Математика

Физика

Химия

Биология

Техника и    технологии

Основы теории электрических аппаратов-Буль Б М., «Высшая школа», 1970 600 с. с илл.
Буль Б. К. и др.
Основы теории электрических аппаратов.
Под ред. Г. В. Буткевича. Учеб. пособие для элек-тротехнич. специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1970.
600 с. с илл.
Перед загл. авт.: Б. К. Буль, Г. В. Буткевич, А. Г. Годжелло [и др.].
В книге рассматриваются основы теоретических расчетов электрических аппаратов, применяемых в электротехнических устройствах высокого и низкого напряжений, электротехнических систем с коммутирующими электрическими контактами и бесконтактных электрических аппаратов, применяемых для управления электрическими цепями.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Книга представляет собой учебное пособие по курсу для специализирующихся в области электроаппаратостроения, в котором рассмотрены основные вопросы теории электрических аппаратов и на базе которого впоследствии студентам читаются специальные курсы электрических аппаратов и даются необходимые сведения по проектированию и расчету аппаратов конкретного назначения и применения.
Здесь читатель найдет только «основы теории», т. е. рассмотрение совокупности вопросов, на базе которых возможно построение специальных дисциплин по аппаратостроению. В книге освещены вопросы, которые являются наиболее типичными и общими для аппаратов высокого и низкого напряжений, а также для аппаратов автоматики, например вопросы нагрева, термической и электродинамической устойчивости, гашения электрической дуги, вопросы контактов, электромагнитных явлений, некоторые вопросы механики.
За последние годы в аппаратостроении все чаще внедряются элементы бесконтактной техники. В связи с этим в настоящем учебнике нашли отражение вопросы в области теории и расчета дросселей насыщения, магнитных усилителей и полупроводниковых элементов.
Естественно, что у студента-электромеханика, когда он приступает к изучению курса «Основы теории электрических аппаратов», прежде всего возникает вопрос: что представляет собой в электротехнике направление «электрические аппараты»? Из большой области различного аппаратного электротехнического оборудования к электрическим аппаратам принято относить коммутационные, защитные, контрольно-измерительные и регулирующие аппараты, обслуживающие электроустановки по производству ^электростанции), преобразованию и распределению (электрические
* а
ОГЛАВЛЕНИЕ Cmp
Предисловие........................................... 3
Разделпервый -j
Термические и электродинамические действия токов
Глава 1. Допустимые максимальные температуры электрических аппаратов
в нормальном режиме и при коротком замыкании................. 7
§ 1.1. Изолированные проводники электрического тока в нормальном
режиме .............................. ч
§ 1.2. Изолированные и неизолированные токоведущие части аппаратов при коротких замыканиях................... g
§ 1.3. Неизолированные токоведущие части аппаратов в нормальном
режиме....... ....................... 9
§ 1.4. Нетоковедущие части аппаратов...................... Ю
Глава 2. Основные источники тепла в электрических аппаратах......... И
§ 2.1. Потери мощности в проводниках, обусловленные эффектом
Ленца — Джоуля (постоянный ток)................... 11
§ 2.2. Потери мощности в уединенном однородном проводнике при
переменном токе............................... . 12
§ 2.3. Учет изменения потерь в немагнитном проводнике переменного
тока из-за близости других немагнитных проводников...... 20
§ 2.4. Потери мощности в ферромагнитных сердечниках от воздействия
магнитных полей проводников переменного тока.......... 24
§ 2.5. Потери мощности в диэлектриках под действием переменного
электрического поля............................. 28
§ 2.6. Некоторые другие виды источников тепла в электрических
аппаратах ............................. 29
Глава 3. Простейшие методы расчета превышения температуры электри-*
ческих аппаратов................................ 29
§ 3.1. Понятие о видах теплообмена........................ 29
§ 3.2. Применение формулы Ньютона для расчета отдачи тепла с наружной поверхности окружающей среде (жидкости, газу) ... 31 § 3.3. Применение формулы Ньютона для рассмотрения устанавливающегося процесса нагрева тела от источников тепла, расположенных внутри тела.......................... 34
