Настоящее издание учебного пособия по курсу «Общая электротехника» для втузов неэлектротехнических специальностей переработано и дополнено автором в соответствии с теми замечаниями и пожеланиями, которые были получены издательством и автором после выхода первого издания книги.
Как и в первом издании, пособие охватывает только основные разделы курса «Общая электротехника», а именно: основы электротехники, включающие в себя теорию и методы расчета цепей постоянного и переменного тока, магнитные цепи и вопросы электромагнитных взаимодействий, а также электрические измерения и электрические машины, знание которых необходимо как для общей подготовки каждого инженера по электротехнике, так и для последующего изучения специальных разделов. В заключение в пособии рассматриваются общие вопросы производства и распределения электрической энергии и электроснабжения промышленных предприятий, знакомство с которыми необходимо инженерам-технологам (неэлектрикам), так как экономичность и надежность электроснабжения промышленного предприятия зависит от учета энергетических факторов при построении технологического процесса и выборе режима работы предприятия.
Что касается специальных разделов, а именно: электропривода, электротермии, электротехнологии и др., то они в пособии не затрагиваются, так как эти разделы представляют различный интерес для различных специальностей и требуют развернутого и увязанного с профилем подготовки специалиста рассмотрения в отдельных учебных пособиях. '
В связи с введением в учебные планы самостоятельного курса «Промышленная электроника» и выпуска по этому курсу отдельных учебников, в данном учебном пособии значительно перестроена и переработана глава, посвященная электронным и ионным приборам и их применению в современной технике. В новом издании в этой главе рассматриваются только вопросы преобразования тока и промышленных выпрямительных установок, почему глава получила название «Преобразовательная техника».
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............. 3
Глава первая
Введение
1-1. Роль электричества в развитии
производительных сил...... 9
1-2. Развитие электрификации СССР 11
Глававторая
Основные физические понятия и положения
2-1. Напряжение и потенциал..... 15
2-2. Электрический ток........ 18
2-3. Электродвижущая сила..... 21
2-4. Работа и мощность электрического
тока .............. 22
Глава третья Электрическая цепь постоянного тока
3-1. Основные понятия........ 23
3-2. Электрическая цепь с последовательным соединением элементов 26 3-3. Потенциальная диаграмма электрической цепи......... 29
3-4. Преимущества и недостатки цепи
с последовательным соединением 32 3-5. Разветвленная электрическая цепь 33 3-6. Законы Кирхгофа для разветвленных цепей........... 33
3-7. Метод наложения........ 38
3-8. Сравнительная оценка схем с последовательным и параллельным
соединениями .......... 40
3-9. Параллельная работа источников
электрической энергии...... 40
3-10. Падение и потеря напряжения в
электрических цепях ...... 43
3-П. Пример расчета сложной электрической цепи.......... 44
Главачетвертая
Тепловое действие электрического
тока
4-1. Температурный коэффициент сопротивления ........... 45
4-2; Нагревание проводников током . . 46
4-3. Плавкие предохранители..... 49
4-4. Расчет нагревательных приборов 51 4-5. Коэффициент полезного действия
электрической цепи....... 52
Глава пятая
Электрические аккумуляторы
5-1. Источники постоянного тока ... 53
5-2. Свинцовые аккумуляторы..... 54
5-3. Щелочные аккумуляторы..... 60
5-4. Аккумуляторные батареи..... 61
5-5. Режимы работы аккумуляторных
батарей............. 63
Глава шестая Электрическое поле
6-1. Диэлектрики, их роль и их использование в электрических установках ............. 64
6-2. Электроизолирующие материалы 68 6-3. Электрические конденсаторы ... 69 6-4. Параллельное и последовательное
включение конденсаторов..... 73
6-5. Зарядка и разрядка конденсатора 75 6-6. Энергия электрического поля ... 79
Глава седьмая Магнитное поле и магнитная цепь
7-1. Основные понятия........ 80
7-2. Основные характеристики магнитного поля............ 82
7-3. Ферромагнитные материалы в магнитном поле.......... 85
7-4. Закон полного тока....... 86
7-5. Магнитная цепь......... 88
7-6. Закон магнитной цепи ...... 90
7-7. Расчет магнитных цепей..... 92
7-8. Разветвленная магнитная цепь . . 94
Глава восьмая
Электромагнетизм и электромагнитная
