В. І. Мілих

ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА

Мілих В. І. Електротехніка та електромеханіка: Навч. посібник. — К.: Каравела, 2005. — 376 с.

ISBN 966-8019-47-4

Рецензенти:

В. В. Кузьмін, професор, доктор технічних наук, НВО «Електроважмаш»;

А. Г. Сосков, професор, доктор технічних наук, ХНАМГ

У посібнику викладено навчально-теоретичний матеріал, що описує основні поняття і закони електричних і магнітних кіл, співвідношення електричних і енергетичних величин, які характеризують стан цих кіл, а також розглянуто конструкцію, принцип дії, характеристики та принципи управління таких електротехнічних пристроїв як трансформатори, електровимірювальні прилади, електричні апарати, електричні машини постійного та змінного струму. Теоретичний матеріал супроводжується чисельними прикладами.

Посібник призначено для студентів неелектротехнічних спеціальностей.

ЗМІСТ

BСТУП

B.1. Базові знання для засвоєння курсу «Електротехніка й электромеханіка»

В.2. Закони електромагнетизму

Запитання для самоконтролю

1. ОСНОВИ АНАЛІЗУ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ

1.1. Основні поняття про електричні кола

1.2. Поняття про електричні схеми

1.3. Ідеальні елементи електричних схем заміщення

1.4. Приклади електричних схем заміщення

1.5. Визначення параметрів схем заміщення приймача і джерела електричної енергії в колі постійного струму

1.6. Структурні поняття електричних кіл

1.7. Закони Кірхгофа в електричних колах

1.8. Енергія і потужність в електричних колах

1.9. Діюче значення періодичного струму

Запитання для самоконтролю

2. ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

2.1. Загальні зауваження щодо розрахунків електричних кіл

2.2. Основні розрахункові співвідношення в одноконтурному колі постійного струму

2.3. Характеристики і режими роботи лінійного джерела електроенергії постійного струму

2.4. Метод еквівалентних перетворень

2.5. Метод безпосереднього застосування законів Кірхгофа

2.6. Метод контурних струмів

2.7. Метод еквівалентного генератора

Запитання для самоконтролю

3. КОЛА СИНУСОЇДНОГО СТРУМУ

3.1. Отримання синусоїдних електричних величин

3.2. Форми зображення синусоїдних електричних величин

3.3. Співвідношення напруги і струму на ідеальних елементах схем заміщення

3.4. Співвідношення напруги і струму на ділянці кола з послідовним з'єднанням ідеальних елементів R, L, С

3.5. Співвідношення напруги і струму на ділянці кола з паралельним з'єднанням ідеальних елементів

3.6. Взаємні перетворення ділянок кола з послідовним і паралельним з'єднанням ідеальних елементів

3.7. Загальні випадки послідовного і паралельного з'єднання елементів

3.8. Змішане з'єднання приймачів електроенергії

3.9. Потужність у колах синусоїдного струму

3.9.1. Потужність на ідеальних елементах

3.9.2. Потужність на ділянці кола з послідовним з'єднанням ідеальних елементів JR, L, С

3.9.3. Потужності в загальному випадку кола синусоїдного струму

3.9.4. Баланс потужності у колах синусоїдного струму

3.10. Отримання параметрів схем заміщення пасивного двополюсника

3.11. Резонансні явища в колах синусоїдного струму..........

3.12. Основи символічного методу розрахунку кіл синусоїдного струму

3.13. Еквівалентні перетворення кіл синусоїдного струму на підставі символічного методу

3.14. Загальні принципи використання символічного методу

3.15. Комплексна потужність

Запитання для самоконтролю

4. ТРИФАЗНІ ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА

4.1. Отримання трифазної системи ЕРС

4.2. Способи з'єднання фаз трифазного джерела. Поняття про лінійні і фазні напруги

4.3. Способи включення навантаження у трифазну електричну мережу

4.4. Основні розрахункові співвідношення у трифазному навантаженні

4.4.1.Схема зірка

4.4.2. Схема трикутник

Запитання для самоконтролю

5. ПЕРЕХІДНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРИЧНИХ КОЛАХ

5.1. Загальне поняття про перехідні процеси і закони комутації

5.2. Загальні принципи аналізу перехідних процесів

5.3. Приклади аналізу перехідних процесів

5.3.1. Вмикання котушки індуктивності до джерела постійної ЕРС

5.3.2. Вмикання конденсатора до джерела постійної ЕРС (через резистор)

