К 28 Электротехника. Учебник для вузов. Изд. 3-е, перераб., М., «Энергия», 1973.
560 с. с ил.
Книга написана применительно к программам по курсу общей электротехники для студентов неэлектротехнических специальностей высших технических учебных заведений и включает все основные вопросы этих программ. Она может быть использована также для самообразования и для повышения квалификации инженерно-технического персонала. В ней содержатся: введение, посвященное электрификации СССР; основные положения теории электрических цепей; начала промышленной электроники (включая вопросы силовой полупроводниковой техники); электрические измерения; описания устройства и рабочих свойств электрических машин; элементы учения об электроприводе и электрической
ВВЕДЕНИЕ
В-1. ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА СССР И ЕЕ РАЗВИТИЕ В ДЕВЯТОЙ ПЯТИЛЕТКЕ
Электротехника есть наука о техническом (т. е. практическом, прикладном) использовании электромагнитных явлений, часто это же наименование дают всей соответствующей отрасли техники. Большое значение электротехники для современной промышленности и быта объясняется тем, что средствами электротехники целесообразно и относительно просто осуществляются преобразования и передача энергии (задачи электроэнергетики), а также решаются вопросы передачи и преобразования сигналов и информации (электротехника связи).
Исключительные перспективы развития электротехники были оценены основоположниками марксизма у колыбели этой новой тогда отрасли техники. В 1850 г. К. Маркс, обращаясь к В. Либ-киехту, отмечал: «. . . царствование его величества пара, перевернувшего мир в прошлом столетии, кончилось; на его место станет неизмеримо более революционная сила — электрическая искра. . . . Необходимым следствием экономической революции будет революция политическая, так как вторая является лишь выражением первой». В. И. Ленин задолго до Великой Октябрьской социалистической революции в своих работах многократно возвращается к перспективам электрификации при социализме.
Электрификацией принято называть широкое использование электрической энергии в промышленности и в быту. В программе КПСС сказано: «Электрификация, являющаяся стержнем строительства экономики коммунистического общества, играет ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства, в осуществлении всего современного технического прогресса». Основой электрификации является развитие электроэнергетики страны — это вопросы Централизованной экономичной выработки электроэнергии в больших количествах на электрических станциях, ее передачи и распределения между потребителями, причем весьма экономичны централизованная выработка электроэнергии и ее передача даже на дальние (порядка сотен километров) и весьма дальние расстояния (порядка 1000 км и более). Кроме того, электроэнергия очень просто распределяется между потребителями и относительно легко пре-
1* Ч
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.................................... 3
В-1. Электроэнергетика СССР и ее развитие в девятой пятилетке 3
В-2. Электрическая цепь....................... 40
В-3. Напряжение и электродвижущая сила ............ 13
В-4. Сопротивление.......................... lg
В-5. Законы Кирхгофа........................ 21
В-6. Расчет проводов постоянного тока на потерю и отклонение напряжения ............................. 23
В-7. Работа и мощность электрического тока ........... 24
Глава первая. Тепловое действие тока............... 26
1-1. Уравнение нагревания проводника током.......... 26
1-2, Расчет проводов на нагревание................ 29
1-3.. Короткие замыкания и тепловая защита.......... 31
Глава вторая. Методы расчета электрических цепей постоянного
тока................................... 35
2-1. Эквивалентные схемы источника электрической энергии . . 35 2-2. Расчет смешанного соединения приемников электрической
энергии............................. 37
2-3. Применение законов Кирхгофа для расчетов электрических
цепей...............'................ 38
2-4. Метод преобразования схемы................. 40
2-5. Метод узлового напряжения................. 42
2-6. Метод контурных токов.................... 43
2-7. Принцип и метод наложения................. 45
2-8. Метод эквивалентного генератора .............. 47
2-9. Согласование сопротивлений................. 48
2-10. Нелинейные цепи постоянного тока............. 50
Глава третья. Электрическое поле и емкость электротехнических
устройств ................................ 55
3-1. Технические характеристики электрического поля..... 55
3-2. Диэлектрическая проницаемость и электрическая постоянная............................... 58
3-3. Емкость и конденсатор................... • 59
3-4. Заряд емкости через сопротивление............. °2
3-5. Электрические свойства изоляционных материалов ..... Ьо
Глава четвертая. Электромагнитные расчеты........... ^
4-1. Основные характеристики магнитного поля тока...... 55
4-2. Две системы магнитных единиц измерения......... 5о
4-3. Закон полного тока...................... 55"
4-4. Ферромагнетики........................ 2^
4-5. Расчет магнитной цепи ..................... Y3
4-6. Закон Ома для магнитной цепи...... ......... ^ '
4-7. Механические силы и работа тока в магнитном ноле.....
