Текст
                    

i Ш. M. АЛУКЕР, И. А. ВАСИЛЬЕВА Э, И. РЛСОВСКИИ, П. Ф. СКВОРЦОВ ЛЕКТРОТЕХНИКА РИСУНКАХ И ЧЕРТЕЖАХ од общей редакцией Э, И, PACOtiC/iOiО ЧАСТЬ 1/ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ АППАРАТЫ И УСТАНОВКИ ИЗДАНИЕ ЧЕТВЕРТОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКВА 1966 Э Н г Р г и я* ЛЕНИНГРАД
ЛРЕДЯСЛОВЯЕ К УЕТВЕРТОЛ1У учебного пособия число лии, вышедшим из настоящее. а Опыт использования наглядных пособий в препо- давании и: изучении электротехники подтвердил их целе- сообразность. За пятнадцать лет, прошедших с момента выпуска в свет первого^ издания «Электротехника в рисунках и чертежах» использующих его, значительно возросло, Многочислен* ные отзывы людей, преподающих и изучающих электро- технику, позволили авторам сделать еще один шаг в совершенствовании этого пособия. Пи сравнен ню с третьим изданием печати в 1964 г. и уже давно разошедшимся четвертое, издание переработлно и пересмотрено с учетом поступивших замечаний и предложений читателей, также новых достижений отечественной электротехники и электроэнергетики; Авторы весьма признательны всем приславшим свои отзывы и за:м< нання по первым трем изданиям настояще- го пособия, значительно содействовавшие повышению его качества. Предлагаемое четвертое издание, как н первые три, составлено под общей редакцией Э. И. Ра сове кого кол- лективом кафедры Теоретических основ электротехники Московского института инженеров сельскохозяйственно- го производства (МИИСП). Авторами отдельных глав являются: Ш- И. Ал у кер — главы I, 7 н 8; И. А. Васильева с к ий глава 3; Э. И. Расои- главу 2, 4 и 5. глава 6; ГТ Ф. Скпорцо: В некоторых таблицах глав 3 и 4 нспользованы тер налы безвременно погибшего на фронте Великой Отечественной войны незабываемого товарища и друга доцента кафедры: М. Д. Каминского. Авторы сознают, что и настоящее издание не лишено недостатков, и будут весьма благодарны всем лицам, которые пришлют свои замечания и пожелания по ядре- су: Москва, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энергия». М3’ 3
СОДЕРЖАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ (111. М. А ЛУКЕР.» Т л бли is я I. Условные обозначения 2, Узлы и детали электро измерительны* приборов 3. Мвгантохлектрцческие приборы 4. Электромагнитные приборы 5. ЭлсктррдиЯамнческне приборы 6. Индукционные приборы 7. Выпрямительные (детекторные) приборы Я 9. 10. Термоэлектрические приборы Электрон । ые г! pwfiopiw Ви б рак ионные и электростатические- приборы I алызя номстры 12. Изн ернтельные мосты Потенциометры 14, Самопишущие приборы 16. Электро механический осциллограф 16. Электронный осциллограф (Э. II. Расовский) 17. Измерительные трансформаторы: 18. Измерение тока и напряжения 19. Измерение мощности i- учет электрической энергии 20. Измерение сопротивлений 21. Компенсационный метод Измерении 22. Поверка »листроначерк«лы1ых приборов 23. Электрнческие измерен ня незлектричсских величин 24. Преобразователи iдатчики) Электрические измерения механнчесинх величин (примеры) ГЛЛВЛ АГОРА# МАШИНЫ ПОСТОЙ ИНОГО ТОКА (П. Ф, СКВОРЦОВ) Таблица 1. Машина постоянного тока 2. Конструкции машин постоянного тока (основные ииды исполнении)
Таблица Магнитная система машины ПОСТОЯННОГО ТОК а К 9. 10. II. 12. 13. 14. 15 J б. 17. IS 19. 20. 23 24. 25 Якорь машины постоянного тока Обмотка якоря Токосъем ное устройство Петлевая и волновая обмотки (принцип выполнения) Схемы обмоток якоря Выпрямление тока Электродвижущая сила (в. д, с.) якоря Вращающий момент якоря Реакция якоря Коммутация тока Генератор с независимым возбуждением Генератор с параллельным воэбуЖДИСМСМ (шунтовой генератор) Г'енератор с последовательным возбуждением (сериесный генератор) Генератор со смешанным возбуждением (компа ундны н генератор) Параллельная работа генераторов постоянного тока Параллельная работа генератора с аккумуляторной батареей Двигатель с параллельным возбужден кем (шунтовой двигатель) Двнг;зтел1. с послвдонательным возбуждением (сериесный двигатель) Двигатель со смешанным оозбуждениец (компаундный двигатель) Потеры в машинах постоянного тока Коэффициент полезного действия (к. п. д) Пусковые и регулировочные реостаты ГЛ/1ВЛ ГРЕГДЯ ТРЛПСФОРЛ1АТОРЫ (ML А. ВАСИЛЬЕВА) Iаблкца 1, Трансформаторы 2. Трех фазные трансформаторы 3. Магнито яров оды; 4. Обмотки трансформаторов 5. Обмотки трансформаторов (продолжение) 6. Бак к устройство для охлаждения трансфорыаторэ 7. Вводы и защитные устройства трансформатора В. Холостой ход трансформатора 9- Нагрузка трансформатора
КО1. Короткое замыкание трансформатора II. Потеря напряжения в трансформаторе 12. Коэффициент полезного действия 13. Группы coc.jhhoieji я обмоток трехфазмых Трансферы второе 11. Параллельная работа трансформаторов 15. 16. Параллельная работа трансформаторов I продолжение) Лвтот ра нс форма гор и ГЛАВА J/£Tfi£PfAtf АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ (Пг Ф. СКВОРЦОВ) I. Асинхронный трехфлзный двигатель с фазным ротором 2. Ленях ровный трех Фазный двигатель с короткозамкнутым ротором 3. Асинхронные двигатели единой серин А 4. Однослойная обмотка асинхронного двигателя 5. Двухслойная обмотка асинхронного двигателя «1 Магнитная система тре^фаяюго асинхронного двигателя 7. Принцип действия асинхронно га двигателя N-, Эл;ектрОАВИЖуЦ14!Я сила (а. д. с.) статора и ротора двигателя ЕК Схема замещения асинхронного двигателя 10. Энергетическая диаграмма и к. п. д двигателя Вращающий момент асм их рои кого двигатели 12. Крутоная диаграмм., асинхронного двигателя 13. Двигатели с выт«мнением тока в роторе 14, Регулированис скорости вращения асн И кронного двигателя 15. 16. 17. №. Пуск и ход двигателей с фазным ротором Пуск в ход двигателей с короткозамкнутым ротором Аппаратура управления и зашиты Аппаратура управления и зашиты «! продол жен ис) 19. Однофазный асинхронный двигатель 20 Индукилоиный регулятор 21. Асинхронный генератор ГЛАЯЛ СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ (П« Ф. СКВОРЦОВ) 1. Синхронная машина 2. Турбогенератор 3. Турбогенератор (продолжение) 4. Гидрогенератор
Таблица 5, Гидрогенератор (продолжение) 6. Магни гнал система смлхро-ииой машины 7, Статор якорь синхронной машины 8. 9. Ю. И. 12. Однослойная обмотка статора Двухслойная обмотка статора Электродвижущая сила (э. д. с.) статора-я коря Реакции якоря Синхронный генератор 13. Синхрон мы А генератор с самовозбуждением 14. Синхронный генератор с постоянны ин магнитами 15. Параллельная работа синхронных генераторов 16k Синхронный двигатель 17. Синхронный двигатель (продолжение) 18. Потери и к. п. д. синхронной машины ГЛ.4Й.4 ДОСТ/W ЭЛЕКТРОННЫЕ И ИОННЫЕ ПРИБОРЫ (Э. И. РА'СОВСКНЙ) Таблица I. Выпрямление переменного тока Выпрямление трех фаз кого тока [Золу проводи иковые выпряч ители Селеновые выпрямители Германиевые выпрямители 6. Катоды электронных ламп 7. Двухэлектроянзя лампа (диод) В. Трехэлектродяйн лампа (триод) 9. Ламповый усилитель 10. ' Многокаскадн ы й уснл нтель II. Ламповый генератор 12. Генератор высокой частоты 13. Германиевые точечные триоды (транзисторы) 14. Германиевые плоскостные триоды 15. ‘ 16. 16. Гааотрон Тиратрон (газотрон с управляющей сеткой) Однофазный ртутный выпрямитель Трекфааный ртутный выпрямитель 19- Металлический ртутный выпрямитель 20. Электронная оптика I (движение электронов в Электрическом папе) 21. Электронная оптика II (движение электронов магнитном попе) 22. Электронно-лучевая трубка 23. Электронный микроскоп 24. Фотоэлемент в
ПРОИЗВОДСТВО И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (Ш. М. АЛУКЕР) Таблица I. Схема электроснабжения от районной злектрснстянции > 2. Тепловая электростанция » 3. Мелкие стационарный и передвижные тепловые эспектрктанцни * 4. Гидроэлектрическая станция » 5. Атомная электростаицця » 6- Ветроэлектрическая станция > 7. Распределительное устройство > 8 Распр*дел1ггельаый щит (щит управления^ > 91. Открытая трапсфирнаторная подстанция > 1(1 Трансформаторный пункт » II. Комплектная трансформаторная ПОЛСТМЦИЯ 35? 10 кл » I5l Ёоэдушные лкн ин » 13. Кабельные линии > 14. Ком мутационная аппаратура > 13. Защитная аппаратура » К Высокое н HirjK&e напряжении (3. И. Раемский) а 17. Шаговое напряженное (3. И. Расовскнй} » IS- Защитное заэсчленме и ^аэемляющне устройства ГЛАЛЛ JSOC-бЛМЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ (Ш, М. АЛУКЕР) Таблина I . Огненные панятия 2' 3. 4. 5. 6. Светотехнические нелнчинм и единицы Электрические источиткн света Осветительные приборы (смета лыш кн) Расчет ОсвеШеН ня и размещения светя л вин ков ОсиетктелыЕая прополка
Слана я и iбор Я9|Х. 1966 г. Пеппи само к печати 14>1Х г. Т4ЙЙ1®г Lie HI 4 р. 1$ Кг • п<апжй. TMpdJK 13 000 tea. Злк. IBIQ. Леи ннгралская фабрика афсетаой пещти J* I Г Л «ЗиЛн Граф пром» ко-мжтета по шпи при CftMTt Мнн истрое СССР, Ленинград, Крон верхекая уя.¥ 7,
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ НЯ 'ШКАЛАХ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ Общие технические требования на электроизмерительные приборы регламентированы ГОСТ 1845-59 Каждый прибор должен иметь на лицевой стороне- шкале обозначения, характеризующие его технические данные Например, щитовой магнитоэлектрический малогабаритный тряскопрочный амперметр типа М 358-МТ на 20а класса точности 2,5 для вертикальной установки с наружным шунтом НШ 75 mV и калиброванными соединительными проводниками КП. Прибор нормально работает в цепях постоянного тока при температуре 27°С в полевых и морских условиях (группа В),отнесен к Т категории защищенности от магнитных полей; изготовлен по ГОСТ 8711*60 в 1961г. под заводским номером 216278. Изоляция прибора испытана напряжением 2 к V. Оз нам ает: Класс точности, например 0,1 при норми- ровании погрешности от диапазона из мер Класс точности, например 2,5 при норми- ровании погрешности от длины шкалы Рабочее положение прибора- горизонтальное То же вертикальное То же под углом 60° Изоляция измер. цепи относительно корпуса испытана напряжением 2 kV Прочность изоляции прибора не подлежит испытанию Общий или генераторный зажим Зажим,соединенный с корпусом Корректор Номинальная частота Номинальная область частот Номинальная (подчеркнуто) частота и расширенная область частот Прибор предназначен для сухих неотапливаемых помещений То же для полевых и морских условий Магнитоэлектрический прибор Ткатего- рии защжцености от магнитных влияний Класс точности измерительного прибора определяется по наибольшей основной приведенной погрешности. Показывающие приборы по допустимой приведенной погрешности подразделяются на восемь классов точности: 0,05; 0,1; 0,2-, 0,5; 1; 1,5; 2,о и 4
Электротехника. Глава I. Электрические измерения ' Таблица 2 УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ACZZZZZZZZZzZ/. в ZZZZZZZZZZZ// Г i) а) Ось с керном б) Букса с керном Плоская пружина Плоская пружина Спиральная пружина (для создания противодействующего момента М Букса Поводо корректора Растяжки (упругие ленты) Корректор Пружино- держатель Поводок корректора На растяжках На опорах (кернах установка подвижной У *0,01+0^15 Керн Подвес Зеркало и Алюминиевая трубка Противовесы для уравновешивания подвижной части подпятниках) и Керн Подпятники: а) обычный 6) пружинящий На подвесе На подвижную часть измерительного прибора действуют вращающий -Мвр и лротиводействующий-Мпрмоменты. Мвр должен являться функцией измеряемой величины, а м^,создаваемый пружиной, растяжками или подвесом, должен быть пропорционален только углу отклонения ос (MapsocW, где W-удельный противодействующий момент, определяемый только размерами и материалом спиральной пружины, растяжек или подвеса). При Mw=Mnp наступает установившееся отклонение ос . Шкала со стрелочным Световое отсчетное устройство "внутренний световой отсчет при искусственном” удлинении светового указателя значительно _ повышает чувствительность прибора ЧЕТНЫЕПРИСПОСОбЛЕ указателем Длина стрелки влияет ” на величину перемещения (а) по’шкале от с Зеркальная шкала со стрелкой Зеркальная шкала повышает точность отсчета ос НИЯ Характер шкалы измерительного прибора определяется закономерностью изменения МвриМпр Крыло мера м Я Ялюминиемя пластинка олвсо Стрелочный указатель Постоянный магнит Работа,совершаемая успокоителем Магнитбиндукционный УСПОКОИТ Е И И Успокоители обеспечивают быстрое достижение установившегося отклонения ос малое время успокоения — меньше 4 сек UI.M. Плукер
Таблица 3 Электротехника. Глава 1. Электрические измерения МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ При протекании по рамке измеряемого ' тока»I на нее действует вращающий момент MVl вызывающий отклонение подвижной части на угол ос, пропорциональный этому току Bsw W [ЕМ |AUaocW,|M |<r= Вращающий Противодейству- Установившееся Чувствительность момент ющий момент отклонение уу мл При равномерном радиальном магнитном поле создаваемый измеряемым током I, не зависит от положения рамки в воздушном зазоре. Для достижения этого применяют неподвижный стальной цилиндр и полюсные наконечники дел Постоянная (цена деления) Магнитоэлектрические приборы пригодны только для постоянного тока; шкала приборов равномерна, чувствительность по всей шкале одинакова ( Алюминиевый или медный стакан для успокоения Магнитопровод МЭ прибора Конструкция и Форма магнитопроводов весьма разнообразны (Магнитный шунт используется для незначительной подгонки шкалы) Подвижная часть МЭ прибора (Спиральные пружины служат одновременно для токоподвода) МЭ прибор с подвижным магнитом При протекании измеряемого тока I по катушке подвижный магнит поворачивается соответственно направлению поля иатушки Магнитоэлектяический логометр Успокоение МЭприбора При колебании подвижной части вокруг положения установившегося отклонения ОС в каркасе рамки наводятся токи 1т, обеспечивающие сильное магиитоидукциониое успокоение При протекании токов I, и It на рамки действуют противоположно направленные М( и М,; когда подвижная часть устанавливается | Магнитоэлектрические приборы самые точные и чувствительные из всех электроизмерительных приборов Ш.М. Ялукер
Таблица 4 Электротехника. Глава 1. Электрические измерения ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРИБОРЫ При протекании по обмотке катушки измеряемого тока I сердечник занимает положение, при котором электромагнитная энергия W3M' будет наибольшей Выбором Формы сердечника и взаимным его расположением относительно катушки можно сгладить квадратичный характер шкалы прибора Устройство приборэ с плоской катушкой Вращающий момент М ВР 1 Г* dli W ~2W doc Чувствительность Цена деления Угол установившегося отклонения Стрелка Алюниниевая пластина успокоителя Подеингныи сердечник Многополюсный магнитонндукционный . успокоитель Экран Неподвижный г-сердечник Стаканчик /'наружного сердечника (для ПОДГОНКИ) Схема устройства астатического прибора Астатические электромагнитные ~ приборы не чувствительны к внешним электромагнитным полям Устройство прибора с круглой катушкой_ При протекании по обмотке катушки измеряемого тока оба сердечника намагничиваются и взаимно отталкиваются | Рабочей частью шкалы электромагнитного прибора считается от 20% и выше Угол установившегося отклонения электромагнитного логометра определяется величиной токов в катушке напряжения и токовых катушках Электромагнитные логометры преимущественно используются в качестве Фазометров и синхроноскопов Схема устройства логометра(фазометра) Электромагнитные приборы пригодны для работы в цепях постоянного и переменного тока технической частоты. Используются преимущественно в качестве амперметров и вольтметров. Шунты к электромагнитным амперметрам не применяются ! Собственное потребление электромагнитных приборов-значительное, до 0,5-15вт. Электромагнитные приборы-самые дешевые и прочные электроизмерительные приборы. Ш.М. Ялукер
Электротехника. Глава I. Электрические измерения. Таблица 5 ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ При протекании токов по неподвижной 1М и подвижной 1п катушкам возникает . вращающий - момент вызывающий отклонение подвижной части прибора на угол оС Угол установившегося отклонения в логометрах определяется отношением токов 1п, и 1„г подвижных катушек и cos углов между этими токами стоком неподвижной катушки Вращающий момент - Угол отклонения прибора с противодействующей механической силой При при Im~Int Установившееся отклонение ЛОГОМетра Вращающий момент 1 (Д'-коэффициент пропорциональности; Мнп- коэффициент взаимоиндукции подвижной и неподвижной катушек; W- удельный противодействующий момент; «^-чувствительность ). nt Обмотка цепи тока (^-постоянная; 1ни Ц,-номинальныв ток и напряжение; М- число делений шкалы) Характер шкалы Э Д прибора определяется “ выбором формы подвижных и неподвижных катушек и их взаимным расположением. Рабочей частью шкалы ЭД амперметров и вольтметров считается от 20% и выше Внешний вид и схема включения однофазного ЭД фазометра Сегмент успокоителя Магнит успокоителя Магнитная система специальной формы Подвижная обмотка (катушка) цепи напряжения Устройство феррсдинамического прибора Электродинамические приборы-самые точные приборы переменного тока технической частоты, они пригодны и для постоянного тока. Шунты для расширения их пределов измерения по току не применяются. Собственное потребление Э Д приборов значительно выше,чем у МЭ и ЭМ • приборов, и достигает 10 и более ватт. Ш.М. Алу кер
