113
9.1. Зависимости напряжения, токов, мощности и массы трансформатора от его размеров ……Page 117
9.2. Зависимости потерь и параметров трансформатора от его размеров ……Page 118
10.1. Трехобмоточные трансформаторы ……Page 121
10.2. Двухобмоточные трансформаторы с расщепленной первичной (или вторичной) обмоткой ……Page 127
11.1. Электромагнитные процессы в автотрансформаторах ……Page 129
11.2. Области применения и особенности эксплуатации автотрансформаторов ……Page 131
12.1. Применение параллельного включения трансформаторов ……Page 135
12.2. Условия включения трансформаторов на параллельную работу ……Page 136
12.3. Уравнительные токи при неодинаковых коэффициентах трансформации ……Page 137
12.4. Распределение нагрузки между параллельно включенными трансформаторами ……Page 139
13.1. Причины появления несимметричной нагрузки ……Page 142
13.2. Трансформация несимметричных токов ……Page 143
13.3. Магнитные поля и ЭДС при несимметричной нагрузке ……Page 147
13.4. Искажение симметрии первичных фазных напряжений при несимметричной нагрузке ……Page 150
13.5. Искажение симметрии вторичных напряжений при несимметричной нагрузке ……Page 152
13.6. Экспериментальное определение сопротивления нулевой последовательности вторичной обмотки ……Page 156
13.7. Однофазные и двухфазные несимметричные режимы ……Page 157
14.1. Переходный процесс при включении трансформатора в сеть ……Page 161
14.2. Переходный процесс при коротком замыкании на выводах вторичной обмотки ……Page 163
15.1. Причины возникновения перенапряжений ……Page 168
15.2. Дифференциальное уравнение для начального распределения напряжения по обмотке ……Page 169
15.3. Распределение напряжений по обмотке и способы его выравнивания ……Page 171
16.2. Трансформаторы для преобразования трехфазной системы в двухфазную ……Page 174
16.3. Трансформаторы для преобразования частоты ……Page 175
16.4. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения ……Page 176
16.5. Трансформаторы для дуговой электросварки ……Page 177
16.6. Трансформаторы для испытания изоляционных конструкций ……Page 178
16.8. Трансформаторы напряжения ……Page 179
16.9. Трансформаторы тока ……Page 180
17.1. Допустимая температура частей трансформатора ……Page 182
17.2. Системы охлаждения трансформаторов ……Page 184
18.1. Разновидности электрических машин по характеру перемещения и форме подвижных частей ……Page 187
18.2. Математическое описание магнитного поля в электрической машине. Потокосцепления и индуктивности контуров обмоток ……Page 190
18.3. Процессы преобразования энергии в электрических машинах ……Page 194
19.1. Необходимое условие получения электромеханического преобразования энергии ……Page 202
19.2. Цилиндрическая (барабанная) разноименнополюсная обмотка ……Page 203
19.4. Кольцеобразная обмотка и когтеобразный магнитопровод ……Page 206
19.5. Кольцеобразная одноименнополюсная (униполярная) обмотка и зубчатый магнитопровод ……Page 207
20.1. Способы получения периодических изменений индуктивностей обмоток при вращении ротора ……Page 208
20.2. Обычные электрические машины (с разноименнополюсными обмотками на статоре и роторе) ……Page 211
20.3. Реактивные машины (с одной обмоткой на статоре) ……Page 219
20.4. Индукторные машины (с двумя обмотками на статоре) ……Page 224
20.5. Модификации принципиальных исполнений электрических машин ……Page 235
21.1. Машина с одной обмоткой ……Page 237
21.2. Машина с двумя обмотками ……Page 240
22.1. Вводные замечания ……Page 244
22.2. Структура многофазной двухслойной обмотки ……Page 245
22.3. Схема соединения катушек в петлевой обмотке. Число параллельных ветвей и витков фазы ……Page 250
22.4. Схема соединения катушек в волновой обмотке ……Page 254
22.5. Выбор типа и параметров обмотки ……Page 256
22.6. Модель периода обмотки. Электрические углы между элементами обмотки ……Page 258
22.7. Двухслойные обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу ……Page 260
22.8. Обмотки возбуждения ……Page 266
23.1. Основные допущения ……Page 269