5.3.3. Відключення котушки індуктивності від джерела постійної ЕРС з розрядом на резистор

5.3.4. Відключення конденсатора від джерела постійної ЕРС з розрядом на резистор

5.3.5. Підключення котушки індуктивності до джерела синусоїдної ЕРС

5.3.6. Розряд конденсатора на котушку індуктивності

Запитання для самоконтролю

6. НЕЛІНІЙНІ ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА

6.1. Поняття про лінійні і нелінійні електричні кола.........

6.2. Принципи розрахунку нелінійних електричних кіл..

6.2.1.Послідовне з'єднання елементів

6.2.2.Паралельне з'єднання елементів

6.2.3.Змішане з'єднання елементів

Запитання для самоконтролю

7. КОЛА НЕСИНУСОЇДНОГО ПЕРІОДИЧНОГО СТРУМУ

7.1. Поняття про кола несинусоїдного струму і принципи їхнього розрахунку

7.2. Приклади розрахунку електричних кіл з періодичними несинусоїдними струмами

Запитання для самоконтролю

8. МАГНІТНІ КОЛА

8.1. Загальне поняття про магнітне поле і магнітні величини

8.2. Магнітні властивості матеріалів

8.3. Загальне уявлення про магнітні кола

8.4. Прояви магнітного поля

8.5. Закони магнітних кіл

8.6. Задачі розрахунку магнітних кіл постійного магнітного потоку

8.7. Фізичні процеси в котушці зі сталевим осердям при постійному магнітному потоці

8.8. Фізичні процеси в котушці зі сталевим осердям при змінному магнітному потоці

8.9. Співвідношення величин у котушці зі сталевим осердям при змінному магнітному потоці

8.9.1. Основний магнітний потік

8.9.2. ЕРС від основного магнітного потоку

8.9.3. Струм котушки

8.9.4. ЕРС від магнітного потоку розсіювання

8.9.5. Рівняння рівноваги напруг і векторна діаграма котушки зі сталевим осердям, що включена на синусоїдну напругу

8.10. Потужність і втрати потужності в котушці зі сталевим осердям при змінному магнітному потоці

8.11. Електрична схема заміщення котушки зі сталевим осердям при змінному магнітному потоці

8.11. Принципи розрахунку магнітного кола при синусоїдному магнітному потоці

8.13. Вольтамперна характеристика і повний опір котушки зі сталевим осердям при змінній напрузі

Запитання для самоконтролю

9. ТРАНСФОРМАТОРИ

9.1. Призначення і будова трансформатора

9.2. Принцип дії трансформатора

9.3. Рівняння напруг в обмотках трансформатора

9.4. Рівняння струмів в обмотках трансформатора

9.5. Векторна діаграма напруг і струмів трансформатора

9.6. Потужності і втрати потужності у трансформаторі

9.7. Експериментальні дослідження трансформатора і визначення його параметрів і характеристик

9.7.1. Дослід неробочого ходу

9.7.2. Дослід короткого замикання

9.7.3. Дослід навантаження й експлуатаційні (робочі) характеристики трансформатора

9.8. Зміна напруги на затискачах вторинної обмотки трансформатора при навантаженні