Таблица б Электротехника. Глава 1.Электрические измерения ИНДУКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ и ЛАЛ и Взаимодействие токов порождает вращающий момент МЛР, действующий на диск Переменные потоки и фц=К2и, пронизывая алюминиевый диск,наводят в нем ад.с. ЕФ1 и Ефи, вызывающие токи Ц1 и Цу |Ч/> Вращающий момент При вращении диска в поле постоянного магнита Фп» в нем наводятся вихревые токи ig =К4ФПМ. Взаимодействие 1g с Фпм вызывает тормозной момент Мт \M=K<i Ф^К5ф£ Тормозной момент ( К; К, К2Ks 1 и К5- коэффициенты пропорциональности) Установившаяся скорость вращения диска наступает при M^tMt Если конструкцией магнитопроводов обеспечить то 3in^/~Cos и MifrKIU оо5<р=КР Диск Зажимы Токовая обмотка Постоянный магнит -Обмотка напряжения Компенсатор трения Противосамоходное устройство Роликовый счетный механизм р _ Pt ааттсекукд 7lt оборот ,, количество оборотов диска * един, электрич. энергии ' Передаточное число: счетчика р _ 1 _ кол-во ваттсекумд К ~ один оборот диска Номинальная постоянная счетчика Магнитопровод обмотки напряжения Короткозамкнутые витки для регулировки фазы Действительная постоянная счетчика Относительная погрешность счетчика Индукционные приборы пригодны только для переменного тока технической частоты. Используются преимущественно в качестве счетчиков электрической энергии. По относительной погрешности счетчики эд энергии делятся на классы 1; 1,5; 2,5 и 4. 1 Ш.М. Алукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 7 ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ (ДЕТЕКТОРНЫЕ) ПРИБОРЫ (сочетание магнитоэлектрического измерителя с полупроводниковыми выпрямителями) ми ом ом МЛ mi нем! Двухполупериодное выпрямление тока Цднополулериодное выпрямление тока 750 Принципиальная схема выпрямительного прибора ТТ-2 6) Выпрямительный переносный ампервольтомметр типа ТТ-2 ом Х1000 ^100 40 Схемы вольтметров а) на малые напряжения; 6) на большие напряжения |Во избежание пробоя выпрямителей добавочные сопротивления включаются перед ними Схемы амперметров а) на малые токи ; 6) на большие токи Выпрямительные миллиамперметры I включаются без шунтов | Коэффициент выпрямления зависит от приложенного напряжения, температуры выпрямителя и частоты измеряемого переменного тока. Устранение этих влияний достигается при помощи /?,ЬиС ________соответственно, включаемых в схемы приборов. Угол отклонения логометра Принципиальная схема и внешний вид выпрямительного частотомера типа Н305 (Выпрямительные приборы применяются в цепях переменного тока повышенной частоты (до104«ц). ----- На их показания влияет коэффициент формы кривой. Ш. м. Алукер
Термрэдектродвижущая сила Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 8 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ (СОЧЕТАНИЕ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКфГО ИЗМЕРИТЕЛЯ С ТЕРМ0ПРЕ0БРД30ВАТЕЛЕМ) Температура в точке спая Угол отклонения прибора -кг П * изм "> I Величина термоэлектродвишущей силы £т, развиваемой термопарой, зависит от материала термопары и количества тепла, выделяемого измеряемым током Т„м в точке спая Схема контактного термопреобразователя £,= /(*')=/(П«) Схема вакуумного термопребразователя из бесконтактных термопреобразователей Ток прибора Вакуум способствует уменьшению влияния внешней среды Термоэлектродвижущая сила ЮМ пр П м ~ ир 1HSH _ 11ереносный термоэлектрический миллиамперметр Т13 с внутренним световым отсчетом и термопреобразователем Т102 1 TКонстан- там МИ Мостовая схема и устройство термопреобразователя Константам ПР Медь Медь рПатунмаяр | колод как Вакуумный термо- ователь Термоэлектрические приборы применяются для измерений переменных токов повышенной и высокой частоты R Ш.М.Ялукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 9 ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ (сочетание магнитоэлектрического измерителя (ми) с электронными лампами) Вольтметр катодный (электронный) с сеточным детектированием типа вкс-7Би его принципиальная схема Принцип работы электронного вольтметра с анодным детектированием ми Электронный герцметр типа ИЧ и его принципиальная схема л2 Лампа Л2 ytvjWWytT напряжение разряда не допуская его ниже СЛ УСТ0" JO'jo 1000 ?о0 Электронные приборы обладают большим —до 10* ом — сопротивлением. Применяются для измерений в цепях повышенной и высокой частоты Ш.м Алукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения. Таблица 10 ВИБРАЦИОННЫЕ И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ III 48 49 50 51 1 А____1_____а Вид шкалы вибрационного частотомера при f*50 гц 48 49 50 51 Вид шкалы вибрационного частотомера при f =49,75гц Вибрационные частотомеры строят на ограниченный диапазон частот. Погрешность вибрационного частотомера зависит от точности настройки язычков. Для передвижных установок не применяются. Схема устройства электростатического вольтметра на высокое напряжение М„*кЦг& | Вращающий момент электростатического вольтметра a~W ~W Угол отклонения подвижной части Выбором формы подвижной пластины и ее взаимного расположения относительно неподвижных сглаживается квадратичный характер шкалы электростатического прибора - Схема устройства электростатического вольтметра на низкое напряжение Растя* к и • Постоянный магиит Подвижный зле кт род и„,т и. Схема расширения пределов измерения конденсаторным делителем напряжения Схема расширения пределов измерения последовательным включением емкостей подвижный электрод П * ч Переносный электростатическим вольтметр типа С 95 со световым отсчетом Зерна по Емкостные способы расширения пределов измерения применяются только при переменном напряжении Входное сопротивление электростатических вольтметров на постоянном токе бесконечно. Они применяются для измерения потенциалов электрических полей высоких напряжений постоянного тока и переменных напряжений любой частоты в цепях с маломощными источниками Ш. И. Ялукер
Электротехника. Глава 1.Электрические измерения ГАЛЬВАНОМЕТРЫ Таблица 11 Период свободных колебаний У/?кя_ Р 4r'R 2 V/W Чувствительность потоку Чувствительность 7i ~ 2ocL ~2 It L м м Величина отклонения по шкале Бгямоментныа сердечник Степень успокоения Коэ<р, электромагнитного Р Схема магнитозлектрического гальванометра у покоения (Л-угол отклонения рамки гальванометра; W-удельный противодействующий момент подвеса; J-момент инерции подвижной системы; /?кр-полное критическое сопротивление; ^-сопротивление внешней цепи; ^сопротивлениегальванометра; ^-потокосцепление рамки) Гальванометры бывают со стрелочным, внутренним световым или зеркальным отсчетом! Зеркальные гальванометры делают с объективным или субъективным отсчетом I •ркаяо Г Шкала vhWIWTfor. Схема горизонтальной установки гальванометра j»»» • fab Осветите» Зеркало капа Уровень Магнитный шунт 19*1500** Г Схема вертикальной установки гальванометра Зеркальный гальванометр с объективным отсчетом Выключение гальванометра Включение гальванометра Характер движения и время успокоения подвижной части гальванометра определяются сопротивлением внешней цепи R гальванометра. При R-Rhp установившееся отклонение достигается в наименьшее _tmin время без колебаний Постоянный магнит Неподвижные наконечники Делитель напряжения Магнитопровод Устройство вибрационного гальванометра переменного тока Подвижный магнит Диафрагма Гальванометры преимущественно используются в качестве нулевых приборов в схемах сравнения. Выбираются гальванометры по чувствительности, критическому . сопротивлению и периоду собственных колебаний. _ Ш.М.Ялукер
Электротехника. Глава I. Электрические измерения Таблица 12 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МОСТЫ °R, оемие Комбинированный Одинарный мост постоянноготока предназначается для измерений средних (i+i-io’ort) сопротивлений Двойной мост постоянноготона предназначается для измерений МаЛЫХ (Д01ем) сопротивлений /000 /ООО). ТОЧНО грубо ro\xaoi8 /л\*а,1Я /ОО мост (одинарно-двойной) Р-329 и его принципиальная схема Одинарный линейный (реохордный) мост декадный мост Двойной мост Схемы мостов постоянного тора и условия их равновесия Внешний вид и принципиальная схема Принципиальная схема моста переменного тона автоматического моста Ш.М.Длунер
Таблица 13 Электротехника. Глава I.Электрические измерения ПОТЕНЦИОМЕТРЫ При равенстве падения напряжения IPRH измеряемому напряжению (аде.) Ех гальванометр помажет нуль, компенсирующее сопротивление Rk градуируется в единицах измеряемого напряжения В момент компенсации тон от объекта измерения не потребляется. Для компенсации влияния окружающей температуры t на величину Ем применяют сопротивление Rt Принципиальная схема компенсационного метода измерений Внешний вид и принципиальная схема высокоомного потенциометра Общий вид и схема делителя напряжения Общий вид и принципиальная схема потенциометра переменного тока самыми точными средствами измерения. ------ Потенциометры являются Оми подразделяются по конструкции, роду тома, пределам измерения и допускаемой погрешности. Потенциометры служат для томных измерений и проверни показывающих приборов высоких классов точности Ш.М.Длукер
Электротехника. Глава!. Электрические измерения САМОПИШУЩИЕ ПРИБОРЫ Таблица 14 Синхронный двигатель Ось ведущего лзравана Установочное / колесо 'для установки отметки —— времени 20 60 180 600 1800 5400 Электродвигатель Кинематическая схема лентопротяжного механизма приборов типа„Н“ ферродинамический измерительный прибор Пружинная |уфта для ручной натяжки бумаги Перо сменных 2 ушестерен Дентолротягивающий механизм Номер оси Скорость движения ленты. Число зубьев сменных шестерен 60 20 40 40 20 60 20 60 40 40 20 60 Данные изменения скорости движения диаграммной бумаги приборов типа „Н“ Лентон^матывающий механизм Скорость движения бумаги должна соответствовать частоте исследуемого процесса и времени записи. Конструкция перьев самопишущих приборов бумаги г. - J Лентособирающая катушка Внешний вид щитового трехфазного самопишущего ваттметра типа Н377 Схема движения диаграммной бумаги в самопишущем приборе Самопишущие приборы применяются для измерения и записи медленно изменяющихся (1 + 2 вц) величин. Для записи быстро изменяющихся (во времени) процессов применяют осциллографы. Самопишущие приборы изготовляются согласно ГОСТ 9999“ 62. Ш. М. Длукер
Таблица 15 Электротехника. Глава!.Электрические измерения ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ Выключатели вибраторов Зажимы вибраторов Осветитель Настройка Регулировка вибраторов диафрагмы съемки кассета те ль накала и реостат Зажимы ваттметровых вибраторов I кассета Приемная (Регулирование Магнитоэлектрический переносный осциллограф типа МПО-2 Принципиальная схема устройства вибраторного осциллографа Регулирование Зеркало Петля Постоянный магнит И Типы вибраторов и скорости записи должны || соответствовать параметрам исследуемого процесса II Схема устройства вибратора Чувствительность-S [м*1ма] Частота собств. колебаний-т.[ги] Сопротивление петли-^/ам/ Основные параметры вибратора Магазин шунтов и добавочных сопротивлений к осциллографу МПО-2 От исследуемой цепи Квнбрат циллогра Принципиальная схема секции магазина Ш-М.Алукер
Электротехника. Глава 1 Электрические измерения Таблица 16 ЭЛЕКТРОННЫЙ ОСЦИЛЛОГРДФ Яркость осциллографа Простейшая схема Пластины управляющего конденсатора лум к Амплитуда ip земпя । Простейшая схема генератора пилообразного напряжения с тиратроном Синхронизация частоты/^ генератора развертки (пилообразного напряженияUx) и частоты fy исследуемых сигналов U„ лампа Ось X вА вправо злево сеть пластины развертки Rc 1500 8 | Выпрямитель] I Пилооб регулнро Неоновая Плавная регулировка частоты I развертки Простейший ^генератор пилообразного напри* Яркость ОСЬ У вниз коятр вверх Ослабление ВЫ КП ISO ВНУТР . Электронный (безыннерционный) осциллограф ЭО-7 а Электронные осциллографы, позволяют наблюдать и исследовать одновременно до 3 процессов с частотой колебаний до 106гц 3. И. Ресовский
Электротехника. Глава). Электрические измерения Таблица 17 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ Um ^id ^in.^v9 * ^ин-действительные и номинальные коэффициенты трансформации Коэффициент трансформации трансформатора тока Погрешность ноэфф. трансформации трансформаторов 1ЧНО ншп Коэффициент трансформации трансформатора напряжения Погрешность коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов Многопредельный переносный лабораторный трансформатор тока типа И54 класса точности 0.2 и зависит от нагрузки трансформаторов Многопредельный лабораторный трансформатор напряжения типа И50 класса точности 0,2 7,-5а f Схема трансформатора тока И54 II Измерительные трансформаторы подразделяются на классы точности в зависимости от погрешностей Переключатель пределов измерений Трансформатор тона тФнкд-4оо Установлен на линям КуМышев-Москва Схема измерительных клешей измерительные клещи ЦЗО класса точности 2,5 Измерительные трансформаторы применяются для расширения пределов измерения в целях переменного тока и обеспечения техники безопасности при высоковольтных измерениях Ш.М.Длукер
Электротехника. Глава! Электрические измерения Таблица 18 ИЗМЕРЕНИЕ ТОМА И НАПРЯЖЕНИЯ Амперметр Амперметр с наружным шунтом с встроенным шунтом Вольтметр с встроенным добавочным сопротивлением Вольтметр с наружным добавочным сопротивлением Сопротивление шунта Коэффициент шунтирования Rd=Rv(m-D Добавочное сопротивление Коэффициент расширения пределов измерения Расширение пределов измерения магнитоэлектрических приборов осуществляется шунтами и добавочными сопротивлениями Шунты и добавочные сопротивления изготовляются однолредельными и многопредельными, встроенными и наружными; по точности они полпазделяются на следующие классы: 0.02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОНД И НАПРЯЖЕНИЯ ISO Ось Непосредственное измерение тона до 150 а Непосредственное измерение переменных токов и напряжения ори повышенной до Ю4гц частоте 600 Ось Непосредственное измерение напряжения до 600 в ^\\V ’ ' .7500 6000 mA Непосредственное измерение перемеиныхтоков повышенной и высокой частоты < зооо Измерение больших токов низкого напряжения и любых токов высокого напряжения Непосредственное измерение переменных напряжений повышенной и высокой частоты в цепях с маломощным источником Измерение высокого напряжения Шунты к приборам переменного тока не применяются. Расширение пределов измерения приборов переменного тока осуществляется при помощи измерительных трансформаторов При частоте свыше 200гц обычными электромагнитными и электродинамическими приборами не пользуются ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОНД И НАПРЯЖЕНИЯ Ш.М Алукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 20 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ D - U* - U' 1Й 1А ~ 1ь Погрешность косвенного метода измерения сопротивлений определяется соотношением искомого сопротивления и сопротивлений измерительных приборов Косвенный метод измерения активных и реактивных сопротивлений и его принципиальная схема Универсальный измерительный мост RCL и его принципиальная схема Измерение сопротивлений методом сравнения Измерение сопротивления изоляции линии, находящейся под напряжением, методом вольтметра мегаметром (тип М-1101) Коммутаторный выпрямитель Индуктор Логоме Коммутаторный прерыватель Измеритель сопротивления заземления типа мс-07 и его лринцияиальная схема Схема измерения сопротивления заземления металлической опоры При измерении малых сопротивлений (до1ом) необходимо учитывать влияние соединительных проводов и контактных сопротивлений, при измерении 6олыиих(свыше1'10*ом-сопротивление изоляции) необходимо учитывать токи утечки и применять экраны Ш.М.Длукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ 20,111 Измерение э.д.с., напряжения (поверка вольтметров) Образцовое сопротивление Ro выбирается по допустимому току нагрузки соответственно пределу измерения поверяемого амперметра Измерение тока (поверка амперметров) Измерение сопротивлений Компенсационный метод измерений обеспечивает наиболее высокую точность. I Погрешность измерений на потенциометрах определяется классом точности I потенциометра и образцовых мер, а также чувствительностью гальванометра [ Ш.М.Ялукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 22 ПОВЕРКА ПОКАЗЫВАЮЩИХ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (примеры) Приведенная погрешность амперметра Приведенная погрешность вольтметра Образцовые приборы (Ао; 1/0) должны быть на такие же пределы, как и поверяемые Уп),и не менее чем на 3 класса точности выше. Регулировочные сопротивления выбирают по номинальным параметрам (Я и I). Показывающие приборы поверяют по всем оцифрованным делениям шкалы при возрастающих и убывающих значениях Схемы поверки щитовых приборов методом сличения Д* У»-номинальные пределы поверяемого ваттметра Обмане Приведенная погрешность ваттметра 1ои Uo-показания образцовых С Метод раздельных цепей обеспечивает лучшие условия поверки при минимальном потреблении энергии Схема поверки ваттметра методом раздельных цепей Схема поверки ваттметра компенсационным методом По результатам поверки устанавливают соответствие поверяемого прибора указанному на его шкале классу точности. Класс точности определяется по наибольшей основной приведенной погрешности и ее изменению под влиянием различных факторов. Приборы классов точности 0,05; 0,1 и 0,2 поверяются только на потенциометрах Ш. М. Рлукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 23 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Измеряемая неэлемтрическая величина Канал связи Преобразованная величина Электрическая схема (преобразовывает полученную электрическую величину в ток или напряжение) Преобразователь (преобразовывает измеряемую неэлектрическую величину в электрическую) Стабилизированный источник питания (обеспечивает работу всех узлов измерительной схемы) Структурная схема электрического измерения неэлектрической величины Ток ИЛИ напряжение измеряемом „ неэлектрмчесхои величины Измерение неэлектрической величины электрическими средствами возможно только после предварительного преобразования ее в электрическую. Это осуществляется специальными датчиками-преобразователями. Электрические измерения неэлектрических величин повышают точность и чувствительность, дают возможность измерения на расстоянии и автоматизации. Реохорд мзме сний тель Схема электрического измерения линейных перемещений двухреохордным преобразователем Реохорд Электрическая схема Схема электрического измерения скорости вращения при помощи тахогенератора тахогенератора Градуировочная кривая двухреохордного преобразователя В зависимости от используемого физического явления преобразователи I подразделяются на генераторные и параметрические. I Абсолютное большинство их требует индивидуальной градуировки - установления зависимости Ус/рО | Ш.М.Длукер
Электротехника Глава 1 Электрические измерения Таблица 24 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ДАТЧИКИ) Клей ЬФ Папиросная бумага Константановая проволока (1 Выводные момцм (медная или алюминиевая фольга) Относительное изменение сопротивления проволочного датчика Р,€ /?и5-сопротивление, длина, удельное сопротивление и сечение проволоки преобразователя Ширима датиииз Схема устройства проволочного преобразователя относительная деформация преобразователя Тензочувствительность проволочного преобразователя 4/?/ /Р Относительная деформация —►£ Градуировочная кривая проволочного преобразователя Сопротивление проволочного преобразователя,наклеенного на исследуемую деталь, изменяется пропорционально относительной деформации детали Чувствительность индуктивного преобразователя Схема устройства дифференциального индуктивного преобразователя Принцип устройства дифференциального индуктивного преобразователя Полное сопротивления 1 индуктивного преобразователя зависит от воздушного зазора <Г, являющегося функцией измеряемой неэлентричесиой величины Принципиальные Величина емкости Сяд преобразователей зависит от диэлектрика, расстояния <5“ между пластинами и площади 5 пластин, являющихся функциями измеряемой неэлектрической величины Ш.М. Алукер