556
4-8. Электромагнитная индукция................. 75
4-9. Электродвижущая сила, индуктируемая в катушке, и пото-
косцепление........................... 77
4-10. Индуктивность......................... 78
4-11. Взаимные индукция и индуктивность............ 80
4-12. Электромагнитная сила и энергия магнитного поля .... 83
Глава пятая. Синусоидальный переменный ток.......... 85
5-1. Период, частота и длина волны переменного тока..... 85
5-2. Синусоидальный ток...................... 86
5-3. Получение переменного тока................. 89
5-4. Действующие значения переменных токов и напряжений. . . 90
5-5. Закон Ома для простейших цепей переменного тока...... 92
5-6. Последовательное соединение индуктивности и активного
сопротивления......................... 97
5-7. Построение векторных диаграмм............... 98
5-8. Последовательное соединение активных сопротивлений, ин-
дуктивиостей и емкостей..................х 100
5-9. Активная мощность......................' 102
5-10. Кривые мгновенной мощности................ 103
5-11. Активный и реактивный токи и треугольник проводимостей 106
5-12. Параллельное соединение приемников переменного тока . . . 108
5-13. Смешанное соединение приемников переменного тока . . . . . 111
5-14. Полная и реактивная мощности............... 112
5-15. Явления резонанса в цепях переменного тока......... 114
5-16. Повышение коэффициента мощности............. 120
5-17. Символический метод..................... 121
5-18. Расчет цепи переменного тока с применением символических
изображений векторов..................... 12't
5-19. Расчет линий переменного тока на потерю напряжения . . . . 125
5-20. Основные соотношения четырехполюсника.......... 127
Глава шестая. Трехфазная система................. 133
6-1. Трехпроводная система.................... 133
6-2. Многофазные и трехфазная системы............. 134
6-3. Соединение по схеме звезды................. 137
6-4. Соединение по схеме треугольника.............. 140
6-5. Активная, реактивная и "полная мощности трехфазной симметричной системы....................... 142
6-6. Сопоставление условий при соединении по схемам звезды
и треугольника......................... 143
6-7. Измерение мощности трехфазной системы.......... 144
6-8. Расчет трехфазной цепи при симметричной нагрузке..... 147
6-9. Расчет трехфазной несимметричной цепи.......... 149
6-10. Потеря напряжения в трехфазной линии.......... 153
6-11. Вращающееся магнитное поле................ 154
Гл'ава седьмая. Несинусоидальные периодические токи..... 159
7-1. Общие сведения........................ 159
7-2. Действующие значения периодических несинусоидальных
токов и напряжений...................... 162
7-3. Мощность неспнусоидальных токов ............. 164
7-4. Электрические фильтры.................... 165
- 7-5. Цепи переменного тока, содержащие вентили........ 168
7-6. Модулированные колебания.................. 173
7-7. Импульсное регулирование.................. 175
Глава восьмая. Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока........................... 177
8-1. Переменный магнитный поток в катушке со стальным сердечником ............................ 177
557
8-2. Переменный ток, намагничивающий Сталь..... ^7Q
8-3. Магнитный поток рассеяния..........'..'.''"' fat
8-4. Векторная диаграмма и эквивалентная схема катушки 'со
стальным сердечником................. хор
Потери в стали при переменном намагничивании'. '.'.!'' 184
Расчет переменного намагничивающего тока ......' IRR
Явления феррорезонанса............... . . 187
Глава девятая. Переходные процессы.............. щ
9-1. Два закона коммутации.................. ^д,.