23.2. Пространственная структура магнитного поля многофазной обмотки ……Page 270
23.3. Подход к расчету магнитного поля взаимной индукции многофазной обмотки ……Page 273
23.4. Расчетная длина магнитопровода ……Page 274
24.1. Магнитное поле и МДС периодической системы токов ……Page 276
24.2. Учет влияния зубчатости магнитопроводов. Коэффициент зазора ……Page 282
24.3. Магнитодвижущая сила периодической системы катушек ……Page 287
24.4. Разложение МДС периодической системы катушек в ряд Фурье. Коэффициент укорочения ……Page 291
24.5. Магнитодвижущая сила фазы. Коэффициент распределения ……Page 294
24.6. Пульсирующие гармонические составляющие МДС фазы ……Page 301
25.1. Представление пульсирующих гармонических составляющих МДС фазы в виде суммы вращающихся МДС ……Page 303
25.2. Представление гармоник МДС фазы в виде пространственно-временных комплексных функций ……Page 306
25.3. Временные и пространственно-временные комплексы и комплексные функции величин, характеризующих явления в многофазной машине ……Page 308
25.4. Магнитодвижущая сила многофазной обмотки. Вращающиеся гармонические составляющие МДС ……Page 311
25.5. Основная гармоническая индукции магнитного поля многофазной обмотки (вращающееся поле) ……Page 316
25.6. Высшие гармонические индукции вращающегося магнитного поля многофазной обмотки ……Page 319
26.1. Магнитное поле сосредоточенной обмотки возбуждения ……Page 329
26.2. Магнитное поле распределенной обмотки возбуждения ……Page 331
26.3. Вращающиеся гармонические составляющие поля возбуждения ……Page 332
27.1. Вводные замечания ……Page 335
27.2. Потокосцепление и ЭДС катушки обмотки ……Page 336
27.3. Потокосцепление и ЭДС катушечной группы ……Page 339
27.4. Потокосцепление и ЭДС фазы обмотки ……Page 341
27.5. Потокосцепления и ЭДС многофазной обмотки. Пространственно-временная диаграмма потокосцеплений и ЭДС ……Page 344
27.6. Потокосцепления и ЭДС, образованные высшими гармоническими несинусоидальных вращающихся магнитных полей ……Page 347
28.1. Главное поле и поле рассеяния ……Page 353
28.2. Главная индуктивность фазы ……Page 354
28.4. Главная взаимная индуктивность между фазой первичной и фазой вторичной обмоток ……Page 356
28.5. Главная индуктивность обмотки ……Page 357
28.6. Главная взаимная индуктивность между фазой первичной обмотки и вторичной обмотки ……Page 359
28.7 Индуктивность рассеяния обмотки ……Page 360
29.1. Способы расчета электромагнитных сил и моментов в магнитном поле ……Page 364
29.2. Электромагнитный вращающий момент ……Page 370
29.3. Тангенциальные электромагнитные силы в области паза с током ……Page 385
30.1. Электромагнитная, электрическая и механическая мощности ……Page 398
30.2. Электромеханическое преобразование энергии в машине и в ее модели ……Page 402
31.1. Вводные замечания ……Page 405
31.2. Электрические потери ……Page 406
31.3. Магнитные потери ……Page 413
31.4. Механические потери ……Page 421
32.1. Классификация частей машины по назначению ……Page 423
32.2. Технические требования к конструкции электрических машин ……Page 428
33.1 Конструктивные исполнения по способу монтажа ……Page 430
33.2. Конструктивные исполнения по способу защиты от внешних воздействий ……Page 432
33.3. Конструктивные исполнения по способам охлаждения ……Page 433
33.4. Исполнения машин по уровню шума ……Page 436
34.1. Механический расчет деталей, по которым передается механическая мощность ……Page 437
34.2. Расчет крепления вращающихся элементов ротора ……Page 439
34.3. Расчет вала при воздействии сил веса ротора и магнитного притяжения ……Page 441
35.1. Принципиальная схема системы охлаждения электрической машины ……Page 445
35.2. Передача теплоты от нагретого тела в окружающую среду ……Page 447
35.3. Нагревание и охлаждение твердого тела ……Page 449
35.4. Расчет установившихся температур активных частей ……Page 452
36.1. Выбор охлаждающей среды. Определение ее расхода ……Page 456
36.2. Расчет сопротивлений последовательно или параллельно включенных участков гидравлической цепи ……Page 458