Электротехника. Глава 1. Электрические измерения Таблица 25 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ( ПРИМЕРЫ ) =f Относительная деформация датчиков пропорциональна измеряемому моменту Токоподвод Источник питания (стабилизированный) Усилитель (К-коэффициент усиления) Измеритель Вал ислыть Токосъемное устройство __ _. _ - Показание измерителя пропорционально относительной деформации датчиков и чувствительности ---- схемы _ dot. ex ^Rd/Rd Чувствительность схемы максимальна при равенстве сопротивлений всех датчиков и сопротивления выходной цепи Схема измерения крутящего момента проволочными преобразователями '^Соединительное <звено>'' Мембрана ____________ сточнни питание м -ФМ Смещение начального нуля до прямолинейной части характеристики выпрямителя Измерите»! Индуктивный индикатор давления Конструкция А.СЗагребииа Машина постоянного тока змеряемое деление ь" .." I. » । — Схема измерения давления рх индуктивным датчиком Двигатель постоянного тома м Счетный механизм Компенсационная r 1 /обмотка Компенсация остаточного магнитного потока Обмотка возбу ждения |_________' __ I Р-механическая мощность машины; А-механическая работа машины; t-время Схема измерения механической мощности и работы (Предложение автора- авторе*.св. К*5526Э9) ШМД лукер
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 1 МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОЧА Щеточный болт Вентилятор Обмотка якоря Дополнительный полюс Передний щит Траверса Задним щит Якорь Станина с полюсами Главный полюс коллектор Стяжной БОЛТ Обмотка возбуждения Защитная лента Шкив с вентилятором Общий вид П.Ф. Скворцов Крышка со щеткодержателями и щетками Якорь Корпус с полюсами крышка с подшипником Генератор Г-21 на 12 & , 0,22нбт, <450-7000 o6Z мин
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 2 КОНСТРУКЦИИ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА ( ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИСПОЛНЕНИЯ ) Генератор серии ГП на 1100 нВт, 250 8, 750 об/мин Генератор серии НД на 3-30*8/77,6-128,725-1455 °*/тин (двухноллекторный) МАШИНЫ В ОТКРЫТОМ ИСПОЛНЕНИИ (якорь открыто торцов) Электродвигатель серии ПН Разрез машины серии ПН на 0,25- 200нВт,110,120,440 В, ДО 2870 °Ъшн г МАШИНЫ В ЗАЩИЩЕННОМ ИСПОЛНЕНИИ ( якорь и вентиляционные отверстия закрыты сетками или жалюзи ) ООО 0000 ООО ООО IIIIHIIt Автомобильный стартер CT-2I Н31,1 нвт,А2в, 1900 °^/тин Генератор новой серии П на 0,3-200 нВт при 1500 Электродвигатель серииДП (крановый) на 2,8-106нВт, 220-400 в, до 1200 °*/мин МАШИНЫ В ЗАКРЫТОМ ИСПОЛНЕНИИ (влаго-и пыленепроницаемые) П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ____________________ Таблица 3 МАГНИТНАЯ СИСТЕМА МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО TOWA i Компенсационная обмотка I I Двухполюсная станина генератора на 0,2 кбт 9 Многополюсная станина генератора на 1500кбт с компенсационной обмоткой Станина Гпавный полюс : обмоткой возбуждения k Дополнительный полюс с обмоткой Магнитная цепь четырехполюсной машины Полюсный наконечник Листовая электротех- ническая сталь =^10=^2^21^1^ Нп21 НЛ*ЕН1 Обмотка дополнительного полюса Обмотка главного полюса Полюс с пазами для компенсационной обмотки Намагничивающая сила (ампер-витки) пары полюсов //-напряженность магнитного поля Главный полюс Дополнительный полюс П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2.Машины постоянного тона СШОРЬ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОМА Таблица 4 Вал Коллектор бумага Коллектор Нажимная шайба Место для коллектора Нажимная шайба (обмоткодержатель) Место для бандажа Якорь без обмотки Полузакрытые пазы Якорь генератора на 0,2 кбт Сборка якоря Сталь Якорная сталь (жесть) небольшой машины , Сталь (Жесть) Обмотка якоря Бандаж Вал Якорь машины большой мощности Лак или бумага Якорная сталь большой машины (сегмент) Открытые пазы ФормА пазов П.Ф. Скворцов • -
Таблиид 5 о в м о Т К Д ЯКОРЯ Намотка «коря с полузакрытыми — пазах Клин Верхний верхний СЛОЙ Нижний слой Укладка секций при открытых слои бандажировка якоря Двухслойная стержневая обмотка Пазы в разрезе банде* Картон Провод медный с Хгб. изоляцией Х.-б. лента Картон Лакоткань Картон Полусекции стержневой обмотки ПФ Скворцов ' It II Секция катушечной обмотки
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока С* Таблица б ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Миканит Нажимное кольцо Стяжной болт Изоляция (миканит) Петушки Пластины Коллектор тихоходной машины Коллектор быстроходной машины Изоляция Коллекторные пластины ; изолирующими прокладками Корпус коллектора Медь Разрез коллектора Щетка Щеточный болт Щетка Щеткодержатели со щетками Кольцевая траверса Лучевая траверса П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тона ПЕТЛЕВАЯ И ВОЛНОВАЯ ОБМОТКИ выполнения ) Таблица 7 (См- таблицу 8) ( ПРИНЦИП Полюсное Развертка волновой обмотки П.Ф. Скворцов Секция петлевой обмотки | У=У'+У’ | Результирующий шаг волновой обмотки N Секция волновой обмотки Частичные (у, у?) и результирующий (у) шаги обмотки Развертка петлевой обмотки Первый’шаг обмотки Результирующий шаг петлевой обмотки Шаг по коллектору
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 8 СХЕМЫ ОБМОТОК ЯКОРЯ 19 21 21 23 схема н 12 N Число полюсов 2р=2; число параллельных ветвей 2а*2 4 INI Круговая схема петлевой обмотки Простая петлевая обмотка 19 И 13 15 I? 19 21 17 Развернутая схема петлевой обмотки Развернутая волновой обмотки N 23 18 20 22 М И 24 10 Таблица соединения проводников а Число полюсов 2ps4;2a*4 Разветвление тона в якоре 16 Таблица соединения проводников Простая Круговая схема волновой обмотки волновая обмотка П.Ф Скворцов N
.Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ВЫПРЯМЛЕНИЕ ТОМА Таблица 9 N Синусои- дальное ч магнитное Vх поле Однородное магнитное поле витке Пульсация 8=100% Выпрямление тока простейшим коллектором Под верхней щеткой отрицательная коллекторная пластина Q Наведение переменной э.д.с. во. вращающемся макс n s i Под верхней щеткой отрицательная коллекторная пластина в вав>0 N макс мин мин Пульсация Е Пульсация £ = 17,2 Напряжение на щетках при четырех (NH=4) и шести (Л/М=6) коллекторных пластинах Якорь с четырьмя витками кольцевой обмотки Якорь с шестью витками кольцевой обмотки Пульсация выпрямленного напряжения П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тона ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛД (Э.Д.С.) ЯКОРЯ Таблица 10 Кривая изменения магнитной индукции (В) в воздушном зазоре — кривая изменения э.д.с. (е) в проводнике Наведение переменной э.д.с. в проводниках якоря Мгновенное и среднее значения э.д.с. проводника Э.д.с. якоря Э.д.с. якоря равна сумме э.д.с. проводников 6^) одной параллельной ветви R Изменение э.д.с. якоря (Е)с изменением тона возбуждения (1д) Изменение э.д.с. якоря (Е) с изменением его числа оборотов (л) П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. М ашины постоянного тока ВРАЩАЮЩИЙ Таблица 11 МОМЕНТ ЯКОРЯ Электромагнитная сила (F) проводника (сила, действующая на проводник с гоном о магнитном поле) Кривая изменения магнитной индукции (В) в воздушном зазоре—кривая изменения электромагнитной силы (f) проводника К К Электромагнитная сила проводников якоря Мгновенное и среднее значения электромагнитной силы проводников Окружное усилие (Г)якоря (сумма электромаг- нитных сил осей N проводников яноря) I М =0,Ю2$к*1аФ |к/уи Вращающий момент якоря (сумма электромаг- нитных моментов всех N проводников якоря) Вращающий момент якорй ( электромагнитный момент якоря Отпервичиого двигателя И нагрузке вращающий момент, приложенный генератору (м<Дуравиовеши веется оментом яноря (М ) и моментом потерь холостого хода(Л4) Af. От источника тока К рабочей машине Момент якоря (М ) уравновешивается моментом привода (Мац) и моментом потерь холостого хода (Ме) М *М.+МЛн* Направление тормозящего момента яноря генератора Направление вращающего момента якоря двигателя I П Ф Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ Таблица 12 - геометрическая В *0 нейтраль двигатель Магнитное поле обмотки возбуждения (Фп) полюсов Магнитное поле якоря (Фо), поле реакции якоря Результирующее магнитное поле Кривая распределения магнитного поля возбуждения Кривая распределения магнитного поля якоря двигатель генератор Намагничивающая сила (6,) полюсов Намагничивающая сила (го)якоря Кривая результирующего Результирующая намагничивающая сила (Г) П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 13 коммутация тока Г еомет- ричеси. нейтраль Начало Коммутация в машине с кольцевым янорем Коммутация в машине с барабанным янорем Конец коммутации Изменение тока в секции при ее вращении Коммути- руемая, секция Середина Последовательные моменты период * нола мутации коммути руемая секция Прямолинейная коммутация Замедленная коммутация Ускоренная коммутация П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ГЕНЕРАТОР С НЕЗАВИСИМЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Та6лица1/* реостат Характеристики холостого хода и нагрузочная (зависимость э.д.с. и напряжения оттока возбуждения) Внешняя и внутренняя характеристики (зависимость напряжения и э.дс. от тока якоря) Напряжение генератора при холостом ходе и при нагрузке Ы]=йшиг\в I ли=^100 I '• Uq Изменение напряжения генератора, вызываемое падением напряжения в цепи якоря (Ди~1аКя) и реакцией якоря (ДУг) Схема генератора Регулировочная характеристика (зависимость тона возбуждения от тока якоря) Построение характеристического треугольника по характеристикам холостого хода и короткого замыкания П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Табл а 15 ГЕНЕРАТОР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ^ (ШУНТОВОЙ ГЕНЕРАТОР) Нагрузка шг Щиток генератора Зажимы якоря Зажимы обмотки возбуждения Регулировочный реостат О Регулировочная характеристика 7 : От первичного .. двигателя Ш! Шунтовой генератор ЛЕ Нритич Характеристика холостого хода VI max При постоянном токе возбуждения При постоянном сопротивлении цепи возбуждения Нагрузка “хор Внешняя характеристика Регулировочный реостат Схема шунтового генератора ПФ Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ГЕНЕРАТОР С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Таблица 16 (СЕРИЕСНЫЙ ГЕНЕРАТОР ) Я2 СЯ Я1 С! Я2 С2 Схема сериесного генератора Щиток генератора Я/ С/ Внешняя характеристика I Udo6 =306 . .......................................................... От первичного двигателя Внутренняя характеристика Нагрузка (R) Сериесный генератор в качестве вольтодобавочной машины а П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ГЕНЕРАТОР СО СМЕШАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (КОМПАУНДНЫЙ ГЕНЕРАТОР) Таблица 17 К потребители} От первичного ' двигателя Нагрузка 1 ........ Регулировочный реостат Компаундный генератор О Iq, J.Q2 Внешняя характеристика (зависимость напряжения от тока якоря при n=const) Зажимы .якоря । Зажимы I сериесной I . обмотки ТЯ2С2 Сериесная обмотка - <1111111 Шунтовая обмотка Намагничивающая сила и магнитный поток полюсов при согласованном включении обмоток возбуждения J Зажимы шунтовой обмотки Регулировочным реостат Щиток генератора Полюс компаундной машины Схема компаундного генератора П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 18 ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Параллельная работа генераторов на оыцую нагрузку (сеть) генераторов Условия генераторного режима машин Параллельная работа генераторов с параллельным возбуждением • ихема соединения генераторов Распределение нагруэки с уравнительным проводом мешду генераторами Параллельная работа генераторов со смешанным возбуждением П.ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРА Таблица 19 Зажигание Реле-регулятор Сигнал Сеть аккумуляторной батареей R генератора с батареей • Разрядный ток Зарядный ток Стартер Принципиальная схема электрооборудования автомобиля ___£ Ток генератора, батареи и сети Реле обрат ного тока Параллельная работа ветроэлектри- ческого агрегата ВЭ-3 ЦАГИ с батареей 300 вт, 24 в Реле обратного тока Фары Генератор Батарея регулятор Параллельная работа автомобиль- ного генератора с батареей U6=f(I6) Схема ветроэлектростанции ВЭ-3 ЦАГ14 Условие генераторного Условие разряда и заряда батареи режима машины П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока ДВИГАТЕЛЬ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ( ШУНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ) г Таблица 20 (зависимость скорости вращения Регулирование скорости вращения оттока якоря) изменением магнитного потока(Ф=1в) 60 1000 50 40 800 600 30 400 20 10 200 кривые шунтового двигателя об мин | М=Сг1аФ Схема шунтового двигателя Скорость вращения и вращающий момент шунтового двигателя Регулирование скорости вращения изменением напряжения на якоре(U=U-IaR) Перемена направления вращения изменением направ- ления тона в обмотке возбу ждения (1$) и ли тока в якоре (1а) Шунтовой двигатель П.Ф. Скворцов п
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тона ДВИГАТЕЛЬ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ Т*>лица2’ (СЕРИЕСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ) Рабочие кривые сериесного двигателя Регулирование скорости вращения изменением магнитного потока (шунтированием и изменением числа витков обмотки возбуждения) Регулирование скорости вращения изменением напряжения (введением реостата и комбинированием включения двигателей) Схема сериесного двигателя Скорость вращения и момент сериесного вращающий 1вигателя «•/и Тяговый сериесный двигатель П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тока Таблица 22 Схема компаундного двигателя Намагничивающая сила и магнитный поток полюсов | 7g -7Д шс]а | Ф=Фа/~Фс рб' Намагничивающая сила и магнитный поток полюсов Противокомпаундное включение Компаундное включение мин Скорость вращения и вращающий момент • компаундного двигателя М=Се1а(фш±фс) нм Компаундный двигатель П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 2. Машины постоянного тона Таблица 23 ПОТЕРИ В МАШИНАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА якоря Перемагничивание стали якоря (вращение элемен- тарных магнитов) Потери в вт иг 8т кг Частота перемагничивания Потери на гистерезис и вихревые тони в сердечнике и зубцах якоря Возбуждение вихревых токов в стали якоря стали (ДРСТ) — м аг н итные потер и Тепловые потери (ДРМ) в меди обмоток и в щеточном контакте Потери на трение в подшипниках на трение щеток о коллектор . Вентиляционные потери 9 Меха н иче с и и е ери Зубцовая пульсация магнитного потока (Гг=^) Возбуждение вихревых (поверхностных) токов в полюсном башмаке пульсирующим полем Возбуждение вихревых токов в проводниках якоря Добавочные Возбуждение вихревых тонов в коллекторных пластинах потери (ДРа) П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава?. Машины постоянного тома Таблица 24 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (Н.П.Д.) От первичного двигателя Сеть V .А I • .V Механическая ^мощность ^ЦГЗлектричесная йЖ^мощность 7? UI 7 р ui+Едр Н.п.д. генератора знергетическоя диаграмма генероторо энергетической диаграмма ДВИГаТЕЛЙ П.Ф.Снворцов
Электротехника. Глава 3. Трансформаторы ТРАНСФОРМАТОРЫ Таблица 1 75 ва Радиатор Выхлопная труба Проходные изоляторы С Н кв Проходной изолятор нейтрали ВН Трехфазный трансформатор мощностью 20 ква Проходные изоляторыНН Проходном изолятор В Н №кв Радио- трансФорматор мощностью Двигатель - вентилятор для охлаждения Однофазный трехобмоточный трзнсформэтор мощностью 90ООО«ва, напряжением Установлен на подстанции электропередачи Куйбышев-Москва 6,3 кв Расширитель Фильтр для регенерации масла X Выводы высшего напряжения (вн) Бак Обмотки Выемная часть Однофазный масляный трэнсформэтор мощностью 10 к fa на напряжение 6,3/О,4#Л. Выводы низшего напряжения (НН) Обмотка высшего напряжения (ВН) Обмотка низшего напряжения (НН) Магнитопровод (сердечник) | Трансформатор - аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения Трансформатор изобретен П.Н.Яблочковым в 1876г. И.А. Васильева
Электротехника, (лава 3. Трансформаторы Таблица 2 ТРЕХФЯЗНЫЕ ТРАНСФОРМДТОРЫ 1-магнитопровод 2- обмотка НИЗШЕГО напряжения НН (двухслойная цилиндрическая) 3-обмотка высшего напряжения ВН (непрерывная) 4-бан для масла 5-расширитель б -маслоуказатель •7-пробка для заливки масла 8-переключатель числа витков обмотки ВН 9-привод переключателя 10-ввод ВН ll-ввод НН 12 -термометр 13-пробка для спуска масла Трехфазный трансформатор ТМ-320/6 мощностью 32Оква на напряжение Схема трехфазного трансформатора Коэффициент трансформации трехфазного трансформатора 6000±57./400в Пружина пружины ИЖ Коленчатый вал Контактный сегмент Схема подключения обмотки ВН Hat5% Трехфазный„нулевой“ переключатель типа ТПСУ-9-120/10 Трехфазный трансформатор изобретен М И.Доливо-Добровольским в!б89г | И.А.Васильева
Таблица 3 Электротехника. Глава 3.Трансформаторы МД ГН ИТО ПРОВОДЫ Магнитопровод трехфазного трансформатора мощностью 320 ква Форма сечения стержней и их стяжка Форма сечения ярм и их стяжка мощностью 250 ва Магнитопровод однофазного трансформатора стержневого типа Ленточный магнитопровод из холоднокатаной стали марки 3 310 X № * Трансформатор броневого типа мощностью 600ва Шихтованная сборка магнитопровода трансформаторов броневого типа Магнитопроводы трансформаторов малой мощности И. А.Васильева
Таблица 4 Электротехника. Глава 3.Трансформаторы ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ Деревянная планка —. Охлаждающий канал Бакелитовое выравнивающее — кольцо Выравнивающее кольцо Киперная лента Провод Обмотка выполнена На обмотку наложены бандажи двумя параллельными проводами левой намоткой из киперной ленты Двухслойная цилиндрическая обмотка I Применяется преимущественно в качестве обмоток низкого напряжения (НН)| до 525 в и до 800 a I бортик из картона Ответвления для регулирования напряжения Цилиндр ив бумаги Канал 1 для масла бумажно бакелитовый цилиндр Обмотка из круглого провода Деревянна планка Схема обмотки Многослойная цилиндрическая обмотка | Применяется преимущественно в качестве обмоток высшего напряжения (В Н) до 35 к4 | Бумажно-бакелитовый цилиндр Общая 4 Групповая Рейки лы (электрокартон) охлаждения Групповая Схема перестановки проводов (электрокартон) Винтовая обмотка | Применяется,как правило,в качестве обмоток НН при токах более 300 « | И. А. Васильева