Глава 4. Раздельный учет отдачи тепла конвекцией и лучеиспусканием с
нагретой поверхности ............................ 39
§ 4.1. Применение результатов теории подобия к расчету отдачи тепла
естественной (свободной) конвекцией................... 39
§ 4.2. Вынужденная конвекция при протекании жидкостей или газа
в трубах ..................................... 4'
§ 4.3. Вынужденная конвекция при поперечном обтекании одиночной
трубы ....................................... м
§ 4.4. Вынужденная конвекция при движении жидкости вдоль плос-
кой стенки.................................... 2.
§ 4.5. Теплов^ излучение..............................
596
Стр.
Глава 5. Основы теории передачи тепла теплопроводностью .......... 53
§ 5.1. Основной закон теплопроводности Био—Фурье........... 53
§ 5.2. Передача тепла теплопроводностью сквозь толщу стенки, ограниченную двумя плоскостями....................... 53
§ 5.3. Передача тепла через толщу цилиндрической стенки........ 56
§ 5.4. Установившийся нагрев изолированных однородных по всей длине проводников................................. 58
§ 5.5. Передача тепла теплопроводностью сквозь стенку, в толще которой равномерно распределены источники тепла............ 60
§ 5.6. Обмотки электрических аппаратов (катушки)............. 66
§ 5.7. Нагрев катушек с ферромагнитными сердечниками......... 71
Глава 6. Режимы нагрева электрических аппаратов................ 80
§ 6.1. Кратковременный и повторно-кратковременный режимы нагрева 80 § 6.2. Процесс нагрева при коротком замыкании. Понятие о термической устойчивости................................. 85
Глава 7. Электродинамические усилия в элементах аппаратов......... 89
§ 7.1. Э. д. у. между параллельными проводниками............. 92
§ 7.2. Силы и моменты, действующие на перемычку токоведущего контура ........................................ 96
§ 7.3. Электродинамические усилия, действующие в витке, катушке
и между катушками.............................. 100
§ 7.4. Электродинамические силы, возникающие при изменении сечения проводника................................. 103
§ 7.5. Силы втягивания дуги (проводника) в стальную решетку..... 104
§ 7.6. Электродинамические силы при переменном токе в однофазной
и трехфазной системах. Механический резонанс........... 107
§ 7.7. Электродинамическая устойчивость аппаратов............ 113
Раздел второй 118
Электрическая дуга и ее гашение
Глава 1. Общие свойства электрической дуги и условия ее гашения в цепях
постоянного и переменного тока...................... 118
§ 1.1. Физические особенности дугового разряда при высокой плотности газовой среды.............................. 119
§ 1.2. Гашение электрических дуг в цепях постоянного тока....... 131
§ 1.3. Условия гашения дуг переменного тока................. 145
Глава 2. Восстановление электрической прочности межконтактного промежутка и напряжения на нем при гашении дуг переменного тока 153
§ 2.1. Восстановление прочности коротких дуговых промежутков .... 153
§ 2.2. Восстановление прочности длинных дуговых промежутков
в выключателях с активной деионизацией дугового столба .... 160
§ 2.3. Восстановление напряжения на выключателе при отключении
простейшего одночастотного контура.................. 167
§ 2.4. Восстановление напряжения на выключателе при отключении
двухчастотного контура........................... 173
§ 2.5. Восстановление напряжения при отключении контура с длинными линиями ................................. 176
§ 2.6. Восстановление напряжения в условиях отключения контура
при неудаленном коротком замыкании................. 178
§ 2.7. Мгновенное значение возвращающегося напряжения в момент
прохода тока через нуль........................... 182
§ 2.8. Постоянные цепей и их приведенные значения............ 185
S97
Стр.
Разделтретий '191
Электрические контакты
Глава 1. Основные свойства электрических контактов.............. 191
§ 1.1. Назначение и классификация электрических контактов...... |д,
§ 1.2. Сопротивление контакта и его составляющие............. jgi
§ 1.3. Сопротивление стягивания......................... jgc
§ 1.4. Поведение замкнутых контактов в эксплуатации........... jgg
Глава 2. Нагрев контактов................................. jgg
§ 2.1. Основные зоны в контакте. Влияние контакта на нагрев проводника ........................................ jgg