36.3. Расчет разветвленной гидравлической цепи ……Page 463
37.1. Подход к выбору оптимальных размеров машины ……Page 464
37.2. Связь между главными размерами и электромагнитными нагрузками ……Page 465
37.3. Мощность, потери и масса геометрически подобных машин ……Page 468
38.1. Назначение и области применения асинхронных машин ……Page 470
38.2. Конструкция асинхронных машин с короткозамкнутым ротором ……Page 472
38.3. Конструкция асинхронных двигателей с фазным ротором ……Page 477
39.1. Режим идеального холостого хода ……Page 480
39.2. Расчет магнитной цепи при холостом ходе ……Page 481
39.3. Расчет тока холостого хода ……Page 486
39.4. Расчет главного сопротивления обмотки статора ……Page 488
40.1. Основные предположения и допущения ……Page 490
40.2. Уравнение напряжений обмотки статора ……Page 492
40.3. Уравнение напряжений ротора ……Page 494
40.4. Особенности расчета параметров короткозамкнутой обмотки типа беличьей клетки ……Page 497
40.5. Уравнение МДС. Намагничивающий ток. Поле взаимной индукции ……Page 500
40.6. Диаграмма напряжений и токов асинхронной машины ……Page 502
40.7. Электромеханическое преобразование энергии в асинхронной машине. Потери. Коэффициент полезного действия ……Page 504
41.1. Замена вращающегося ротора эквивалентным неподвижным ……Page 509
41.2. Приведение роторных величин к обмотке статора ……Page 512
41.3. Основные уравнения и пространственно-временная диаграмма асинхронной машины ……Page 514
41.4. Схемы замещения асинхронной машины ……Page 517
42.1. Режимы работы асинхронной машины ……Page 520
42.2. Токи в обмотках статора и ротора ……Page 525
42.3. Электромагнитный момент ……Page 527
42.4. Активные и реактивные мощности ……Page 530
42.5. Учет поверхностного эффекта ……Page 534
42.6. Добавочные электромагнитные моменты ……Page 537
42.7. Круговая диаграмма токов асинхронной машины ……Page 546
43.1. Влияние насыщения на составляющие намагничивающего тока ……Page 551
43.2. Влияние насыщения на индуктивные сопротивления рассеяния $$X_1$$ и $$X_2^’$$ ……Page 552
43.3. Алгоритм численного расчета электромеханических характеристик с учетом поверхностного эффекта и насыщения ……Page 557
44.1. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором ……Page 563
44.2. Асинхронные двигатели с фазным ротором ……Page 566
44.3. Асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами ……Page 567
45.1. Условия устойчивости режима работы ……Page 572
45.2. Рабочие характеристики асинхронного двигателя ……Page 573
45.3. Способы регулирования частоты вращения ……Page 575
45.4. Регулирование частоты вращения за счет изменения угловой скорости поля ……Page 576
45.5. Регулирование частоты вращения без использования мощности скольжения ……Page 581
45.6. Регулирование частоты вращения с использованием мощности скольжения ……Page 583
46.1. Работа асинхронной машины при несимметрии первичных напряжений ……Page 588
46.2. Работа асинхронного двигателя при нессимметрии сопротивлений в фазах обмотки ротора ……Page 592
47.1. Область применения. Устройство и принцип действия однофазного асинхронного двигателя ……Page 596
47.2. Основные уравнения и схема замещения однофазного двигателя ……Page 600
48.1. Однофазные асинхронные двигатели с пусковой обмоткой ……Page 604
48.2. Асинхронный конденсаторный двигатель ……Page 607
48.3. Однофазный двигатель с экранированными полюсами ……Page 610
49.1. Асинхронный генератор ……Page 613
49.2. Асинхронный преобразователь частоты ……Page 614
49.3. Использование асинхронной машины в режиме трансформатора ……Page 616
49.4 Асинхронный двигатель с массивным ротором ……Page 620
49.5. Асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором ……Page 622
49.6. Электромагнитные индукционные насосы ……Page 623
49.7. Линейные и дуговые асинхронные двигатели ……Page 626
50.1. Асинхронные управляемые двигатели и тахогенераторы ……Page 629
50.2. Вращающиеся трансформаторы ……Page 635
50.3. Однофазные сельсины ……Page 639
Приложение ……Page 643
Список литературы ……Page 644