индукция
8-1. Электромагнитные явления .... 95 8-2. Проводник с током в магнитном
поле.............. 96
8-3. Закон электромагнитной индукции 100
8-4. Принцип Ленца.........102
8-5. Принцип электрического двигателя и электромеханического генератора ..............ЮЗ
8-6. Вторая формулировка закона электромагнитной индукции.....106
8-7. Самоиндукция и взаимная индукция ..............Ю8
8-8. Энергия магнитного поля .... 114 8-9. Потери от гистерезиса при пере-
магничивании .......... 115
8-10. Вихревые токи.........117
8-11. Подъемная сила электромагнита 119
Глава девятая Переменный ток
9-1. Основные понятия........119
9-2. Генерирование переменного тока 120
9-3. Мгновенные и действующие знз-. чения синусоидально изменяющихся величин переменного тока 123 9-4. Среднее значение синусоидально
изменяющихся величин.....127
9-5. Метод векторных диаграмм . . . 127 9-6. Сопротивление, индуктивность и
емкость в цепи переменного тока 132 9-7. Цепь переменного тока с активным сопротивлением.......133
9-8. Цепь переменного тока с индуктивностью...........134
9-9. Цепь переменного тока с емкостью .......•......136
9-10. Цепь переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью .............138
9-11. Цепь переменного тока с активным сопротивлением и емкостью 141
9-12. Цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.......142
9-13. Сложная цепь переменного тока
с последовательным соединением 144
9-14. Поверхностный эффект.....148
9-15. Разветвленная цепь переменного
тока..............149
9-16. Параллельно-последовательная
цепь переменного тока.....154
9-17. Пример расчета сложной цепи
переменного тока.......155
9-18. Мощность в цепи переменного
тока..............155
9-19. Активная мощность......156
9-20. Реактивная мощность..... 158
9-21. Активная, реактивная и полная
мощности цепи переменного тока 161
9-22. Повышение коэффициента мощности в цепях переменного тока 165
9-23. Падение и потеря напряжения в
цепях переменного тока.....168
9-24. Резонанс напряжений в цепях
переменного тока........170
9-25. Резонанс токов в цепях переменного тока '......• . • . . . 173
9-26. Символический метод анализа и
расчета цепей переменного тока 174
9-27. Основные законы электрических цепей переменного тока в символической форме.........178
9-28. Мощности переменного тока в
символической форме......180
Главадесятая
Несинусоидальные токи
10-1. Основные положения......181
10-2. Несинусоидальные напряжения и
токи в цепях переменного тока с
. различными характеристиками (R,
L и С) .......•.....183
10-3. Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока . . 186 10-4. Влияние насыщения ферромагнитного сердечника на ток в катушке . . ...........187
6
10-5. Влияние магнитного гистерезиса
и вихревых токов на кривую тока 183
10-6. Схема замещения катушки со . стальным сердечником в цепи переменного тока........193
Глава одиннадцатая Трехфазный ток
11-1. Основные преимущества трехфазной системы тока........195
11-2. Трехфазные системы э. д. с, напряжений и токов........196
11-3. Цепь трехфазного тока по схеме
„звезда"............ 193
11-4. Фазные и линейные напряжения
и токи.............200
11-5. Цепь трехфазного тока по схеме
„треугольник" ......... 203
11-6. Мощность в цепи трехфазного
тока .............. 205
11-7. Несимметричные режимы в цепях
трехфазного тока.......207
11-8. Вращающееся магнитное поле . . 212
Г л а в а двенадцата я Электрические измерения
12-1. Измеряемые величины.....216
12-2. Механические схемы указывающих и интегрирующих приборов 217
12-3. Системы электроизмерительных
приборов.........• . . 220
12-4. Измерение тока и напряжения в цепях постоянного и переменного токов...........230
12-5. Измерение мощности в цепях постоянного и переменного токов 232
12-6. Измерение активной мощности
в цепях трехфазного тока . 236
12-7. Измерение полной и реактивной мощностей в цепях переменного тока............. 240
12-8. Измерение электрической энергии в цепях постоянного и переменного токов.........242
12-9. Реактивный счетчик......243
12-10. Приборы и методы сравнения . . 244 12-11. Электрические методы измерения
неэлектрических величин .... 245 12-12. Электромагнитные реле .... 249
Глава тринадцатая
Электрические машины.
Общие сведения
13-1. Преобразование энергии в электрических машинах.......250
13-2. Устройство электрических машин 256 13-3. Классификация электрических машин..............251 .
Глава четырнадцатая .