§ 2.2. Температура площадки касания, ^-{/-характеристики контакта ........................................ 203
§ 2.3. Сваривание контактов............................ 205
Глава 3. Особенности работы коммутирующих контактов............ 209
§ 3.1. Разомкнутое состояние контактов..................... 209
§ 3.2. Процесс замыкания контактов....................... 209
§ 3.3. Процесс размыкания контактов...................... 210
§ 3.4. Эрозия контактов под Действием малых токов............. 212
§ 3.5. Износ контактов при больших токах................... 214
Раздел четвертый 219 Магнитные цепи
Глава 1. Классификация магнитных цепей постоянного и переменного токов.
Характеристики магнитомягких материалов.............. 219
§ 1.1. Классификация магнитных цепей..................... 219
§ 1.2. Характеристики некоторых магнитомягких материалов...... 226
Глава 2. Расчет магнитных цепей постоянного и переменного тока без учета
потока рассеяния.................................... 230
§ 2.1. Замкнутая магнитная цепь (тороид)................... 231
§ 2.2. Неразветвленная магнитная цепь, состоящая из сердечников
различного сечения и воздушных зазоров............... 232
§ 2.3. Разветвленная магнитная цепь...................... 236
Глава 3. Определение магнитных проводимостей воздушных промежутков 240
§ 3.1. Метод определения магнитных проводимостей воздушных зазоров с учетом влияния ширины грани или диаметра сердечника на боковую удельную проводимость .............. 241
§ 3.2. Определение магнитных проводимостей воздушных зазоров методом расчетных полюсов.......................... 250
§ 3.3. Расчет магнитных проводимостей воздушного зазора по методу
суммирования простых объемных фигур поля............. 256
§ 3.4. Расчет магнитных проводимостей воздушных путей между поверхностями различных форм и расположений............ 257
§ 3.5. Расчет магнитных проводимостей воздушных путей графическим
методом ...................................... 261
Глава 4. Расчет магнитных цепей с учетом потока рассеяния.......... 269
§ 4.1. Аналитический расчет магнитных систем цилиндрической и
Ш-образной формы.............................. 269
§ 4.2. Расчет магнитной цепи П-образной формы графическим методом 273
§ 4.3. Расчет графическим методом магнитной цепи С-образной формы
с сосредоточенной м. д. с. (переменный ток).............. 275
§ 4.4. Определение FK, Ф0 и Фср для магнитной цепи переменного тока с
распределенной м. д. с. при наличии электромагнитного экрана 277
Стр.
§ 4.5. Аналитический метод расчета магнитной цепи и замена ее двумя
эквивалентными цепями............................ 278
Раздел пятый 282 Электромагниты и постоянные магниты
Глава 1. Электромагниты постоянного тока...................... 282
§ 1.1. Рабочий цикл электромагнита....................... 284
§ 1.2. Преобразование энергии. Сила электромагнитного притяжения 286
§ 1.3. Работа силы электромагнитного притяжения............. 292
§ 1.4. Основные характеристики и параметры электромагнитов..... 294
Глава 2. Поляризованные электромагниты...................... 298
§ 2.1. Поляризованные электромагниты с последовательной магнитной цепью.................................... 300
§ 2.2. Поляризованные электромагниты с параллельной и мостовой магнитной цепью.................................. 303
Глава 3. Электромагниты переменного тока...................... 307
§ 3.1. Основные закономерности рабочего процесса электромагнитов
переменного тока ............................... 310
§ 3.2. Работа, производимая электромагнитом и потребляемая им мощность ........................................ 312
§ 3.3. Сила электромагнитного притяжения.................. 316
§ 3.4. Сравнение электромагнитов постоянного и переменного токов 321 Глава 4. Время срабатывания и динамика электромагнитов 322 § 4.1. Нарастания тока и время трогания при включении электромагнита ........................................ 325
§ 4.2. Динамика и время движения при включении электромагнита 327
§ 4.3. Время срабатывания при отключении электромагнита....... 331
§ 4.4. Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов ......................................... 334
Глава 5. Постоянные магниты.............................. 339
§ 5.1. Магнитные характеристики магнитнотвердых материалов..... 339