Электротехника. Глава 3.Трансформаторы Таблиц» 5 ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ (продолжение) Временная катушка Опорное кольцо Наружный переход Бумажно- бакелитовый цилиндр Наружные переходы Катушки непрерывной обмотки наматываются по спирали изолированным проводом прямоугольного сечения Катушка Соединение катушек обмотки осуществляется чередующимися переходами, что достигается намоткой временной катушки с последующим перекладыванием ее витков Схема непрерывной обмотки Временная катушка нутренние переходы юменная атушка Наружный переход Внутренний переход Катушка после перекладки Намотка и перекладка витков временной катушки Непрерывная о I__Применяется в качестве обмоток ВН и НН] Ярмовая изоляция Опорное изоляционное кольцо Ярмовая изоляция Изоляционный цилиндр обмотки ВН Непрерывная обмотка высшего напряжения (ВН) Изоляционный цилиндр обмотки НН Винтовая обмотка —. низшего напряжения Опорное изолирующее* кольцо Расположение обмоток на сердечнике трехФазного трансформатора И.А.Васильева
Электротехника. Глава 3. Трансформаторы Таблица 6 БАК И УСТРОЙСТВО ДПЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Трансформатор с трубчатым баком Трансформатор с радиаторным баком (ТД-320/6) (ТМ-5600/35) Трансформаторы с естественным масляным охлаждением Водомасляное охлаждение (Принципиальная схема установки с принудительной циркуляцией масла) Дополнительное охлаждение с помощью вентиляторов I С увеличением мощности трансформатора потери растут Быстрее его геометрических размеров,что приводит । к необходимости увеличения поверхности охлаждения и форсирования его ----1 И.fl.Васильева
Электротехника. Глава 3.Трансформаторы ВВОДЫ И ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА ТРАНСФОРМАТОРА Таблица7 Медная шпилька Фарфоровый изолятор Кольцо резиновое Чугунный фланец /Колпак а (чугун, 9 латунь) Шайба резиновая Колпак (чугун, Фарфоровый изолятор Ввод для наружной установки на 230-Т-525 8 Маслоуказатель Латунный Медная шпилька Чугунный колпак Чугунный фланец Фигурный стальной фланец Медная шпилька Стеклянный диск Расширитель Головка Съемный ввод Корпус ч Шиит Чугунный фланец К баку тр-ра Ввод,наполненный маслом на 35 кв, 400а Бумажно бакелитовая трубка Фарфоровый изолятор Резиновая шайба Масло Выхлопная труба (при повышении давления стеклянный диск разрушается, газы и масло через выхлопную трубу выбрасываются наружу) Газовое реле (уменьшает поверхность масла, соприкасающуюся С воздухом, соответственно уменьшается увлажнение и окисление масла) цщ.1111111 Расширитель и выхлопная труба Ввод для наружной установки на 6*10 кв, 800а Съемный ввод дает возможность заменить поврежденный фарфоровый изолятор, не снимая крышки бака Магнезиальный f цемент Концы обмоток трансформатора выводят наружу с помощью вводов,изолирующих их от заземленного бака К вводу Н Н . Пробивной предохранитель (при повышении потенциала обмотки НН пробивается и соединяет обмотку с заземленым корпусом бака) Газовое реле (замыкает цепь отключения трансформатора при внутренних повреждениях) И. А. Васильева
Электротехника. Глава 3. Трансформаторы. Таблица 8 ХОЛОСТОЙ ХОД ТРАНСФОРМАТОРА Векторная диаграмма Ег=4,44игг/Фт Действующие знамения э.д.с. при холостом ходе | Коэффициент трансформации Мощность, потребляемая при холостом ходе, идет на покрытие потерь в стали Опыт холостого хода трехфазного трансформатора И. Я. Васильева
Таблица 9 Электротехника. Глава 3. Трансформаторы НАГРУЗКА ТРАНСФОРМАТОРА витков первичной обмотки Приведенная векторная диаграмма Приведение 4;Ц; т,; о, и д, к числу I «пост. W2 Схема соединения Приведенная схема замещения Векторная диаграмма и1Н^ост. Ц, Магнитный поток в пределах номинальной нагрузки постоянен Размагничивающее действие тока 1г компенсируется ( дополнительным током Is в первичной цепи Fd< Fd. Намагничивающие силы при номинальной нагрузке и холостом ходе равны И «2^ DOIODIDQrVI (Т,,-растягивающие В концентрической обмотке магнитные потоки рассеяния Ф^и Ф,^ вызывают продольные и поперечные механические силы наружную обмотку и сжимающие внутреннюю обмотку). Эти силы приобретают большие значения при коротком замыкании . И. А. Васильева
Таблица 10 Электротехника. Глава 3.Трансформаторы КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА Упрощенная схема замещения к*к Треугольник короткого замыкания Сопротивления короткого замыкания,приведенные к температуре 75°С 235 + 75 K7S~^K 23, 7 =Л/у2~ -ф^О— \N Опыт короткого замыкания при номинальном значении токов и пониженном первичном напряжении 14= -?г /00 = /00 и 235 + 75 М75 Мощность,потребляемая при опыте короткого замыкания,идет на покрытие Напряжение короткого замыкания в процентах (U»<=5 +10% от номинального напряжения) ипьнс! KupoiKviu замыкании трехФазного трансформатора Потери вобмот! ах трансформатора,приведенные к температуре 75° С трехфазного трансформатора А . юо /и Um Токи короткого замыкания Кратность максимального тока короткого замыкания V* /0-5-30, Коротко© замыкание . следовательно,сила F, при пе₽вичн“4 даж. напряжении может возрасти в 900 раз Разрушение обмоток от механических усилий при коротком замыкании Короткое замыкание на вторичных зажимах трансформатора приводит к аварии [ I М.Д. Каминский | И.А. Васильева X
Электротехника. Глава 3. Трансформаторы. Таблица II ПОТЕРЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ТРАНСФОРМАТОРЕ Изменение напряжения на вторичных зажимах трансформатора при различном (Потребители включаются поочередно) ъ I I характере нагрузки ли<о 4 If 'ли и>0 Цц~Цю Внешние характеристики Активная Индуктивная Емкостная нагрузка нагрузка нагрузка %>0-' (^<0) Векторные диаграммы А 100 % cosp^0.7(<f2<o) Процентное изменение напряжения при изменении нагрузки и постоянном cos^2 лих COSty т-ЛUX L-L 1111 Процентное изменение напряжения при изменении cosy>2 и постоянной нагрузке | Изменение напряжения на вторичных зажимах трансформатора i зависит от величины и характера нагрузки. __| | М.Д. Каминский и И.А.Васильева *
Электротехника. Глава 3.Трансформаторы Таблица 12 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ,и=31, 1 Энергетическая диаграмма трансформатора д Потери в меди вторичной обмотки Хо Потери в меди первичной обмотки Потери в стали на вихревые токи и на гистерезис ктз втп Тепловые потери в меди равны произведению номинальной мощности короткого замыкания на квадрат коэффициента — нагрузки Коэффициент нагрузки 1Н 60 50 40 30 20 10 100% 90 80 70 вт Потери в стали на гистерезис и вихревые токи равны мощности холостого ва Номинальная мощность о 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1007, Коэффициент полезного действия При коэффициенте нагрузкиj3=50*70^ коэффициент полезного действия максимален
Электротехника. Глава3.Трансформаторы. ГРУППЫ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТОК ТРЕХФЯЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ В схемах соединения обмоток Y/д-ц нуль выводится для заземления нейтрали НН Трехфазный трансформатор Схема соединения обмоток II Соединение обмоток \/Уо“12 применяется в понижающих трансформаторах при напряжении на выходе 230+ 400 6 А х т/д-11 д применяется низкой стороне в трансформаторах выше 525 в А Схема соединений обмоток звезда - зигзаг I Соединение обмоток по схеме Vzo применяется в трансформаторах, питающих выпрямительные установки Однофазный трансформатор Расположение выводов на крышках трансформаторов Й.Д. Васильева
Электротехника. Глава3.Трансформаторы Таблица 14 ПНРЯЛПЕПЬНДЯ РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРОВ Параллельная работа трансформаторов различной мощности Условия параллельной работы трансформаторов: 1. Равенство напряжений короткого замыкания (Цкт ’UKg). г.Совпадение групп соединения обмоток . з.Равенство коэффициентов трансформации (Kj = Kg) . К. -ууН2 S^flOOxSa 15 I 3=100ква Кй-15 YV-12 ^КЙ” 6 5^50 ква Включение трансформаторов с различными напряжениями короткого замыкания приводит к распределению нагрузки непропорционально их номинальным мощностям Однолинейная упрощенная схема при Распределение нагрузки между трансформаторами обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания Равенство напряжении короткого замыкания обеспечивает пропорциональное распределение нагрузки При параллельной работе трансформаторов допускается различие между напряжениями короткого замыкания до±10%> от их среднего значения И. fl. Васильева
Электротехника. Глава 3.Трансформаторы Таблица 15 ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ рдботп трянсформяторов (продолжение) ЗнйМООнба M°o%oo УД-11 Совмещенная векторная диаграмма вторичных напряжений Уравнительным ток т _0,53и2 5н1=1ООква Кг 6ООО4оо YY-I2 UHi=5,5% Включение трансформаторов с различными группами соединений Включение трансформаторов с различными группами соединений обмоток вызывает опасные по величине уравнительные токи вследствие несовпадения по фазе вторичных напряжений 5н1хЮОн6а Ki=6ooa 325 YY-12 1УР бн!=ЮОква К „=6ООО/ <400 YY-12 При включении трансформаторов с различными коэффициентами трансформации возникает уравнительный ток Уравнительный ток Трансформаторы, включаемые на параллельную работу, должны иметь одинаковые первичные и вторичные номинальные, напряжения — одинаковые коэффициенты трансформации. Различие между коэффициентами трансформации допускается до± о,5% от их среднего значения ИА Васильева
Электротехника. Глава 3.Трансформаторы Таблица 1б АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ Автотрансформатор напряжением \27)42& Лабораторный автотрансформатор регулировочный (типяЛЯТР-1“) принципиальная схема однофазного понизительного автотрансформатора принципиальная схема однофазного повысительного автотрансформатора U2 Ъ ~W2 Схема соединения трехфазного автотрансформатора звездой Коэффициент трансформации dz Расположение "обмоток в трехфазиом автотрансформаторе 100% 90 80 70 во 30 40 30 20 10 Сопоставление весов активных материалов понизительного трансформатора и автотрансформатора той же мощности LАвтотрансформаторы применяются для понижения напряжения при небольших коэффициентах трансформации _ Автотрансформатор изобретен Доливо-Добровольским в 1892г. И.А Васильева
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица! АСИНХРОННЫЙ ТРЕХФДЗНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ ЩетиопоАъемное Подшипниковый щит Статор Фазный ротор Подшипниковый щит Сетка Жалюзи Серия МАД на 130+160ивт, 220/380 и 5008,750of/мши Серия ДД м 275+1000*4», 3000 и 6000 в, 900-Ь230о4/, Серия МКМ ив 6,4+44*8г, , 1ф380С1,500<-750в4!««* Контактные нвяьца I 220+600 8, 1500+600 of/мш» ОТКРЫТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ( ротор открыт с торцов) ЗАЩИЩЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ( вентиляционные отверстия закрыты сетками или жалкззи) ЗАКРЫТЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ( пыле- и влагонепроницаемый с внешним обдувом) П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 2 «СИНХРОННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ Торцовые вентиляционные замыкающие лопатки Короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой клетной Разрез двигателя Обмотка статора^ Сердечник статора - Ротор а Подшипник gs. (качения) Подшипниковый щит Сердечник Стержни Торцовые замыкающие кольца . Короткозамкнутый ротор с медной стержневой клеткой Коробка выводов. Сетка жалюзи Вентилятор для внешнего обдува Серия МД на 22 + 4 нбт, 220/380 и 5000,3000об/мин (пыле-и влагонепроницаемые с внешним обдувом) серия МР на 6+IO5*tfr, 127/220,220/380 м500в •500*750 об/мин Тип 209-ДО на 4,2 ,220/3803 серия АД на 0,55+12 мт, W/220,220/390 HS00P, 3000+750 Об/мин дщищенные двигдтет (вентиляционные отверстия закрыты сетками или жалюзи) Серия МД-МО на2^7+85 тЛг, 127+500 в, 1500+750 об/мин Вертикальный на 0,125//бт 127/2203 П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 3 АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ ЕДИНОЙ СЕРИИ А на 0,6+100 КВТ, 127/220, 220/380 И 500 В, 3000+750 об/мин Серия А-защищенное исполнение Серия АН-защищенное исполнение с короткозамкнутым ротором с фазным ротором Кожух Серия ДО — закрытое исполнение с внешним обдувом СПЕЦИАЛЬНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ Насос статор Насос тор Серия МД Л-3 - погружной электродвигатель •J . .«i Обмотка статора Нагнетательным f патрубок Подшипниковым ШИТ Электро - двигатель Кабельный ввод Серия КО - взрывобезопасный На A^bQn8rt 3800, 1500+750 об/мин Водо- подъемная труба для артезианских скважин на 2,5*БО*0т , 3800, 3000о4/лм/к П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины ОДНОСЛОЙНАЯ ОБМОТНД ДСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ТаблицИ ( в пазу размещаются проводники одной активной стороны ) Катушечная 9 ГО II 12 13 М 15 16 17 1819 20 2122 2324 6с Торцовая схема (число фаз /п=3; число полюсов 2р=А-, число пазов на полюс и фазу ^«2) Развернутая схема обмотки Размещение катушек в пазах статора Ро фаза 4 фаза В фазаС А, В,С -начала обмоток (фаз) Х,К, Z - концы обмоток Т- полюснъя деления с Фазный ротори q° С однослойной катушечной обмоткой Переходная (изогнутая) катушка схема Изоляция лобовой части Торцовая Активная часть (пазовая) Развернутая схема обмотки при нечетном числе пар полюсов (т-3;2р*6; о*1) Торцовая схема Развернутая схема равнонатушечиои обмотки Укладка мягкой катушки однослойной обмотки Лобовая Расположение часть лобовых частей равнокатушечной обмотки X П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТРД АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ( в пазу размещаются проводники двух активных сторон ) Таблица 5 Статор с двухслойной катушечном петлевой обмоткой 1вердая катушка мягкая катушка стержни для открытых для полузакрыть» волновой обмотки пазов лазов ПФ.Снворцов
Электротехника, (лава 4. Асинхронные машины Таблица 6 МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ТРЕХФДЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ФазаД В ДВИГАТЕЛЕ ШТАМПОВАННЫЕ ЛИСТЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ Z, * открытые закрытые полузакрытые Формы пазов (ЖЕЛЕЗА) СТДТОРД И РОТОРД ЯФ.Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 6 магнитная СИСТЕМА ТРЕХФДЗН0Г0 ДСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Фаза А Магнитные Фаза С Распределение магнитном индукции в воздушном зазоре ^статор N S/ Ротор Эквивалентная синусоида магнитно* индукции В Развертки Двухполюсная машина (2р =2) а) двухполюсной машины, Ъ) четырехполюсной машины РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ДВИГАТЕЛЕ ШТАМПОВАННЫЕ ЛИСТЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ (ЖЕЛЕЗА) СТАТОРА И РОТОРА Цф.Сиворцов
. Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ асинхронного ДВИГАТЕЛЯ Таблица 7 Фаза! Магнитные Кривая мэтитнои ицдумции Щ8Ю1 поля Фаза С \ Фаза б Асинхронное вращение диска и замкнутого витка во вращающемся магнитном поле Асинхронное вращение ротора во вращающемся магнитном поле двигателя об/мин об/мин Синхронное число Синхронное число оборотов вращающегося поля Асинхронное число оборотов ротора Скольжение (Syo^i^ тов поля П Ф Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 8 ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛЛ (ЭДС.) СТАТОРА И РОТОРА ДВИГАТЕЛЯ Кривая изменений ^дщ.(е) в проводнике совпадает с кривой распределения магнитной индукции (В) в воздушном зазоре манг | £-2^ф|t катушки I ЕН=4,44Щ/Ф 6 Наведение переменной здс в проводниках статора и ротора вращающимся полем машины Мгновенное, среднее и действующее * значения аде проводника катушки с диаметральным шагом Эдр. катушки Кц=Чс5жСО5 Коэффициент укорочения стороны EirWKjUJWje Эд£ катушки с укороченным шагом <п, Вращающееся магнитное поле Определение результирующей зд& УМ Обмоточный коэффициент [Здс. обмотки равна геометрия. 1 сумме аде. всех (q) катушек J О£к I Коэффициент распределения Эдс. одной фазы обмотки статора и одной фазы обмотки неподвижного ротора (^=4) Вращающееся поле Л, Частота эдс ротора Изменение аде и частоты ротора от скольжения АЛ ‘ *•/ НЦ Мгновенное значение аде. статора и вращающ. ротора вращающаяся ’ в л - • - • • • • • • 9 ротор Вращающийся ротор Наведение переменной аде в проводниках вращающ. ротора Скорость и число оборотов вращающегося поля по отношению к ротору Эдс вращающегося ротора №} П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины ' СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Таблица 9 Xz^SXt R t ь f г so* Векторная диаграмма цепи статора Схема цепи статора . Схема цепи ротора Векторная диаграмма цепи ротора £г=444^щф И Поток рассеяния — обмотки статора Рабочий лоток— татор ; ’ _г 2^. IO l2 Ш. Лоток рассеяния обмотки ротора отор Схема магнитных потоков З.д с. и тон ротора и* Ifi, 4 Р Схема трансформатора, эквивалентного асинхронному двигателю Приведенная векторная диаграмма Приведенная Т-образная схема замещения двигателя V(W- Э.Д.С. и ток неподвижного ротора Векторная диаграмма двигателя ( приведенного к работе трансформатором) QM • Сопротивления цепи ротора, приведенные к числу витков статора | М.Д Каминский |
Электротехника. Глава4. Асинхронные машины. Таблица 10 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИДГРДММД И КПД ДВИГАТЕЛЯ АРсг/ Потери в статоре ДР/иг ДРмех+ДРд Потери в роторе сеть P,*v3IUcosa> ..........' Р,«ш2М Механическая V ь рою д иа грамма Потери в стали статора и ротора Потери иа гистерезис и вихревые томи Тепловые потери в обмотке статора и ротора • Потери на трение 20 40 60 80 юо У. Вентиляционные потери Н.п.д. дви гателя М.Д. Каминский