9-2. Принужденные и свободные составляющие переходных токов и напряжений...................... ^до
9-3. Колебательный разряд емкости на индуктивность и сопротивление ............................ 201
9-4. Включение под синусоидальное напряжение цепи, содержащей индуктивность и активное сопротивление......... 204
9-5. Включение под синусоидальное напряжение цепи, содержащей емкость и активное сопротивление ........... 206
Глава десятая. Трансформаторы.................. 208
10-1. Общие сведения........................ ogg
10-2. Холостой ход трансформатора................ 212
10-3. Намагничивающие силы и токи в нагруженном трансформаторе .............................. 216
10-4. Вторичное напряжение .................... 217
10-5. Построение векторных диаграмм нагруженного трансформатора .............................. 219
10-6. Параметры и векторная диаграмма приведенного трансформатора .............................. 220
10-7. Эквивалентная схема трансформатора и ее векторная диаграмма .............................. 222
10-8. Короткое замыкание трансформатора............ 224
10-9. Изменение напряжения трансформатора........... 227
10-10. Коэффициент полезного действия трансформатора и его
зависимость от нагрузки................... 228
10-11. Особенности трехфазных трансформаторов.......... 230
10-12. Группы соединений обмоток трансформаторов ....... 233
10-13. Однофазные и трехфазные автотрансформаторы....... 235
10-14. Многообмоточные трансформаторы.............. 237
10-15. Параллельная работа трансформаторов........... 239
10-16. Устройство сердечника (магнитопровода) и обмоток .... 240
10-17. Нагревание и охлаждение трансформаторов......... 242
10-18. Измерительные трансформаторы . . . ............ 246
10-19, Дроссель насыщения и магнитный усилитель........ 253
Глава одиннадцатая. Полупроводниковые приборы..... 259
11-1. Общие сведения........................ 259
11-2. Полупроводниковые диоды.................. 262
11-3. Полупроводниковый триод (транзистор)........... 268
11-4. Усилители........................... 271
11-5. Обратная связь в усилителях................ 274
11-6. Транзисторные усилители................... 275
11-7. Полупроводниковый управляемый вентиль — тиристор . . • 277
11-8. Релаксационный тиристорный генератор........... 284
11-9. Полупроводниковые фотоэлементы.............. 285
Глава двенадцатая. Электронные и ионные приборы..... 289
12-1. Общие сведения........................ 289
12-2. Работа выхода электрона................... 291
12-3. Термоэлектронная эмиссия.................. ^Л
12-4. Устройство и характеристики диода............. ^9
558
12-5. Устройство п характеристики триода............ 298
12-6. Параметры триода....................... 302
12-7. Тетрод и пентод........................ 303
12-8. Усилители па электронных лампах............ 305
12-9. Электроннолучевые трубки.................. 307
12-10. Особенности газового разряда в ионных приборах...... 311
12-11. Тиратрон............................ 312
12-12. Однофазный ртутный выпрямитель.............. 313
12-13. Многофазные ртутные выпрямители............. 316
12-14. Вакуумные фотоэлементы................... 318
Глава тринадцатая. Электрические измерения......... 321
13-1. Значение электрических измерений ............. 321
13-2. Меры, измерительные приборы и методы измерений...... 322
13-3. Числовые выражения погрешностей измерения и классы точности .............................. 324
13-4. Потребление энергии электроизмерительными приборами 328
13-5. Механические узлы приборов прямого отсчета....... 330
13-6. Успокоители.......................... 334
13-7. Системы электроизмерительных механизмов......... 335
13-8. Логометры........................... 351
13-9. Счетчики электрической энергии............... 354
13-10. Омметры............................ 362
13-11. Частотомеры...........1.............. 365
13-12. Светолучевой осциллограф .................. 366