§ 5.2. Материалы для постоянных магнитов.................. 342
§ 5.3. Расчет постоянных магнитов....................... 346
§ 5.4. Учет действия постоянного магнита при помощи фиктивной н. с. 350
Раздел шестой 354
Элементы бесконтактных электрических аппаратов
Глава 1. Дроссель насыщения без подмагничивания и с подмагничиванием 356
§ 1.1. Дроссель насыщения без подмагничивания.............. 356
§ 1.2. Дроссель насыщения с подмагничиванием (дроссельный магнитный усилитель)............................... 362
Глава 2. Магнитные усилители с самоподмагничиванием............. 379
§ 2.1. Общие замечания ............................... 379
§ 2.2. Принцип действия............................... 379
§ 2.3. Двухполупериодные схемы МУС..................... 389
§ 2.4. Статические параметры двухполупериодного МУС......... 392
§ 2.5. Особенности работы двухполупериодного МУС с малым сопротивлением цепи управления........................ 394
§ 2.6. Инерционность магнитных усилителей с самоподмагничиванием 397 § 2.7. Динамические кривые размагничивания. Характеристика вход—
выход МУС на реальных дросселях.................... 400
Стр.
§ 2.8. Связь между техническими показателями усилителя и расчетными параметрами дросселя реального МУС............. 405
§ 2.9. Влияние различных факторов на характеристику вход—выход МУС..................................... 410
§ 2.10. Быстродействующие магнитные усилители.............. 413
Глава 3. Обратные связи в магнитных усилителях................. 419
§ 3.1. Классификация обратных связей. Коэффициент обратной связи 419
§ 3.2. Жесткие обратные связи в дроссельных магнитных усилителях 421 § 3.3.-Жесткие обратные связи в магнитных усилителях с самоподмаг-
ничиванием ................................... 425
§ 3.4. Релейный режим работы магнитных усилителей........... 431
§ 3.5. Инерционность магнитных усилителей в релейном режиме .... 434
Глава 4. Расчетные соотношения для магнитных усилителей........... 440
§ 4.1. Магнитные материалы сердечников................... 440
§ 4.2. Расчетно-конструктивные соотношения при заданной расчетной
мощности из условий допустимого нагрева............... 441
§ 4.3. К выбору размеров сердечников магнитного усилителя по уравнениям геометрического фактора из условия допустимого нагрева ........................................ 446
§ 4.4. Последовательность расчета магнитных усилителей при заданной выходной мощности из условия допустимого нагрева..... 451
§ 4.5. Особенности расчета магнитных усилителей при заданном к. п. д. 457 § 4.6. К расчету магнитных усилителей, работающих в релейном режиме ........................................ 460
Глава 5. Полупроводниковые релейные элементы.................. 461
§ 5.1. Релейный полупроводниковый усилитель на триодах (бесконтактное полупроводниковое реле)..................... 461
§ 5.2. Релейный усилитель на полупроводниковых переключателях 489
Глава 6. Логические элементы............................... 502
§ 6.1. Общие определения. Логические элементы в контактном исполнении ....................................... 503
§ 6.2. Логические элементы на бесконтактных магнитных реле..... 508
§ 6.3. Магнитно-полупроводниковые логические элементы........ 510
§ 6.4. Транзисторные логические элементы.................. 527
Раздел седьмой 531 Механизмы аппаратов
Глава 1. Особенности и основные виды механизмов аппаратов......... 531
§ 1.1. Особенности механизмов аппаратов. Основные элементы механизмов и требования, предъявляемые к ним.............. 531
§ 1.2. Приводные механизмы............................ 533
§ 1.3. Передаточные механизмы.......................... 544
§ 1.4. Исполнительные механизмы........................ 549
§ 1.5. Механизмы буферно-противоударные и создающие выдержку
времени ...................................... 552
Глава 2. Кинематика и динамика механизмов аппаратов............. 560
§ 2.1. Примеры простых и сложных механизмов............... 560
§ 2.2. Кинематика механизмов........................... 563
§ 2.3. Силы, действующие в механизмах..................... 568
§ 2.4. Динамика механизмов............................ 578
Литература ........................................... 581
Приложения ..........................................587

Цена: 300руб.

Назад

Заказ

На главную страницу

Hosted by uCoz