л Электротехника, Глава 4 Асинхронные машины Таблица 11 ВРАЩАЮЩИЙ момент асинхронного двигателя Электромагнитная сила, действующая на проводник ротора Вращающий момент ротора (сумма моментов всех нг проводников ротора) Окружное усилие ротора (сумма электромагнитных сил всех Иг проводников ротора) I М=-^-12Фсозфг М = ggfzvi *12Фсо$фг I кГ-м ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ ДВИГД (электромагнитный момент ротора ) ЕЛЯ Упрощенная Робразная схема замещения двигателя Выражение вращающего момента, соответствующее упрощенной схеме Максимальный и пусковой моменты двигателя =“/,6*2,5 Мном Скольжение при максимальном моменте Перегрузочная способность двигателя Зависимость вращающего момента от скольжения (механическая характеристика двигателя) О 0,2 0,4 0,6 ОД 1 0 Д2 ОД ОД ОД 1 Зависимость вращающего момента от сопротивления цепи ротора R2 Зависимость вращающего момента от напряжения, подводимого к двигателю П.Ф.Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины круговая диаграмма асинхронного двигателя • к • • Таблица 12 осуществляется при пониженном напряжении (11^^0.2^0,31/) 0.8 Шр ITliUV3 ЖЛ4 0.4 Масштаб тока, мощности И крутящего момента Ток, мощность и момент на круговой диаграмме УПРОЩЕННАЯ НРУГОВДЯ ДИДГРЛММД (Построение производится по опытам холостого хода и короткого замыкания) к/5и мм Рабочие характеристики двигателя, полученные из круговой диаграммы П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 13 ДВИГАТЕЛИ ВЫТЕСНЕНИЕМ ТОНА В РОТОРЕ Нишняя рабочая клетка Верхняя пусковая клетка о о Распределениетока двигателя (S*i) j Распределение тока в роторе при пуске в роторе при норм, работе двигателя (s»i) двигателя (S”SMm) Крутящие моменты, развиваемые пусковой и рабочей клетками -1яТок верхней-*пусковой клетки rip Тон нижней - рабочей клетки Двухклеточный ротор с медными стержневыми клетками Схема замещения двигателя ям Ротор с двойной и алюминиевой литой клеткой Крутящий момент двигателя диаграмма тока двигателя двигателя ДВИГДТЕЛЬ С ДВОЙНОЙ ПЛЕТКОЙ ДОЛИВО-ДОБРОВОЛЬСНОГО ДВИГДТЕЛЬ С ГЛУБОКИМИ пдздми П.Ф.Скворцов
Электротехника. Глава А. Асинхронные машины Таблица 14 РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ м м статор ротор Зависимость скорости вращения от сопротивления цели ротора РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ЦЕПИ РОТОРА Механические характеристики при различных сопротивлениях цепи ротора _______ РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДВОДИМОГО НАПРЯЖЕНИЯ Четыре полюса (2р-4) Два полюса (2р*2) СТУПЕНЧАТОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ ЧИСЛА ПОЛЮСОВ ДВИГАТЕЛЯ П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава< Асинхронные машины ПУСК В ХОД ДВИГАТЕЛЕЙ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ Таблица 15 Пусковой реостат Пуск с помощью реоста Изменение тока статора и ротора при разбеге двигателя и _ Мпхск Мном Кратность пускового момента М, 6 Кратность пускового тока Порядок пуска : 1. Проверить, наложены ли щетки на кольца. 2. Включить обмотку ста- тора в сеть. 3. Постепенно вывести ре- остат по мере разбега двигателя. 4. По окончании разбега замкнуть кольца накоротко. 5. Привести реостат в ис- ходное положение,подготовив его к следующему пуску. Ротор Щетки iJ-Кольца Схема включения пускового реостата | М.Д.Каминский |
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 16 ПУСК В ХОД ДВИГАТЕЛЕЙ С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ Мп *W,4 НОМ Статор оТбУо) Ротор. Масляный выключатель N’t Изменение тока и крутящего момента при разбеге двигателя Кратность пускового тона Порядок пуска: 1 Включить масля- ный выключатель №1. 2. По окончании разбега ротора включить масляный выключатель №2. Кратность пускового момента у Мпусн М МцОМ Пусковое положение Пусковое напряжение Статор Изменение тока и крутящего момента при разбеге двигателя ( Непосредственное включение двигателя к напряжению сети Ц) Статор Переключатель Рабочее положение Переключение обмотки статора со звезды (пусковое положение) на треугольник (рабочее положение) , Масляный выключатель N‘2 Автотранс- форматор Масляный |°|_21 выключатель N*3|о) О1 Порядок пуска 1. Замкнуть масляный выключатель N’3. ’ 2. Включить двигатель замыканием масляного выключателя №|. З. Ло окончании разбега ротора разомкнуть масляный выключатель №3 и замкнуть масляный выключатель №2. Применение понижающего автотрансформатора Ул Статор Ротор Применение индуктивных сопротивлении (реакторов) ПУСК ПРИ ПОНИЖЕННОМ НАПРЯЖЕНИИ (Уменьшение пускового тока снижением напряжения, подводимого к двигателю) М.Д.Каминскии Г
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 17 аппаратура управления и защиты От сети Кожух Рукоятка Кожух Рукоятка 1 Подвижные контакты (ножи) Плавная вставка (предохранитель) « К двигателю Неподвижные контакты изоляционные перегородки .. • ’» Неподвижные контакты Подвижные контакты Трубчатый предохранитель Рубильник в защищенном исполнении (для установки в сухом помещении) Рубильник в закрытом исполнении (для установки в сыром помещении ина открытом воздухе) Электро- Правый ход Левый ход Двигатель соединен двойной звездой на \500o6/a4uh Схема реверсивного переключателя Схема переключателя двухскоростного двигателя БДРДБДННЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ Л.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины Таблица 18 ДППДРДТУРД УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ Отсети Сердечник Неподвижным контакт Якорь Катушка электро- магнита Выводы основных контактов Искрогасительные камеры Сердечник с короткозамкнутым витком К двигателю Основные * контакты Блок-монтамты цепи управления Матушка эленгро- ма гни та Держатель якоря Магнитная система пускателя / Якорь Магнитная система пускателя Подвижный контакт Блок-монтэкты^ цепи управления Изолированный вал 'с.-Теп левое реле/ Сердечник электро* магнита Сердечник Искро- гасительная камера Магнитный пускатель с поворачивающимся якорем Магнитным пускатель с прямым ходом якоря ,2 — Блом* контакты цепи управления Нагревательный элемент Схема включения электродвигателя магнитным пускателем Биметал- лическая пластина Нормально закрытый блок-контакт С пружиной Кнопка возврата двигателя Кнопка возврата Цель управления Нормально закрытый контакт пружина Нагревательным элемент Подвижной с пружинок Биметал- лическая пластина При прохождении тока перегрузки (ток двигателя) через нагревательный элемент-биметалличесмую пластину, нагреваясь,изгибается и освобождает подвижкой рычаг, который ратмыкает нормально замкнутые контакты реве ------- и прерывает той в цели управления Тепловое реле магнитного пускателя и схема его работы П.ФСнвориов
Электротехника. Глава 4.Асинхронные машины Таблица 19 ОДНОФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Схема однофазного двигателя Разложение переменного магнитного потока статора на два вращающихся в противоположные стороны Прямое и обратное вращающиеся магнитные поля статора Векторная диаграмма э.д.с. и тока ротора, наводимых прямым полем э.д.с. и тока ротора, наводимых обратным полем M,=Cl2ilfptcos(pj^HM Момент прямого поля М — Mt—M2 bf/и Мг=с1гг2Ф2со5фгл нм Момент обратного поля ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ ОДНОФАЗНОГО ДВИГАТЕЛЯ Схема однофазного конденсаторного двигателя Кривая момента конденсаторного двигателя Схема однофазного двигателя с конден- саторным пуском Схемы включения трехфазных асинхронных двигателей в качестве однофазных конденсаторных Схема однофазной однослойной обмотки Торцовая схема Схема главной (Д-Х) и вспомогательной ( т=1; 2р=4; а-4 ) обмотки (5-)9обмоток однофазного двигателя П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 4. Асинхронные машины индукционный РЕГУЛЯТОР Таблица 20 К потребителю Нг^г .Ось фазы I статора ' и ротора Отношение эдс.- коэффициент трансфор- мации Ось фазы j /ось фазы статора • оС=ЗО” / ротора Ог 'КгШ? Отношение напряжений Угол сдвига фаз Схема соединения регулятора иГ Нгшг w Векторная диаграмма напряжений регулятора при угле поворота ротора «=30° /3=30° Изменение угла сдвига фаз (/з) между эдс статора(£,) и эдс. ротора (Ег) при повороте ротора на угол ос РЕХФАЗНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР—РЕГУЛЯТОР ЯР АЗ ( использование асинхронного трехфазного двигателя с заторможенным ротором в качестве трансформатора ) Сеть узиА Сеть Ротор ЕХСРДЗНЫИ Векторная диаграмма напряжений регулятора при угле поворота ротора Схема соединении индукционного регулятора П.Ф.Скворцов aV3U Линейное и фазное вторичное напряжение Углий /3-- +180 Изменение вторичного напряжения при повороте ротора
Электротехника. Глава.< Асинхронные машины АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР Таблица 21 Синхронным генератор Осветительная и силовая нагрузка Векторная диаграмма параллельной работы генераторов Условие генераторного режима асинхронной машины Активная и реактивная мощность синхронного генератора Реактивная мощность, потребляемая асинхронным генератором отдаваемый синхронным генератором Вращающееся магнитное поле Асинхронный генератор [I Активная Ч мощность, отдаваемая асинхронным генератором отдаваемый асинхронным генератором От первичного двигателя г® Линия полезк мощности А? Круговая диаграмма асинхронного генератора ПОРЯЛПЕЛЬНЙЯ РДБОТД АСИНХРОННОГО ГЕНЕРДТОРД С СИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ тинная при 003 ф*1 генератором Реэктивм.ток, г отдаваемый ' конденсатором Реактивная МОЩНОСТЬ j конденсаторов Статические конденсаторы мощность. отдаваемая генератором отдаваемый асинхронным генератором Статор АХ Нагрузка Векторная диаграмма Первичный двигатель Схема возбуждения генератора с помощью конденсаторов UZE Асинхронный генератор Принцип возбуждения генератора Внешние характеристики асинхронного генератора при различном характере нагрузки РАБОТА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С КОНДЕНСАТОРНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ П.Ф Скворцов.
£ Станина возбудителя т tag ж д± & Л СИНХРОННАЯ МАШИНА Обмотка статора Щетки ротора [U. 3.-. Корпус статора Сердечник статора Коробка 'выводов бал Учзй • Т‘Г* '.* ' • >< 5/? Контактные egg кольца ’МщИЙ? Коллектор У якорь возбудителя Ротор-индуктор машины с якорем возбудителя X Полюса С обмоткой возбуждения Л г £&& Подшипник Подшипниковый щит СТЙТОР-ЯКОРЬ МАШИНЫ Подшипниковый щит СО СТАНИНОЙ ВОЗБУДИТЕЛЯ Двигатель X Возбудитель Генератор дизель Генератор X Возбудитель - А- {<>'** »у ;? ’С' Приводной ШКИВ Возбудитель (генератор постоянного тока) Л- “А двигатель В ОТКРЫТОМ ИСПОЛНЕНИИ (СЕРИЯ МС-320 НА 115-6550 кВт, 500-6000 6, 1000-125 об/мин) Синхронный Синхронный генератор а зящищенном исполнении, ВЕРТИКАЛЬНЫЙ, СЕРИИ СВ н А105 ква,400/230 8,750 об/мин Ху б. Максимов В. н. Синхронный МИКРОДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ ГЧН НА 5-2Ооги Синхронный генератор типа С-117-4 НА 100 кВа,400/230 8 ПЕРЕДВИЖКОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ УП‘12 П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 5 машины Кожух возбудителя “ ГзХ ^™аждением гя 'И|тПТЬ'.!г.ш(^ циЛИНДр высокого даипо' . .... п Д р-.... низкого давления ! < Паровая турвииэ °°ЩИЙ 8ИД~»«ертОра корпус Пакеты аистовой электротехнической стали \ Щит Обмотка НШШВТШПф I -,.А . . I Вентилятор / Обмотка ротора Г^.еРа тор « 11 Возбудитель Щетки и щеткодер- жатели Подшипник ротора урбогенератора ™»н»твомщне Бандажное кольцо Контактные кольца *ело ротора Подшипник Возбудитель Рот°Р турбогенерато "^стоянного тона)
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины Таблица 3 Худ. В. Максимой
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины Таблица 4 ГИДРОГЕНЕРАТОР Грузонесущая крестовина Корпус статора листовом стали Полюса ротора Ротор' U4 tiMiui Гидрогенератор Куйбышевской ГЭС на 105 000 квт, cos <р =0,85 13800 б, 68,2 об/мин Схема гидрогенератора подвесного типа Схема гидрогенератора зонтичного типа П.Ф. С к вор ЦО В Худ, д. Максимов
। аилица ГИДРОГЕНЕРАТОР (ПРОДОЛЖЕНИ Е) Возбудитель Грузонесущая Возбудитель »i г ч । iг тттт Камера холостого хода Ротор СПИРАЛЬНАЯ. КАМОРА (внутри рабочее" колесо турбины/ 'Отсасывающая труба Вертикальный гидрогенератор Гюмушской ГЭС НА 66000 ква,Со$ 0=0,85, 375 об/мин, 10500 в Горизонтальный гидрогенератор Камской ГЭС на 21000 кйт, 11000 в, 125 об/мин I П.Ф. Скворцов ХуЭ. Максимой
-Электротехника. Глава 5 .Синхронные машины МАГНИТНАЯ СИСТЕМА СИНХРОННОЙ Таблица 6 МАШИНЫ Статор магнитная цепь машины с явными полюсами п=1№=Н82д+Нг21?Н^.с+Нп21+Нр1р а Ампервитки (намагничивающая сила) папы полюсов Шунтовой регулятор Контактные кольца о Кривая намагничивания Магнитный регулятор Возбудитель Возбуждение машины Магнитная цепь машины с неявными полюсами Клин Дисковым Обмотка полюса Составной (из трех частей) Конструкции ротора контактные кольца Полюс с успокоительной клеткой ^Проводники (^обмотки возбуждения Пазы ротора / Изоляция Обмотка Z возбуждения вентиляционные Ж каналы Массивный (цельный) полюс _______________ 'ишпп Ротор С явными полюсами Ротор с неявными полюсами П.Ф. Скворцов
Электротехника Глава 5. Синхронные машины СТДТОР-ЯКОРЬ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ Таблииа 7 Статор тихоходной машины (дизельгенератора) Статор быстроходной машины (турбогенератора) Сборка стали статора (гидрогенератора) I Лак Корпус статора быстроходной машины Штампованные листы (сегменты) статорной стали Вснтмяционые Части корпуса и стали статора тихоходной машины П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины. ОДНОСЛОЙНАЯ ОБМОТИД СТДТОРД «• г »+• 1*— Z—Н-» Г—Н . _ а н-----2V Таблица 8 4 15 16 17 1819 20 21 22 23 24 А .%П 2Г 021 22 23 24 I А е>о од ьв бс оХ бУ Развернутая схема однослойной катушечной обмотки (число фаз т~3;число полюсов 2ра4; число пазов на полюс и фазу а=2) X ---------'а,8,С-начала фаз X,^~H0H4bl 4>аз Торцевая схема обмотки О У Развернутая схема однослойной обмотки разъемного статора (т^З^р^у-г) од 6В X ОХ Торцевая схема обмотки разъемного статора Лобовые соединения стержневой обмотки Развернутая схема волновой (стержневой) обмотки Развернутая схема равносекционной обмотки с диаметральными катушками (т=3;2р-4;(1=2) Катушечная обмотка, выполняемая впротяжку Укладка катушечной шаблонной обмотки П.Ф Скворцов
Электротехника. Глава b. Синхронные машины i 1аолица У ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТЙД СТДТОРД ( в пазу размещаются проводники двух активных сторон ) Схема двухслойной катушечной (петлевой) обмотки ( т=3;2р=4;q=2) Схема двухслойной стержневой (волновой) обмотки ( /П=3; 2р=4 ) Двухслойная обмотка Укладка двухслойной катушечной обмотки Укладка двухслойной стержневой обмотки П.Ф.Скворцов
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины Таблица 10. электродвижущая силл (ЭДС) СТДТОРД-ЯКОРЯ н-х-и . - ex=Bxlv 6 Кривая изменения эдс(е) в проводнике совпадает с кривой изменения магнитной индукции (в) а воздушном зазоре Наведение переменной э.дс. в проводниках статора двухполюсной машины (2р=2) £ср=Вс^=2ГФ в £ —МфЕ<ф2ИфТФ в Наведение переменной э.д.с. в проводниках статора четырехполюсной машины (2р-4) „ рп _п ~ 60 гц Частота индуктированной э.д.с. 60 -Мгновенное, среднее и действующее значения э.д.с. проводника **ч Коэффициент укорочения в Э.Д.С. одной стороны катушки Э.д.с. катушки Эд.с. иатушки с диаметральным шагом («/=<) I 7шФ | Эд.с. обмотки равна геометрия, сумме эдс. всех(^) катушек Коэффициент распределения г Э.д.с. одной фазы обмотки статора (^=4) рп _ 2п 60 ~ 60 гц Частота индуктированной эд.с. Э.дс. катушки с укороченным шагом (у<г) Соединение трехфазной обмотки звездой и треугольником П.Ф. Скворцов Худ. А.МечЬшиков
Таблица И Электротехника. Глава 5. Синхронные машины РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ Магнитное поле (Ф„) обмотки возбуждения явнополюсной машины Магнитное поле (Ф„) обмотки возбуждения неявнополюсной машины Магнитное поле (Ф,) реакции якоря (активная нагрузка) реакция якоря реакция якоря (индуктивная нагрузка) (емкостная нагрузка) размагничивающая реакция якоря (активная и индуктивная нагрузка) намагничивающая реакция якоря (активная и емкостная нагрузка) РЕЛЯЦИЯ ЯКОРЯ В НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ МДШИНЕ Поперечная реакция якоря Продольная размагничивающая реакция якоря Продольная намагничивающая реакция якоря РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ В ЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЕ П.Ф.Скворцов
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины 1аблица 12 СИНХРОННЫЙ генератор и. Статор-якорь г ли. U И2 Ротор-индуктор о 0-0-0 Я) ЧОО Внешние характеристики Напряжение генератора при холостом ходе и при нагрузке Повышение напряжения Понижение напряжения Изменение напряжения генератора, вызываемое падением напряжения в цепи яноря (IRailXs) к реакцией якоря Осветительная нагрузка Векторная диаграмма холостого хода Характеристики холостого хода Характеристика короткого замыкания Нагрузка Силовая нагрузка возбудитель &U £ IR U по Векторная диаграмма ^нагруженного генератора U ли.-г U. Д И1 Магнитный регулятор (редко применяется) V От первичного двигателя Я2 возбудитель Магнитный Шунтовой регулятор регулятор Генератор с возбудителем на валу Шунтовой регулятор Схема генератора П.Ф.Скворцов
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины Таблица 13 синхронный генератор с самовозбуждением Магнитным регулятор оси Самовозбуждающийся генератор с селеновыми выпрямителями Нагрузка (осветительная и силовая^ Выпрямители (см. главу 6) первичный ДВИГАТЕЛЬ электропила 1НИ пш нит селеновые г 11Z. „ выпрямители Генератор 407 на 14/tfa,240tf, 200 гц, 1500 об/мин для питания электро- инструмента Конец возбуждения Процесс возбуждения Cos ^>-f Costpd и=&ди At остаточного поля Характеристика холостого хода о Внешняя характеристика генератора Внешняя характеристика генератора с вольтодобавочным трансформатором г Статор- якорь Вц|пря< Мигель - Ud-- мане Мостовая схема □ 1—। Магиитн. регулятор Схема с нулевым выводом о .. Напряжение и ток возбуждения Ротор- индуктор Мостовая схема с вольтодобавочн. трансформатором СХЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ОТ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ * I • ч. П.Ф Скворцов Худ. А. Меньшиков, в. Максимов
синхронный генератор 4 ... С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ Корпус статора Схема соединения обмоток статора /три э.д.с.совпадают по фазе/ Схема электрического освещения /три параллельные однофазные цепи/ ОДНОФАЗНЫЙ ТРАКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА 60 6m, 6-8 6,2100 ty™ К ветроколесу Войлочные кольца Восьмиполюсный магнит - ротор из сплава алии Корпус статора Сердечник статора Пазы для обмотки статора Тормоз Трехфязный генератор ветроэлектрического агрегата ВЗ-2 на 1006m ,12ft при скорости ветра 8м/сек Ветроэлектростанция Нагрузка Схема ветроэлектрического агрегата П.Ф Скворцов ХуЭ. Максимов в. м.