9.9. Залежність ККД трансформатора від коефіцієнта струму навантаження

9.10. Приклади розрахунку параметрів і характеристик трансформатора

9.11. Класифікація трансформаторів

9.12. Автотрансформатори

9.13. Трифазні трансформатори

9.14. Вимірювальні трансформатори

Запитання для самоконтролю

10. ЕЛЕКТРИЧНІ ВИМІРЮВАННЯ

10.1. Визначення і класифікація засобів і методів електричних вимірювань

10.2. Вмикання електровимірювальних приладів і поширення границь вимірювань

10.3. Похибки приладів та вимірювань

10.4. Аналогові електромеханічні вимірювальні прилади

10.4.1. Принципова схема і загальна компоновка конструкції

10.4.2. Принцип дії електромеханічних приладів різних систем

10.5. Електронні вимірювальні прилади

10.5.1. Електронний вольтметр

10.5.2. Електронно-променевий осцилограф

10.6. Приклади організації електричних вимірювань

10.6.1. Вимірювання електричних опорів постійному струму

10.6.2. Вимірювання активної потужності в трифазних колах

10.7.Електричні методи вимірювання неелектричних величин

10.7.1. Основні поняття і визначення

10.7.2. Вимірювання лінійних переміщень і товщини

10.7.3. Вимірювання механічних навантажень

10.7.4. Вимірювання частоти обертання

10.7.5. Вимірювання температури

Запитання для самоконтролю

11. ЕЛЕКТРИЧНІ АПАРАТИ

11.1. Загальне поняття про електричні апарати

11.2. Приклад використання електричних апаратів

11.3. Узагальнена структура електричного апарата

11.4. Силовий електромагнітний механізм

11.5. Контакти комутуючі і дугогасіння

11.6. Комутаційні апарати

11.7. Реле: загальне уявлення

11.8. Приклади конструкції і принципу дії реле

11.9. Запобіжники

Запитання для самоконтролю

12. ЗАГАЛЬНЕ УЯВЛЕННЯ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ

12.1. Вихідні визначення

12.2. Електрична машина як узагальнений конструктивний модуль

12.3. Магнітні поля в електричних машинах

12.4. Створення обертового магнітного поля трифазною обмоткою

12.5. Приклади магнітних полів в електричних машинах

12.6. Поняття про реакцію якоря

12.7. Зауваження щодо застосування законів електромагнітної індукцій і

Ампера

Запитання для самоконтролю

13. ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

13.1. Загальні визначення

13.2. Конструкція машини постійного струму

13.3. Основи принципу дії МПС

13.3.1. Модель МПС

13.3.2. ЕРС в обмотці якоря МПС

13.3.3.Обертальний електромагнітний момент

13.4. Генераторний режим роботи МПС

13.5. Двигунний режим роботи МПС

13.6. Потужності і втрати потужності в МПС

13.7. Класифікація машин за способом збудження

13.8. Характеристики генератора постійного струму з незалежним збудженням

13.9. Робота МПС як двигуна

13.9.1. Вихідні положення

13.9.2. Способи пуску ДПС

13.9.1. Властивість саморегулювання ДПС

13.9.2. Електромеханічна (швидкісна) характеристика ДПС

13.9.3. Механічна характеристика ДПС

13.9.4. Експлуатаційні (робочі) характеристики ДПС..

13.9.5. Способи регулювання частоти обертання ДПС

13.9.6. Способи електричного гальмування ДПС.........

13.10. Особливості ДПС з послідовним збудженням............

13.11. Приклади розрахунку параметрів і характеристик ДПС

13.11.1. Параметри і характеристики ДПС з паралельним і незалежним збудженням

13.11.2. Параметри і характеристики двигуна постійного струму з послідовним збудженням

Запитання для самоконтролю

14. ТРИФАЗНІ АСИНХРОННІ ДВИГУНИ

14.1. Загальні поняття

14.2. Будова трифазного асинхронного двигуна

14.3. Принцип дії трифазного асинхронного двигуна

14.4. Електромагнітний момент у ТАД

14.5. Рівняння напруг і струмів в обмотках ТАД

14.6. Потужності і втрати потужності в ТАД

14.7. Механічна характеристика ТАД

14.8. Робота ТАД і керування ним

14.8.1. Пуск і способи пуску ТАД

14.8.2. Властивість саморегулювання ТАД

14.8.3. Експлуатаційні (робочі) характеристики ТАД..

14.8.4. Регулювання частоти обертання ТАД

14.8.5. Електричне гальмування і реверсування ТАД

14.9.Приклади розрахунку параметрів і характеристик ТАД

Запитання для самоконтролю

15. ТРИФАЗНІ СИНХРОННІ МАШИНИ

15.1. Загальні поняття

15.2. Будова трифазної синхронної машини

15.3. Робота трифазної синхронної машини в режимі генератора

15.4. Рівняння електричного стану, схема заміщення і векторна діаграма синхронного генератора

15.5. Робота трифазної синхронної машини в режимі двигуна

15.6. Потужності й обертальний момент синхронної машини

Запитання для самоконтролю

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