Трансформаторы
14-1. Роль трансформатора в развитии
современной электрификации . . 251 1 14-2. Устройство и принцип действия
трансформатора........25S
14-3. Холостой ход трансформатора 261 14-4. Нагрузочный режим трансформа- Э,
тора.........• .... 26'
14-5. Схема замещения трансформатора 26!. 1 14-6. Падение и потеря напряжения в . 1
трансформаторе ........ 27,
14-7. Регулирование напряжения трансформаторов ..........273
14-8. Потери энергии в трансформаторе
и его к. п. д..........275
14-9. Опыты холостого хода и короткого замыкания........278
14-10. Номинальные параметры трансформаторов ..........280
14-11. Трехфазная трансформация и
трехфазный трансформатор . . . 280 14-12. Параллельная работа трансформаторов ............285
14-13. Конструкция трансформаторов 288 Н-14. Автотрансформаторы......291
Глава пятнадцатая Асинхронные машины
15-1. Общие сведения, принцип действия и основные свойства асинхронного трехфазного двигателя 294 15-2. Скольжение асинхронного двигателя ... •.........296
15-3. Асинхронные двигатели с различными скоростями вращения , . . 297 15-4. Частота тока в цепи статора и
ротора............299
15-5. Конструкция и основные типы асинхронных трехфазных двигателей .............299
15-6. Магнитные потоки в асинхронной машине......... . 301
15-7. Цепь статора асинхронной машины ............303
15-8. Цепь ротора асинхронного двигателя ........'.....306
15-9. Уравнение намагничивающих сил
в асинхронной машине.....311
15-10. Пуск и рабочие режимы асинхронного двигателя.......312
15-11. Схема замещения асинхронного
двигателя...........315
15-12. Вращающий момент асинхронного двигателя........316
15-13. Механическая характеристика и механические свойства асинхронного двигателя...... 320
15-14. Пуск асинхронных двигателей 330 15-15. Изменение скорости вращения
асинхронных двигателей .... 333 15-16. Реверсирование асинхронных двигателей ............336
15-17. Потери энергии и коэффициент полезного действия асинхронной
машины............336
15-18. Номинальные параметры асинхронных двигателей......338
15-19. Основные рабочие характеристики асинхронных двигателей 339 15-20. Конструкция асинхронных двигателей ............341
15-21. Асинхронная машина в режиме генератора и в режиме торможения .............342
15-22. Асинхронный однофазный двигатель .............344
Глава шестнадцатая
Электрические машины постоянного тока
16-1. Общие сведения........347
16-2. Магнитная цепь и общая схема
машин постоянного тока .... 348
16-3. Принцип действия машин постоянного тока.........350
16-4. Якорь и обмотки якоря в машинах постоянного тока .... 352 16-5. Электродвижущая сила в машинах постоянного тока......355
16-6. Вращающий момент в машинах
постоянного тока . . •.....356
16-7. Реакция якоря в машинах постоянного тока.........358
16-8. Коммутация машин постоянного
тока..............361
16-9. Классификация электрических
машин постоянного тока .... 363
16-10. Генераторы постоянного тока и
их характеристики ....... 364
16-11. Параллельная работа и регулирование работы генераторов,постоянного тока.........372
16-12. Электродвигатели постоянного
тока..............375
16-13. Основные характеристики двигателя с параллельным возбуждением .............376
16-14. Пуск двигателя с параллельным
возбуждением.........382
16-15. Двигатель постоянного тока с
последовательным возбуждением 383
16-16. Основные характеристики двигателя с последовательным возбуждением ..........384
16-17. Двигатель со смешанным возбуждением ..........387
16-18. Потери энергии в машинах постоянного тока. Конструкция и типы машин постоянного тока 388
16-19. Двигатели-генераторы.....389
Глава семнадцатая Синхронные машины
17-1. Область применения и устройство синхронных машин . . . . 390
17-2. Электродвижущая сила в синхронной машине........394
17-3. Магнитные поля и реакция якоря
в синхронной машине.....396
17-4. Схема замещения и векторные диаграммы синхронного генератора ..............400
17-5. Основные характеристики синхронных генераторов......402
17-6. Параллельное включение синхронных генераторов......404
17-7. Угловэя характеристика синхронного генератора........ 403
17-8. Потери энергии в синхронных
генераторах и их к. п. д.....410
17-9. Конструкция синхронных генераторов и их охлаждение .... 411
17-10. Основные параметры синхронных
генераторов..........415
17-11. Синхронный двигатель.....415
17-12. Пуск синхронных двигателей . . 417
17-13. Схема замещения и векторная
диаграмма синхронного двигателя 41 9
17-14. Режимы работы синхронного двигателя и его характеристики . . 421
17-15. Конструкция и номинальные параметры синхронных двигателей 425
17-16. Синхронный компенсатор .... 426
Глава восемнадцатая Преобразовательная техника
18-1. Общие понятия........ 427
18-2. Односторонняя проводимость или
вентильное действие ...... 428
18-3. Схемы выпрямления тока .... 429
18-4. Типы вентилей........ 436
18-5. Электронный диод—кенотрон . . 437
18-6. Газотрон............ 440
18-7. Сглаживающие фильтры .... 441
18-8. Трехэлектродная лампа .... 442
18-9. Тиратрон........... 445
18-10. Ртутный выпрямитель..... 447
18-11. Стеклянные ртутные вентили. . 449 18-12. Металлические ртутные выпрямители ............. 450
18-13. Управляемый ртутный вентиль
и игнитрон........... 454
18-14. Полупроводниковые выпрямители 460
Глава девятнадцатая
Производство и распределение электрической энергии
19-1. Электрические станции.....471
19-2. Особенности производственного процесса на электрических станциях и графики электрической нагрузки.....• ...... 477
19-3. Схема электроснабжения потребителей ..............488.
19-4. Устройство и расчет электрических сетей...........503
19-5. Повышение коэффициента мощности промышленных предприятий ..............509
19-6. Тарификация электрической энергии, отпускаемой промышленным предприятиям..........511
Цена: 300руб.