Электротехника, (лава 5. Синхронные машины Таблица 15 Худ. А. Меньшиков
Электротехника Глава 5. Синхронные машины !аблкца16 ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Пзраллельчзя работа двух турбогенераторов на общую нагрузку (сеть) Синхронизация при помощи синхронизирующих ламп Изменение напряжения на синхронизирующих лампах П.Ф. Скворцов
Электротехника. Глава 5. Синхронные машины Таблица \7 СИНХРОННЫЙ 40°/а 100 03 о 02 V О! Статор Ротор ДВИГАТЕЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ НД ТОК ВЛИЯНИЕ Фаза в дж пуск пдаб о/ /о Зависимость зле. двигателя от тока возбуждения Возбу- дитель Схема включения двигателя Векторная диаграмма двигателя при различных токах возбуждения Опережающий ток двигателя kJ с Ротор П^П. ВИГОТЕЛЬ (продолжение) Сеть В 120 11009/о ‘-Ifa Отстающий ~ t двигателя ‘ О 20 60 100 ИО 47-образные кривые изменения тока Двигателя с изменением тока возбуждения при различных нагрузках Вращающееся магнитное пале статора Фаза А Пусковая обмотка Itt М Mg; Фаза С Асинхронное вращение ротора при пуске МВ&Г1 МВп? реактор Статор Ротор- индуктор M8i ! о,в OJS д-d 0,2 о Пусковой (Ма) И ВХОДНОМ (Mg) моменты двигателя при различных сопротивлениях пусковой обмотки Порядок пуска : I. Замкнуть обмотку возбуждения на сопротивление 2. Замкнуть масляный выключатель N*2 . По окончании разбега ротора {пг^в,95п,} подать ток возбуж- дения в ротор . Замкнуть масляный выключатель N*i и выключить мк№2 Схема пуска с помощью реактора Статор Ротор- индуктор Вращающееся поле статора п, Лусковая- успокоптельная обмотка (беличья клетка) Электромагнитные силы, действующие на ротор при пуске &инд Схема пуска пуск Автотранс- форматор Возбудитель с помощью автотрансформатора «СИНХРОННЫЙ ПУСК СИНХРОННОГО ДВИГДТЕПЯ П.Ф Скворцов Худ Л. Меньшиков
IJ •Л Г С Ли И На. uiaoau, иппл^иппшс nnciwnnui Габлица 18 ПОТЕРИ И кпд. СИНХРОННОЙ машины кг кг Потери на гистерезис и вихревые токи в сердечнике и зубцах статора Потери в стали статора (ЛР„) FM Вентиляционные потери Потери на трение в подшипниках и на трение щеток b контактные кольца Тепловые потери в обмотке статора (АР*) Механические потери (ЛРмл) т^-илд. возбудителя ШР возбудитель N мин N N пульсация возбуждение вихревых (поверхностных) токов в полюсном наконечнике Зубцовая магнитного потока Возбуждение вихревых токов в проводниках статора потери (А Ра) Потери на возбуждение (APt) 0,98 VWV ИР** I 0,90 От первичного двигателя Лрисозр*/ и___________1 ' лг Pt __ yytZZwy Р, УзО7созф+£ДР КПД. генератора Pz~V3(/IC0S<p Потери в генераторе Энергетическая диаграмма генератора h-ч С0$^0,8 К рабочей П машине Электоическая ёханическая QJO о * ~ _ _ г, _ У? I//со* у-zap 'Р~ Л ~ •^aUIcostp Потери в двигателе К.П.Д. двигателя Энергетическая диаграмма двигателя П.Ф.Скворцов Худ. А. Меньшиков
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 1 ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОНА Среднее значение выпрямленного напряжения | ^обр Максимальное значение обратного напряжения на вентиле Действующее значение вторичного тона трансформатора M4I Коэффициент формы кривой тока ОДНОПОЛУПЕРИОДНОЕ ВЫПРЯМЛЕНИЕ ( применяется и без трансформатора ) I и^г гиг‘К^\в Обратное напряжение Вторая половина периода I 8 =0,7851в а Выпрямленное напряжение Вторичный тон ДВУХПОЛУПЕРИОДНОЕ ВЫПРЯМЛЕНИЕ С ВЫВОДОМ НУЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА ( схема предложена в 1901 году В.Я3. Миткевичем ) ДВУХПОЛУПЕРИОДНОЕ ВЫПРЯМЛЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФИЛЬТРА ДВУХПОЛУПЕРИОДНОЕ ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПО МОСТОВОЙ СХЕМЕ ( применяется и без трансформатора ) 3. И. Ресовский.
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 2 ВЫПРЯМЛЕНИЕ ТРЕХФДЗНОГО ТОДД Среднее значение выпрямленного напряжения Максимальное значение Действующее значение вторичного обратного напряжения на вентиле тока трансформатора Ug~ 0,83 Ц^0,Б8 U; ТРЕХФДЗНДЯ СХЕМД С ВЫВОДОМ НУЛЯ ТРДНСФОРМДТОРД ( предложена в 1901 году В.Ф. Миткевичем). 1^1Г0,8Ив\а Вторичный ток Выпрямленное напряжение 1CUS УЭ-тбЦ; yMilfrp Обратное напряжение ТРЕХФДЗНДЯ МОСТОВДЯ СХЕМА (предложена в 1923 году A.R.Ларионовым,применяется и без трансформатора) Э.И.Расовсний.
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 3 ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ Полупроводник Свободные электроны Свободные дырки внешним полем дырки и электроны Кривая выпрямления тока Полупроводник к Свободные электроны Электронно-дыро’гяый переход с малым электрическим сопротивлением ПРЯМОЙ ток Электронно-дырочный переход с БОЛЬШИМ сопротивлением (запирающий слом) ОБРАТНЫЙ ТОН Коэффициент выпрямления (5-100 тысяч) р (позитив)—область полупроводника с примесью акцептора,обладает ДЫРОЧНОЙ проводимостью. П (негатив)— область полупроводника с примесью донора, обладает ЭЛСНТРОННОЙ проводимостью. СХЕМА ДЕЙСТВИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ р-спой закиси меди CutOt обогащенный атомами кислорода (акцептора), обладает дырочной проводимостью Прямой ТОК Свободныедырки Свободные электроны Гр^П переход (запирающий слой)) ’ Закись мдди (полупроводник) Красная медь --------- П - слой закиси меди обогащенный атомами меди (донора), обладает электронном проводимостью СХЕМА ДЕЙСТВИЯ МЕДНО-ЗАКИСНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ В ПРЯМОМ НАПРАВЛЕНИИ выпрямительный элемент - (купроне) Латунный радиатор Нажимная шайба Ку проке п -Латунная II/ дистанционная || Изоляционная || ^трубка IV, v: Красная медь Свинцом* шайба" Изоляция Схематический разрез выпрямительного элемента Изоляция Вольт-амперная характеристика Свинцовые шайбы Выпрямительный столб из четырех элементов на 6 вольт, собранный по мостовой схеме Купроне Латунный радиатор Купроне Дистанционные шайбы МЕДНО-ЗДКИСНЫЕ (КУПРОКСНЫЕ) ВЫПРЯМИТЕЛИ ♦ Медно-закисные выпрямители получили широкое распространение в измерительной технике благодаря лучшим свойствам и постоянству их вольт-амперных характеристик г • • • Э. И. Расоеский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 4 СЕЛЕНОВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ • I Д-слой селена обладает дырочной проводимостью Селен (полупроводник) Подкладка из никелированной I сшиМВН Прямой ток Свободные дырки Свободные электроны Гр~п переход (запирающий слой) 1 . Катодный сплав из висмута,олова и донора кадмия Л-слой кадмие- вого селена, обладает электронной проводимостью СХЕМД ДЕЙСТВИЯ СЕЛЕНОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ в прямом направлении Селен 830 Никелирован- ная сталь (а нод-1 мм) Катодный сплав (0,01мм) Прямой ток Выпрямительная селеновая шайба ИзоляциоинаЛхЯ шайба Запирающий Селеновая шайба Стаяь(Мш) Селен (о./**) зажим I Изоляция Пружинящая латунная шайба Катодный смав(6,Ф1м< : ВольтЗмлерная характеристика Схематический разрез селенового выпрямителя при 20вс выпрямительной шайбы ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ СТОЛБ ИЗ ЧЕТЫРЕХ СЕЛЕНОВЫХ ШЭИБ диаметром 100мм,собранный по мостовой схеме,на 166,За (Uf№8; иг*М1 • Ug=/S8; *V5 Выпрямитель типа ВСА-4 на 120,2408,2а. Выпрямительный селеновый столб из 20 шайб, собранный по мостовой схеме, на 80 вольт выпрямленного напряжения (в плече 5 последовательно соединенных шайб по Л вольт на шайбу) Выпрямитель типа ВСА-111 на В0в,8а 4? Селеновые выпрямители получили широкое распространение в силовых установках благодаря высокому к.л.д. (85%) по сравнению с купроксными (55%) и лучшим эксплуатационным качествам - ' -. , ,,, , , ,, _ , .................................. , Э.И.Расовский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 5 ГЕРМАНИЕВЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ Р~ слой германия, обогащенный атомами индия (акцелтор),облад дырочной проводимостью Германий (полупроводник) Индий /7-слой германия ПРЯМОЙ сурьмы (д»»ор), УОК обладает электронной (p-Пперемд (запирающий слой) 1 СХЕМА ДЕЙСТВИЯ ГЕРМАНИЕВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ в прямом (пропускном) направлении Стеклянный Металлический кристаллцаержатель Металлические фланцы изолятор корпус токосниматель Металлическое основание вольфрамовая игла 7////////Z ZZZZZZZ^Z. Плоскостной германиевый триод дг-Ц21_27 (предназначен для работы в качестве выпрямителя ' на частотах до 2000 герц) / Индии Яруталл \ кристаяладеожатмь Индии кристам германия "Выводы _ 1------20мм Конструкция плоскостного диода > Металлический корпус Изоляция Верхний замен м :—-ж Металлическое основание Кристалл германия Проволочный вывод конструкция точечного диода Unp Точечный гермдниевый триод дг-ци? (предназначен для работы в качестве детектора малой емкости на высоких частотах до 2оо мегагерц) 60лм Нижний зажим Гибкое соединение •— _^100жм ИнДИ* ____ Разрез выпрямителя Мощный плоскостной германиевый выпрямитель ВГ-50 на 50а,50а с воздушным охлаждением nWSBVTTFMi . Германиевые выпрямители обладают рядом преимуществ по сравнению С селеновыми: малые размеры, высокий к.пд.(98%), большая допустимая удельная нагрузка (30e/c*i) З.И. Расовский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 6 КДТ0ДЫ ЭЛЕКТРОННЫХ лдмп 2000* 2200* MOO* 2600*/f Зависимость удельной эмиссии катода от абсолютной температуры Накалённый катод - Т—-Ток эмиссии Эмиссионная характеристика катода (зависимость тока эмиссии от напряжения накала) ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ МД ТОДД КАТОДЫ ПРЯМОГО НАМЯЛА •1 ПОДОГРЕВНЫЕ КАТОДЫ (впервые предложены академиком А.А.Чернмревым в 1918 г.) торированный оксидный бариевым ИВИРОВДННЫЕ кдтоды ( показано схематически )- I . Э. И. Расовыми.
I Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 7 ВУХЭЛЕНТРОДНАЯ плмпд (диод) Схема Цоколевка Схема Нить накала (U,f5g;ls=225*a; Uo^м=1550в) ДВОЙНОЙ ДИОД 5ЦЗС Анод Штырек ключ Цоколевка н (им*3.6в} иг*300в; Jg^O/на; иоаР л.-800в) Диод прямого накала 17 н Ключ {Uh-0,7(>:1^~1лла: Uo6p.*i~!$K8) Высоковольтный кенотрон Щ1С Анодная характеристика диода (зависимость анодного тона от анодного напряжения) 5_ Д1а /на ~да«|* Крутизна . характеристики *£ 47а | Внутреннее сопротивление Зависимость анодного тока от анодного напряжения при различных значениях напряжения накала ПАРАМЕТРЫ ДИОДЛ * Диодная характеристика диода 6X6 двойной диод 6X6 с подогревными катодами Семейство экспериментальных характеристик диода при разных напряжениях накала Э.И.Расовский %
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 8 ТРЕХЭЛЕНТРОДНДЯ ЛДМПД (ТРИОД) Анод I Анод? Сетка (молибден) н Р =3нвт; и,г178;11г18а;и1р0кв U,r48;Uf2508:lj57Ma;Uf-37,5e S=3,?;JU-4; П^1200ом;Ян-ЗОООом н Схема и Цоколевка нить (оксидная) Анод (никель) Нить (вольфрам)^ Сетка (молибден) |г Анод (тантал) Стеклянный баллон ГЕНЕРАТОРНЫЙ ТРИОД В^15000ом;$=2:р*30: U&I2M ТРИОД 4С4 прямого накала ГС7(ГК-3000) двойной триод 2Ш Статические анодные характеристики триода схелла для снятия статических характеристик триода Статические сеточные характеристики триода Триод 6С5 подогревный ма \&Uc)Ufnocr 6 Крутизна характеристики Внутреннее сопротивление изменению тока Проницаемость лампы Коэффициент усиления внутреннее уравнение лампы / Статические параметры трехэлектродной лампы Э.ИРэсовсний
Таблица 9 Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ РАБОТА ТРЕХЭЛЕНТРОДНОЙ ЛАМПЫ В КАЧЕСТВЕ ПРОСТЕЙШЕГО УСИЛИТЕЛЯ Анодная динамическая Сеточная динамическая характеристика ia = f(Ua} характеристика ia=f(ue) Построение динамической сеточной характеристики триода UH=28 ; U=808;и=-1в;1*6ма; R 1=7500ом ;S=l,6;j^l2;V^I20g Триод Крутизна динамической характеристики Коэффициент усиления каскада ня годя Нижний изгиб _Рабочая точка О miiiiiiinif !!?(ПН»|!Ш1в5Я|П!й!ПП»?Н1ПМПИ Построение кривой анодного тока по динамической характеристике Искажение формы анодного тока вызывается наличием сеточного тока в первую половину периода и нелинейностью динамических характеристик (нижнийизгиб) ЭМРасовский
Таблица 10 Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы многоклснддный усилитель Каскад с автоматическим смещением сетки (Ц.^0) Простейший двухкаскадный усилитель на сопротивлениях Простейший двухкаскадный усилитель на трансформаторах ВЫХОДНОЙ КДСКДД ПРИ ДВУХТАКТНОЙ СХЕМЕ Э.И.Расовскии
Таблица 11 Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы ламповый ГЕНЕРАТОР Схема генератора с последовательным питанием Генераторный триод с отдельным выводом анода UH=I78; I„=8,5a; Uo=3000S; Ijg la Р =500Вт; ЛРа=500вт; ин=17в; lH=8,5a; Ua=3000g;Ia=0,15а Р 500Вт, ДР^ЫОвт;^95;S=3f^Ri=27Q0OM генераторный триод с отдельным выводом анода и сетки Импульсная подзарядка конденсатора Простейшая схема включением рубильника лампового генератора в такт колебаниям контура Схема генератора с последовательным питанием и автоматическим смещением сетки Схема генератора с параллельным питанием Кривые напряжений и токов Трехточечная схема генератора с параллельным питанием (демонстрационная установка) Э. И.Расовсиий
Таблица 12 Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Автоматическое смещение сетки U^!5k6 Принципиальная схема Закаливаемый предмет Воздушный трансформатор накала LvvyyJ Н красной меди ирающии дроссель U^I5 кв F Запирающий дроссель Генераторный триод Р—ЦОк$т; U^ISkS ;I^SOa; APg* 60 хвт; и^336;1^2Юа; Охлаждающая f вода I U„=78; Ua»ТОО?; й^608; ~)ООма | Генераторный триод Конденсатор контура Разделительный конденсатор Развернутая схема генератора для высокочастотной закалки 178 Колебательный контур Запирающим контур (электрическая лробмат.в.ч.) сетки Смещ Зап но дроссель - для ультракоротких волн (2-/#м) Тр-р накала 120/178 Схема, двухтактного генератора на 1к6т, 50}Иггц,Л=6м (демонстрационная установка ) ЭИ. Ресовский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 13 ГЕРМАНИЕВЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ ТРИОДЫ (транзисторы ) Эмиттер внлюмен в пропускном направлении, входное сопротивление /?м мало. Коллектор включен в запирающем направлении, __ выходное сопротивление /?г? велико. — Пластмасс Пружиним из фосфористой брОНЗЫ Выводы Втулка Корпус Кожух Капля пана Увых Кристалл Л-германия Держатель R 12 мм Конструкция триода C-IA I Прямое сопротивление эмиттера R,^ 7 00 ом. | Обратное сопротивление коллектора R^TOOOom I Коэффициент усиления по току a*f,2, I по мощности I ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТОЧЕЧНОГО ГЕРМАНИЕВОГО УСИЛИТЕЛЯ При некотором повышении напряжения на входе, возрастает тон эмиттера и с ним количество дырок, проникающих из-под эмиттера в р-л переход коллектора, что приводит к резкому повышению его проводимости и значительному возрастанию напряжения на выходе —г---- ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА УСИЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ТРИОДЕ X выходным током коллектора выходным анодным током СХЕМАТИЧЕЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ТРАНЗИСТОРА И ЕГО СОПОСТАВЛЕНИЕ С ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ ЛАМПОЙ Э. И. Ресовский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 14 ГЕРМАНИЕВЫЕ ПЛОСКОСТНЫЕ ТРИОДЫ ( см. таблицу 13 ) Радиаторы Германий Вход /? Кристалл германия Стекло коллектор '(индий) Стекло коллектор (индий) ' Выход Эмиттер (индий) (индий) Н ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЛОСКОСТНОГО ГЕрманИЕВОГО УСИЛИТЕЛЯ База Я, Криста ллодержатель КОНСТРУКЦИЯ ТРИОДА П-ЗА коэффициент усиления по току по мощности Л^/7 Включение с общей Включение с общим Включение с общим БАЗОЙ ЭМИТТЕРОМ КОЛЛЕКТОРОМ ВИДЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОВ Полупроводниковые, германиевые и кремниевые триоды обладают рядом преимуществ по сравнению с ламповыми: малые емкость,вес и габариты, высокая экономичность, долговечность и высокая механическая прочность Э.И. Расовский.
Электротехника. • • Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 15 Никель Молибден тарированный Общий вид н Реактор -бз<$6+ Оксидный катод 41/=/4в; U^I5O8; Т^О^мин Газртрон Гтунгар) Аргон (20 ма, рт. столба) AV зажигания АТорированный катод . Схема двухполупериодного выпрямления Вольт-амперная с выводом нуля характеристика газотрона выпрямитель на 6-12-24в,ба ин~5в;1н~22а;Ц*3,5а I ДЦ=16в; Uo6p-10Hg; Газотрон (закрытой конструкции) рЛММЛММ] Схема физического процесса в газотроне Э. И. Ресовский
Электротехника. Глава б. Электронные и ионные приборы Таблица 16 ТИРАТРОН (ГАЗОТРОН С УПРАВЛЯЮЩЕЙ СЕТНОЙ) Схема для снятия характеристики тиратрона Схематическое устройство тиратрона 17я*5в; 1м-19а;Ди~25в; Iao*Sa; ^^^гооов^-ив -5 -4 -з -г -I о I г зв Анодно-сеточная характеристика тиратрона Тиратрон Пусковая характеристика (область)тиратрона Электронный разряд (сетка регулирует ток) Ионный разряд (заряд сетки скомпенсирован) Начало запирающего действия сетки Схема дей С Т В И Я сетки В тирдтроне с “в Ujamut Мостовая схема фазового выпрямленным током ia в векторная диаграмма управления тиратроне Зависимость анодного тока 1аот фазы О сеточного напряжения Э. И. Расовский
Электротехника. Глава б. Электронные и ионные приборы Таблица 17 однофазный ртутный выпрямитель Катодное пятно (2ОО*с) AU„*38 Пары ртути ионы ртути dan ст / (участок „ Т _1 ,XK«TOAaj_ j. <Лкат Н1 ли к физического процесса в дуге ртутного выпрямителя Распределение падения напряжения по длине дуги ///(участок! _У1н1дз) Стеклянный выпрямитель 2B-I2 Первая половина периода Кривая выпрямленного тока без сглаживающего дросселя со сглаживающим дросселем Вторая половина периода С хема двухполупер иодного выпрямления Схема соединения выпрямителя со вспомогательными анодами возбуждения Выпрямитель 2BH-I2 tz; AU><= 9.98 ~ Э.И. Расовский.
Таблица 18 Электротехника. Глава б. Электронные и ионные приборы ТРЕХФДЗНЫЙ РТУТНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ Стеклянный выпрямитель ЗВ-ЗО трехфазного выпрямителя с анодами возбуждения Общий ей Си 38 OS f Трехфазный выпрямитель BAP-I4 со стеклянной колбой ЗВ—30 3. И. Расовскии.
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 19 МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ РТУТНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ Бак предваритель^ ного вакуума Масляным насос''- предваритель- ного вакуума Вводанода Ртутный насос Вакуумный кран Охлашд.вода Ртутным насос Ох ла*д вода корпус выпрямителя АЯ предва- рительного вакуума Шестианодный металлический выпрямитель РМНВ-1000 Схема устройства металлического выпрямителя Изолятор Ввод анода Шестицилиндровый выпрямитель РМНВ-500Х6 Коронка § S Головка анода Аноды* возбуждения Анод зажигания Катод Изолятор катода Донница катода -Сетка (управляю- щий электрод) 'Экран Схема шестифазного (л?=б) выпрямителя Разрез цилиндра одноанодного управляемого выпрямителя РМНВ-500 (к.пд.=98,8%) Э.И. Расовский.
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы ЭЛЕКТРОННАЯ ОПТИКА I ( ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ ) Таблица 20 -^2=еДу> ir«V^4y=59ZV^>^ since_____Уг sinfi ~ Vi Движение электронов с начальной скоростью Uo, нормальной к однородному электростатическому полю Преломление электронного луча на границе двух областей с разными потенциалами Ускоренное движение электрона вдоль однородного электростатического поля (Фокус) (Источник электронов) Одиночная электростатическая линза и ее оптическая аналогия Двойные цилиндрические линзы и их оптическая аналогия Э.И.Расовскии
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы ЭЛЕКТРОННАЯ оптика II Таблица 21 ( ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В МДГНИТНОМ ПОЛЕ ) Движение электрона по винтовой линии радиуса г*с шагом 1а$ I ев еВ * ев Однородное магнитное поле с индукцией В (е-заряд электрона) по окружности радиуса г* La6 Движение электрона вдоль магнитного поля (нет отклоняющего воздействия,Л-Д) Движение электрона с начальной скоростью ио, перпендикулярной к магнитному полю ( Г-время одного оборота) Движение электронов с начальной скоростью и0, направленной под малым углом ос и однородному магнитному полю (Источник электронов) Полюсные наконечники (Фокус) 25000гс ^\\\Y\\\XX\\\\\\\\X • ••••**••« ••••••••• ’ \\\\X\\\\k\\\\\\\\\\\\^ Фокусировка электронов короткой магнитной линзой Панцирная линза с полюсными наконечниками Кривая магнитного поля, создаваемого полюсными наконечниками (Ivr*4000a) Э.И.Расовский
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 22 ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБИЛ « развертки Электронно-лучевая трубка ( электронный осциллограф, см. главу I) Трубка с электростатическим управлением типа 8Л029 +30008 Электронный прожектор пластины Схема устройства электронного прожектора него оптическая аналогия Схема трубки 8/1029 Трубка с магнитным управлением типа 23ЛМ34 Схема трубки с магнитным управлением Э. И. Расовскии.
Электротехника. Глава 6. Электронные и ионные приборы Таблица 23 ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП Конденсор Окуляр •••••• Смотровой ЛЮИ Конечное изображение Проекционная линза гвртй Ускоряющее напряжение 50*« Общий вид Фотокамера Проекционная линза Коиденсорная линза Катод щеточник Электронный прожектор Промежуточное 'изображение Зеркало для наблюдения промежуточного изображения Колонна магнитного электронного микроскопа ЭМ-3 Электрическая схема прожектора микроскопа Форма пучка электронов, Коиденсорная линза Камера образцов Объективная линза Объект Объектив Промежуточное изображение электронов V-Анод Объект Объективная линза Конечное изображение «‘L. у Флуоресцирующий \ экран Световой микроскоп оптические схемы светового и электронного микроскопов Полюсные Латунь Магнито- провод (панцирь) Электронный микроскоп Катушка .(18000витков) Увеличение в 10000раз Увеличение В40000 раз создаваемого прожектором при отрицательном смещении сетки Объективная линза микроскопа на 50 и8 Туберкулезные Туберкулезные бактерия бактерии в световом в электронном микроскопе микроскопе Э.И.Расовский
Электротехника. Глава6. Электронные и ионные приборы Таблица 24 ФОТОЭЛЕМЕНТ Вольт-амперная характеристика вакуумного фотоэлемента . Схема опыта А.Г. Столетова (1880г.) Световая характеристика вакуумного фотоэлемента фиолетовые лучи Вольт-амперная характеристика газонаполненного фотоэлемента ЦГ-3 Фотоэлемент ЦГ-1 Спектральные характеристики цезиевого и селенового фотоэлементов, глаза и вольфрамовой нити при Т=2850°Н Схема фотоумножителя Схема включения фотосопротивления Полупроз- рачная nnetx < золота----• Селен(фмм) Запирающий слой Пластмассовая обойма Свет Общий вид Стальная подложка (/ж*) Схематический разрез селенового вентильного фотоэлемента (ср. таблицу 4) R Схема усиления фототока Применение фотоэлемента В звуковом кино Схема фотореле на переменном токе Э.И. Расовскии.
Электротехника Глава/ Производство и распределение электрической энергии Таблица 1 СХЕМА ЭЛЕНТРОСНАБЖЕНИА ОТ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Центральные понизительные подстанции 0,38/0,22кв кв Шины Линии Юкв ft 38/022 кв к потребителям Потребительные подстанции Низковольтная сеть Низковольтная распределительная Распределитель- ные линии 10 кв 0,38/0,22к в (к потребителю) К потребителям (и изковольтиая сеть) 0,38/022 кв к потребителям л Вид на здание станции и плотину Братской ГЭС (по проекту) Повысительные трансформаторы НО кв 35 кВ каомьиь* 35кв Юкв Юкв Машинный зал Днепровской ГЭС им В.И. Ленина Шины системы От другой электро- станции Защитные Юкв 038/0,22 кв Генераторы Двухцепкая линия электропередачи НО кв Линия электро- передачи (Юкв Шины 10,5 кв Трансформаторы \ собственных нужд кв Подстанция 110/35 кв 35 кв диким 35 кв 35 кв Подстанция 35/10 кв 10 кв Потребительские тра нсформаторные подстанции или киоски t Электрические станции строятся в местах расположения энергетических ресурсов, откуда электрическая энергия высокого напряжения передается в места ее потребления. Объединение районных электростанций в энергетические системы • повышает технические и экономические показатели. ---------------------------------- Ш. М, Алукер
Электротехника. Глава?. Производство и распределение электрической энергии ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Таблица 2 Градирня Распред.устройство г *1- ....л iiimuiin Водоочистка Машинный зал Al IIВ И» Потери в топне Потери с уходящими газами Сжигаемое топливо в топке Потери в трубопроводах Потерн в турбогенераторе Потери с охлаждающ. конденсатор аодой _—gwg 51%) Потери 7Пу и собств. расход 'и/о Отдаваемая со станции электроэнергия конденсационной электростанции Расход энергии на собств. нужды (2% Энергетический баланс Сжигаемое топливо (|пл°Л • в топке 30 Потери А। и собств. расход 41 Потери (.о/ в трубопроводах \J3 Полезная отдача rQO/ энергии ЭЗл Потери Л в турбогенераторе14 тсЛ ПотеРИ f М с уходящими газами 15% Тепло с паром на производство 20г Тепло с паром . на коммуиальн.и быт. нужды »ЦИММ1* Потери с охлаждают.//» конденсатор водой 160 Расход энергии . _0. на собств. нужды Энергетический баланс теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) Электроэнергия 1111111111^ а и I ц и и Г/2 — —— ч Тепловые станции строятся, по возможности, в центре нагрузки и вблизи источников воды. Теплоэлектроцентраль — наиболее экономичная из тепловых электростанций. Экономичность электростанции растет с ростом мощности отдельных ее агрегатов,. ________ станции в целом и повышением рабочих давления и температуры. Ш.м.Алукер
Электротехника. Глава?. Производство и распределение электрической энергии Таблица 3 МЕЛКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ И ПЕРЕДВИЖНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Сжигаемое топливо — Потери ' С отходящими Потери с охлаж- дающей водой СТАЦИОНАРНАЯ ДИЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ излучением Работа компрессора 4% • Полезная мощност из валу 33% £е * IMIIIOBIIIfilllJIllill Дизельные электростанции находят . применение в районах, не располагающих никакими местными энергетическими ресурсами Передвижная дизельная электростанция типа ЭСД-50-8С мощностью 50 нет Передвижные электростанции применяются в случаях временной потребности в электроэнергии я отсутствии . других источников ее Потери от провала,, _ уноса и и хл умения!\Ы,£л ТОПЛИВО с от работ, ларом Потери на трение 9% с отходящими Полезная газами 18,2% Сжигаемое на валу Б,4% ЛОКОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ( Используется в районах,богатых дровами пли топливными отходами производства) Стоимость электрической энергии, вырабатываемой на мелких электростанциях, высокая _ Качество электроэнергии-низкое. Мелкие электростанции не ЭКОНОМИЧНЫ. ___________ Ш.М.Длукер
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 4 ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ Днепровская гидроэлектростанция при пл спинного типа. Вид со стороны нижнего бьефа. Мощность гидроагрегата Верхний 4ьеф Защитный трос (грозозащита) N.',- 9,3!Ч ИП*” "гэс naep и Мощность ГЭС План гидроузла Нр - расчетный напор в метрах, Q -секундный расход воды через турбины в п- коэффициент полезного действия установки, Л- количество агрегатов Поперечный разрез по плотине и машинному залу Днепровской ГЭС им. В ИЛенина подстанция Прово Повысительная Судоходный Машинный зал НИЖНИИ бьеф Общая схема деривационной установки Для использования энергии воды участка водотока необходимо обеспечить концентрацию напора в одном створе при помощи ПЛОТИНЫ или ДврИБЗЦИИ Себестоимость электроэнергии на гидростанциях в 3-5 раз , количество персонала, занятого производством этой энергии, вЮ-50 раз меньше, а капиталовложения и срони строительства значительно большие по сравнению с тепловой станцией одинаковой мощности
Электротехника. Глава 1. Производство и распределение электрической энергии Таблица 5 ДТОМНДЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Компенсатор насыщенный пар высокого давления Парогенератор Паровая Генератор Р-100сипм В реку Из реки Конденсатор Реактор Подпиточный =п насос Циркуляционный)^— I ( насос Тепло- носитель (вода) Питательный насос Холодильник емкость Принципиальная схема атомной электростанции Тепло, выделяемое при ядерной реакции распада урана, используется для парообразования в котле и превращается турбогенератором в электрическую энергию. Общий н.п.д. атомных электростанций ниже обычных ТЭЦ и достигает 25-5-30% Регулирующий Нейтрон стержень Ядро урана-235 делится на 2 осмолка и дает 3 нейтрона Ядро I бора । нейтрон Уран-235 Уран-238 поглощается I регулирующим | стержнем Уран-239 Через 23мин » Нептуний-239 Через 2,3дня Плутоний-239 Второй нейтрон захватывается ураном-238 и образует уран-239 • х Собирающий 0 Электрон! • коллектор I Уран-239 путем > двух радиоактивных ГЛ распадов превращается 0 Электрон I в плутоний-239 продолжает цепную реакцию Схема рабочего процесса реактора с ядерным горючим в виде плутония-239, получаемого из природного урана-238 6 оновой отражатель Замедлитель канал х с Раздающий иоаеектор боковой отражатель Ьи алогическая защита Теплообменник Циркуляционный мои парогенератор насос IZZZI зонд EZZZ элементы Стержня управления Схема наиболее распространенного (гетерогенного) реактора на тепловых нейтронах урана-238 оопа ninUlfHUMilb. Помещение вспомогательного оборудования компенсаторы давглняя • •• I zzzzzzzzzzzzz/ /• Паро | Удельная Схема устройства атомной электростанции стоимость теплосилового оборудования атомных электростанций I в 1,5 —2 раза выше, чем на обычныхТЭЦ I охлаждающей воды Килограмм урана или тория по теплотворной способности эквивалентен примерно 3-Ю‘кгугля или 2 Ю*кг нефти. Разведанных мировых запасов урана и тория в 20 раз больше (по теплотворной способности) Известных запасов угля, нефти и газа, вместе взятых - а ▼ м ШМ.Алукер
Электротехника. Глава? Производство и распределение электрической энергии Таблица 6 ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ NB=0.0004BID2 U3i[x8m] Ng =0,000654 D2v3$[jrt.) Мощность ветроэлектрической станции D — диаметр ветрокояеса^уи} v—скорость ветра [м/сен] 4—коэффициент использования энергии ветра ($=&-о,зз) Машинный зал а —л'лир. ветродвигателя пл —к.п.д. передачи пг—клд. генератора Ветроэлектростанция Д-50 на 1000 киловатт (проект) | Мощность ветроэлектростанции переменна и является функцией скорости ветра | ВЭС может экономично работать только параллельно с гидро-или теплостанциями. Автономная работа ВЭС малоэффективна. Ш.М.Алунер
Электротехника. Глава?. Производство и распределение электрической энергии РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Таблица 7 Коридор управления 2,75* 3,9 Разрез по тр-ру №2 JQQQ План распределительного устройства фабрично-заводского типа (Распределение электрической энергии потребителям и управление ею осуществляются через распределительное устройство --------------------------------- Ш.МД лукер.