13-13. Электронный осциллограф.................. 369
13-14. Электронные автоматические мосты и потенциометры . . . 375
13-15. Цифровые электроизмерительные приборы. ,,,«,,... 383
Глава четырнадцатая. Асинхронные бесколлекторные машины .................................. 385
14-1. Общие сведения........................ 385
14-2. Устройство ротора........................ 387
14-3. Обмотка статора........................ 388
14-4. Бегущие магнитные волны.................. 393
14-5. Электродвижущая сила, индуктируемая в обмотке статора 395
14-6. Напряжение на зажимах статора .............. 397
14-7. Электродвижущая сила и сила тока в обмотке ротора .... 398
14-8. Вращение поля ротора.................... 399
14-9. Векторные диаграммы двигателя............... 400
14-10. Эквивалентная схема двигателя ............... 405
14-11. Энергетическая диаграмма двигателя ............ 407
14-12. Вращающий момент двигателя................ 409
14-13. Зависимость вращающего момента от скольжения н механическая характеристика двигателя............... 411
14-14. Рабочие характеристики двигателя.............. 415
14-15. Пуск в ход двигателей.................... 417
14-16. Механическая характеристика асинхронной машины .... 424
14-17. Методы регулирования частоты вращения двигателей . .... 426
14-18. Двухфазные и однофазные двигатели............ 432
14-19. Индукционный регулятор и фазорегулятор......... 437
Глава пятнадцатая. Машины постоянного тока........ 439
15-1. Общие сведения........................ 439
15-2. Устройство машины постоянного тока............ 440
15-3. Выпрямление переменной о. д. с. посредством коллектора
и щеток............................. 444
15-4. Обмотки барабанного якоря ................. 447
15-5. Электродвижущая сила и электромагнитный момент машин
постоянного тока.......................•
15-6. Реакция якоря.........................
559
15-7. Коммутация в машинах постоянного тока.......... 4;
15-8. Генератор независимого возбуждения ............ 4;
15-9. Самовозбуждение генераторов................. 4
15-10. Генераторы параллельного, последовательною и смешанного
возбуждения .......................... 4
15-11. Параллельная работа генераторов параллельного возбуждения .......'........................ 4(
15-12. Режим держателя.......................• . 41
15-13. Двигатель параллельного возбуждения........... 4'
15-14. Двигатель последовательного возбуждения......... 4'
15-15. Смешанное возбуждение электродвигателей......... 41
15-16. Электромашинный усилитель................. 4f
15-17. Коллекторные машины переменного тока.......... 46
Г л а-в а шестнадцатая. Синхронные машины.......... 4?
16-1. Общие сведения......................... 4Ё
16-2. Получение синусоидальной э. д. с. в синхронном генераторе 4S 16-3. Внутренние сопротивления и напряжение синхронной машины .............................. 50
16-4. Упрощенная векторная диаграмма синхронного генератора 50:
16-5. Номинальная мощность, потери и к. п. д. генератора..... 50
16-6. Включение синхронного генератора на параллельную работу 50
16-7. Асинхронный пуск синхронного двигателя......... 50!
16-8. Электромагнитный момент синхронной машины....... 50S
» 16-9. Влияние изменений тока возбуждения на реактивный ток
двигателя............................ 51!
Глава семнадцатая. Электропривод............... 51J
17-1. Общие сведения........................ 515
17-2. Основные режимы работы электроприводов......... 521
17-3. Выбор мощности электродвигателя.............. 522
, 17-4. Выбор вида и типа двигателя и рода тока ........ 527
Глава восемнадцатая. Электротехническая аппаратура .... 530
18-1. Общие сведения .....'................... 530
18-2. Автоматические воздушные выключатели.......... 532
18-3. Выключатели высокого напряжения............. 534
18-4. Реле.и релейная защита.................... 541
18-5. Контакторы, магнитные пускатели и контроллеры..... 547
Алфавитный указатель............................ 552
Цена: 300руб.