Электротехника. Глава7 Производство и распределение электрической энергии РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ЩИТ (ЩИТ УПРАВЛЕНИЯ) Таблица 8 Общий вид распределительного щита районной электростанции мощностью 100000квт Однопанельный распределительный щит мелкой одноагрегатной электростанции 0 0 0 Схема электрических соединений распределительного щита мелкой одноагрегатной электростанции Настенный распределительный щит мелкой стационарной или передвижной электростанции И8ТЧ КВТЧ КВТЧ Распределение энергии потребителям, оперативное управление работой электростанции и контроль за ней осуществляются с распределительного щита (щита управления) Ш.М. Длукер
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 9 ОТКРЫТАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ t • * Повышение генераторного напряжения до нужных для передачи энергии значений и понижение высокого напряжения до нужных для распределения энергии значений осуществляются через трансформаторные подстанции Ш.М.Длукер.
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 10 ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПУНКТ Or линии Юкв Отлинии Отходящая линия ЗВОи Отлинии Юкв № ЕЯ Л • "М DK-1-60A ЛреХдохраи[хтДели Е ж Разрядники Предохранитель ПН-Ю/20 Линия низкого Ю/ОД8К0 Разъединитель РВ-10/400 Разряд- них РВ1Т-Ю 200/5А Предохрани тел и тм-кю/ю I0/BJBK9 Силовые предохранители рг-гооА зво/ггов Разъеди- нитель РГ-1200А ПР-1Ч00А ПН-2/25А птп Понизительный трансформатор Отлинии< Разъединит Ц ре-го/400 Высохпвольти.' предохранитель |< ЛХ-Ю/20 ~ |0/аЗАкя рубильник Предохра нители РЯДНИН F РВЛ-Ю К потре- бителям Отходящая линия 380в Линия освещения 220 В Комплектная подстанция типа КТП мощностью до 100 ква и ее однолинейная схема Высоковольтным ввод ЩИТ низкого нипряшення Понижающим трансформатор Отходящая линия 380 в Шимы 380 В Столбовая трансформаторная подстанция (трансформаторный пункт) Закрытый трансформаторный пункт и его однолинейная схема Понижение высокого напряжения до рабочего и распределение анергии Ьотребителям осуществляются через трансформаторные подстанции Ш.М.Алукер
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица II КОМПЛЕКТНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ 35/1Окв тип ктп-1800 (мощностью 1800 ива) завода „электрощит" • • • Линии Юнв Разъединители ЛЗПЗЗхв Предохранители Ячейка Шины Юнв РВ -Ю/400 &МГ-1Э0 Для целей защиты и измерения Тр-ры тока на Ю кв ТПФ-Ю Линия элем poneредачи Проходные изоляторы Опорные изоляторы ввод • Игл Wh РВ-Ю/400 Линия №3 Линия №4 Линия М*2 Шкаф тр- ра собственных нужд Общий вид комплектной подстанции ЛЭП 35 нв ввода И Дивертор (грозозащита) Маомя выключатель ВЫ Г-133 10/60 О ПРЬа-221 РВ-Ю/400; вмг-/зо 7ПФ-Ю Линия №1 'от т р-ра нэп ряж. Разъединитель ТМ-1800/35 35/Юнв Тр-ры тока I ТПФ-Ю/150 •'1— РЛИЗ-35/600 Предохранитель РВ-Ю/400 НРУН-Ю Разрядник PBC-3S Разъединитель на Юнви 4ооа Масляный выключатель предохранитель нзЮкон2оа Wh Wh* ' Привод ВМС ртв РВ-Ю/400 Счетчик Wb ЭЛ энергии ПКТ-Ю/20 ТМ-20/Ю 10/Q.4-0,2 Счетчики активной и реактмвм. энергии От тр-ров напряжения РВ-Ю/400 пит-to/го ВМГ-130 ТПФ ! Ячейка линии РВ-Ю/400 вмг-130 ТПФ-10 Для целей защиты • Шкаф тр-ра на л ряж Однолинейная электрическая схема комплектной подстанции типа КТП-1800 Трансформация напряжения для экономичной передачи электрической энергии на нужные расстояния и распределение ее потребителям осуществляются на трансформаторных подстанциях ШМАлукер
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 12 ВОЗДУШНЫЕ линии Защитные Дистанционная распорка • междупро водами на линии Куйбышев-Москва* о типа П-образная опора АЛ-об ная опора И ечная опора (свечка) 54 алюминиевых проволоки 19 стальных проволок Ф2 Металлическая шестипроводная опора на ПО кв • линий 10мм 30,2 мл» Распорки ACO-4SO Сталеалюминиевый провод 0-480 300мм Подвесной изолятор П-8,5 (количество элементов гирлянды зависит от напряжения линии) Металлическая трехпроводная О опора портального типа на ?го ив Наименьшее расстояние продолов в пролете до земли 8/и ил=400нв Линия электропередачи Куйбышев -Москва ижные зажимы выпускакпде на линии Куйбышев-Мосша Подвес проводов на угловой опоре ЛЭП Куйбышев-Моснва Тип и габариты опор, сечение провода,изоляция,расстояние между проводами и длина пролета определяются напряжением линии, передаваемой по ней мощностью и климатическими условиями (географическим районом). Ш-М.Алукер
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 13 КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ Прокладка кабеля по потолку Прокладка кабеля в траншее Кирпич Лесок Прокладка кабеля на кронштейнах по стене Трехфазный кабель на напряжение до 6 кв Прокладка кабелей в туннеле Прокладка кабеля в каналах Заполняется маслом Токоведущие жилы оболочка Медная спираль бумага, пропитанная маслом Маслонаполненный кабель изоляционные пластины Разделка трехфазного кабеля Концевая воронка Муфта для наруиисустановки кабельные линии применяются в городских распределительных сетях и других подземных проводках, кабельные линии значительно дороже воздушных, но долговечнее и надежнее в эксплуатации _ Ш.М.Алукер
Электротехника. Глава?. Производство и распределение электрической энергии Таблица 14 коммутационная аппаратура Грехлолюсный рубильник до 400a Трехполюсный переключатель до 400 а Выключатель типа ВМб-Ю масляный баковый на Ю кв Разъединитель однополюсный для внутренней установки на Б-10 ив,400-600 в Разъединитель трехполюсный для внутренней установки Рубильник с рычажным приводом до 400 а РП/3 Трехполюсный рубильник с кожухом. до I00 а на напряж.380/220 в имя Масляный выключатель типа ВМГ-122 на Бив,400а Вклю- ченное положение " Проходной изолятор 'Трансформатор тока Выключатель нагрузки (разъединитель мощности) типа ВНП-16 на 6*40нв до 4ООа с предохранителями типа ПН | коммутационная аппаратура выбирается по номинальным напряжениюдоку и условиям установки Разъединитель поворотного типа РПН-Ю на IOkbJjOO а для наружных установок Предохр. типа ПК
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии защитная аппаратура Таблица 15 Гибкая СВЯЗЬ Выключающий селеноид Контактный * Гибкая I t мелкозернистым заполнитель^ Контактный /Наконечник -Пружина Газогене- " рирующий материал - Стержень Гам генерирующим материал С мелкозернистым заполнителем нклирумший чожух- Плавная Трубчатый Роговой предохранитель для наружной установки змитель СТ1ИО8КМ Силовой предохранитель высокого напряжения для внутренней установки выключатель Масляный Предохранитель с открытой плавкой вставкой Низковольтные максимального тона Автомат понижения напряжения предохранитель предохранители тока с выдержкой времени Максимальное реле Автомат обратной мощности Принципиальные схемы автоматических выключателей Транс- форматоры тока -Плавкая вставка С механическим г газовым путьем удвииеияем дуги l газовым дутьем Основные типы предохранителей ( высоковольтных) для нар Принципиальная схема автоматического отключения масляного выключателя посредством максимального реле Защитная аппаратура выбирается по условиям возможных аварий и обеспечения бесперебойности электроснабжения. Защита должна быть селективна-избирательна. Аппаратура защиты выбирается по номинальным напряжению и току и по времени срабатывания. Ш.М.Адукер
Электротехника. Глава 7 Производство и распределение электрической энергии Таблица 16 ВЫСОКОЕ И НИЗКОЕ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (установки с напряжением относительно земли иог,превышающим 250в) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ( установки с напряжением относительно земли U03,не превышающим 250в) Рука-рука руна-нога 1оп — 50 ма Сопротивление человеческого тела • Обе руки-обе ноги Сопротивление человеческого тела Ток, опасный для жизни — 100/иа Смертельный ток ПОРАЖЕНИЕ ИЧЕСКИМ ТОКОМ 80% поражений электрическим током приходится на установки низкого напряжения Э.И.Расовский
Электротехника. Глава 7. Производство и распределение электрической энергии Таблица 17 ШАГОВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ РАСТЕКАНИЕ ТОКА В ЗЕМЛЕ ОТ ПОЛУСФЕРИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОДА * Сопротивление полусферического слоя почвы. Сопротивление растеканию от полусферического электрода. Глина. Суглинок. Чернозем. Песок. Удельная проводимость (у1) грунтов различной влажности. Шаговое напряжение Л <f> = ^-ЛХ=Ы/?х« = ~гту (~к ~ хТдх Падение потенциала вдоль силовой линии Потенциал заземлителя. Потенциал произвольной точки. Напряжение прикосновения заземляющие устройства должны быть рассчитаны на допустимое шаговое напряжение и напряжение прикосновения Э.И.Расовский.
Электротехника. Глава 7, Производство и распределение электрической энергии Таблица 18 ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВО Трансформатор Повторное заземление Схема защитного заземления в установках низкого напряжения с изолированной нулевой точкой Схема зануления в установках низкого напряжения с гл ухозаземленной нулевой точкой Кметаллич. части опоры о Количество труб, расстояние между ними и их расположение определяются расчетом и конкретными условиями осуществления защитного заземления Железная полоса;: 2500 8 прорезь Хомутом Соединение заземляющей полосы Концы заземляющих труб с трубой Траншея для полосы и заземляющая труба Щит управления К корпус Генератор Компрессор \\\\\\\\\\\\ »\X\XXxX\\W\\\WX\x\WXWWXW\WXX .AWWWW A'XW'^ \\ Ч\\\\' d*50w* Схема устройства защитного заземления Все металлические части электрической установки, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие под ним оказаться, подлежат обязательному защитному заземлению. Защитное заземление рассчитывается по напряжению прикосновения и шаговому. —----------Эти напряжения нормируются соответственно условиям эксплуатации щм.Алукер
Электротехника Глава/ Производство и распределение электрической энергии Таблица 1 СХЕМА ЭЛЕНТРОСНАБЖЕНИА ОТ РАЙОННОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Центральные понизительные подстанции 0,38/0,22кв кв Шины Линии Юкв ft 38/022 кв к потребителям Потребительные подстанции Низковольтная сеть Низковольтная распределительная Распределитель- ные линии 10 кв 0,38/0,22к в (к потребителю) К потребителям (и изковольтиая сеть) 0,38/022 кв к потребителям л Вид на здание станции и плотину Братской ГЭС (по проекту) Повысительные трансформаторы НО кв 35 кВ каомьиь* 35кв Юкв Юкв Машинный зал Днепровской ГЭС им В.И. Ленина Шины системы От другой электро- станции Защитные Юкв 038/0,22 кв Генераторы Двухцепкая линия электропередачи НО кв Линия электро- передачи (Юкв Шины 10,5 кв Трансформаторы \ собственных нужд кв Подстанция 110/35 кв 35 кв диким 35 кв 35 кв Подстанция 35/10 кв 10 кв Потребительские тра нсформаторные подстанции или киоски t Электрические станции строятся в местах расположения энергетических ресурсов, откуда электрическая энергия высокого напряжения передается в места ее потребления. Объединение районных электростанций в энергетические системы • повышает технические и экономические показатели. ---------------------------------- Ш. М, Алукер
Электротехника. Глава 8. Электрическое освещение СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ Таблица 2 ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ Световой потом равен мощности лучистого потока ~FP, помноженного на коэффициент относительной видности- К* F\ сГр Н* С-ноэф пропорциональности Единица измерения светового потока- ЛЮМеН (/му-световой поток, излучаемый абсолютно черным телом с площадью выходного отверстия 0,5305при 2046*# Световой поток и единица его измерения Сила света I— пространственная плотность светового потока — Сила света о>- Телесный угол •» Световой % поток $ — отношение светового потока к единице телесного угла Единица измерения силы света — свеча (св) — сила света точечнойо источника, излучающего световой лоток в один люмен, равномерно распределенный внутри телесного угла в один стерадиан 4 гчг>л..«, _1 люмен 1свеча=к7?^ ' 320 340 0 20 40 Продольная кривая распределения силы света лампы накаливания Сила света и единица его измерения Единица освещенности - ЛЮКС (лк) — поверхностная плотность светового потока (д el люмен, равномерно распределенного на площади^ в 1нв метр 1 люмен ЛЮКС -------- 1 кв метр Значения яркости некоторых источников света Вольфрамовая нить I в пустотной лампе Пламя стеариновой свечи Пламя керосиновой лампы 0,7с б 1,1 сб 140-200 сб Вольфрамовая нить в газополной лампе Кратер электрической дуги 800-I200 сб 18000 Освещенность Е-поверхностнал плотность светового потока В„=-£[нг-1-10'св] ЯРКОСТЬ Вп — отношение силы света в перпендикулярном направлении к площади светящей плоскости
Электротехника. Глава 8. Электрическое освещение Таблица 3 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТЯ Латунь Цоколь P = iOOSm Двойная спираль (биспираль) накала /27$ /оо Световая отдача Колба Дуговая лампа Нормальная осветительная лампа Люминесцентная лампа низкого давления с подогревными электродами Люминесцентная ртутная лампа высокого давления Источники света очень разнообразны по конструкции, внешнему виду, техническим характеристикам и назначению. Выбирают источники света соответственно конкретным условиям ----------------- Тепловые потери невидимые излучения Напряжение Видимые излучения Энергетический баланс наиболее распространенных источников света Зависимость характеристик ламп накаливания от напряжения питающей сети (8% от номинальным значений) Ш МАлухер
Электротехника Глава 9. Электрическое освещение ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (СВЕТИЛЬНИКИ ) Таблица 4 Светильники прямого света Светильники рассеянного света Светильник отраженного света Прожектор заливающего света Основными характеристиками светильников являются.- кривая распределения силы света, коэффициент полезного действия и защитный угол зго* ззо* зао* ззо* збо* ю* го* зо* ао* зго* ззо* зао* 350* 3to* ю* го* зо* ао* зю* зго* зао* зю* го* ао* so* зо* го* ю* о* ю* го* зо* Кривая распределения силы света светильника „глубокоизлучатель" кривая распределения силы света светильника, люцетта "цельная с отверстием Кривая распределения силы света светильника отраженного света Кривые распределения силы света прожектора заливающего света (Осветительные приборы весьма разнообразны по конструкции, назначению и характеристикам. Выбирают их соответственно конкретным условиям освещения Ш.М Алукер
Электротехника. Глава 8. Электрическое освещение Таблица 5 РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ И РАЗМЕЩЕНИЕ СВЕТИЛЬНИКОВ Условия размещения светильников Светлый потолок и светлые стены Показатель помещений Козффициент использований светового потока Средние стены и светлый потолок лкмлен к — коэффициент запаса 1,3+2) П — число ламп Необходимый световой поток Расчет освещенности методом коэффициента использования Значение коэффициента отражения Определение горизонтальной освещен- ности в отдельных точках помещения Определение вертикальной освещенности в отдельных точках помещения Расчет освещенности точечным методом УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД МОЩНОСТИ НА ОСВЕЩЕНИЕ : для жилых и общественных помещений 3,5-т-25 для производственных помещений 4+15 вт/м2 вт/лл2 (ОриемТирОвочно) Расчет освещения ведется, исходя из условий обеспечения необходимой освещенности. Освещенность рабочих Мест, жилых, культурных,производственных и других помещений — нормируется Ш М.Алукер
Электротехника Глава 8. Электрическое освещение Таблица 6 ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ ПРОВОДКА Вводы в здание через кирпичную и деревянную стены Вводы в здание через крышу и с подставным столбом Однолинейная схема электропроводки Внутренняя осветительная проводка Осветительная проводка на роликах (в сухих помещениях) Осветительная проводка на изоляторах (в сырых помещениях) Монтаж Соединение выключателя шнура Оконцевание Ответвление Соединение 11. в крупных жилых домах открытая проводка заменяется скрытой. 2. Плетеный шнур заменяется двухжильным проводом в хлорвиниловой изоляции прокладываемым без роликов I ШМАпунер