Рис 1.1 Условные обозначения трансформаторов а) однофазное б) трехфазное а) б)
Рис. 1.2 Магнитопровод трехфазного трансформатора стержневого типа с обмотками: 1 – ярмо; 2 – стержень; 3 – обмотка высшего напряжения (ВН); 4 – обмотка низшего Напряжения (НН); 5 – изоляция между обмотками
Рис.1.3 Магнитопровод однофазного трансформатора броневого типа с обмотками: 1 – ярмо; 2 – стержень; 3 – обмотка ВН; 4 – обмотка НН; 5 – изоляция между обмотками
Рис. 1.4 Ленточные сердечники: а – броневой; б – стержневой; в – тороидальный; г - трехфазный
Рис. 1.5 Устройство однофазного трансформатора мощностью 30вт: 1 – каркас; 2 –первичная обмотка; 3 и 4 –вторичные обмотки; 5- стяжной хомутик
Рис. 1.6 Устройство трехфазного трансформатора мощностью 300 ква на напряжение 6 кв: 1 – радиаторные трубы для охлаждения масла; 2 – термометр; 3 – ввод обмотки высокого напряжения; 4 – ввод обмотки низкого напряжения; 5 – пробка отверстия для заливки масла в бак; 6 – маслоуказатель; 7 – пробка отверстия для заливки масла; 8 – Маслорасширитель; 9 – магнитопровод; 10 – обмотка низкого напряжения; 11 – обмотка высокого напряжения; 12 – пробка для спуска масла; 13 – бак
1.2. Принцип действия однофазного трансформатора. 1.3. Уравнения электрического равновесия трансформатора.
Рис 1.7 К принципу действия однофазного трансформатора
1.4. Приведенный трансформатор и схема замещения.
Рис. 1.8 Схема замещения однофазного трансформатора R – очень мало
Рис 1.9 Векторная диаграмма трансформатора при холостом ходе R – очень мало
Рис 1.10 Векторная диаграмма трансформатора при нагрузке
Рис 1.11 Зависимость η = f ( I 2 ) и U 2 = f ( I 2 ). XX: К.3.:
1.6. Специальные трансформаторы
1.6.1. Автотрансформаторы
Рис 1.13 Автотрансформаторы : повышающий (а), понижающий (б).
1.6.2. Сварочные трансформаторы
Рис 1.14 Сварочный трансформатор
Рис.1.15 Внешние характеристики сварочного трансформатора
1.6.3. Измерительные трансформаторы
Рис 1.16 Измерительные трансформаторы: трансформатор напряжения (а), трансформатор тока (б), проходной (в).
1.7. Особенности устройства трехфазных силовых судовых трансформаторов
Рис 1.17 Схема включения трансформатора
2.1. Устройство и принцип действия электрических машин
Рис 2.1 Конструктивная схема электрической машины: 1- статор; 2 – ротор; 3 – подшипники; 4 – вал; 5 – воздушный зазор; 6 – торцевые щиты; 7 - корпус
Рис 2.2 Пакеты сердечников асинхронного двигателя: 1 – сердечник статора; 2 – сердечник ротора; 3 – пазы, в которых размещается якорная обмотка статора; 4 – пазы, в которых размещается роторная обмотка ; 5 – отверстие для вала ротора
Рис 2.3 объяснение возникновения электромагнитных сил
Рис 2.4 объяснение возникновения электромагнитного момента согласно закону Ампера
Рис. 2.5 Правило правой руки
2.2 Потери мощности в электрических машинах
Рис. 2.6 Потери мощности при работе машины
Рис. 2.7 Диаграмма мощностей
Рис. 2.8 Рабочие характеристики АД.
III Асинхронные двигатели
3.1. Назначение и устройство асинхронного двигателя
Рис. 3.1 Внешний вид сердечника статора трехфазного АД (а); короткозамкнутый ротор (б); его обмотки в виде «беличьей клетки» (в); короткозамкнутый ротор с алюминиевой литой обмоткой (г); стандартное изображение двигателя с короткозамкнутым ротором на схемах (д); внешний вид фазного ротора (е)
Рис. 3.2 Внешний вид трехфазных АД: а – со степенью защиты IP 23, h = 180 мм; б - со степенью защиты IP 44 (с продуваемым ротором), h = 315 мм; в - со степенью защиты IP 23, h = 315 мм (все двигатели серии 4А с короткозамкнутым ротором)
Рис. 3.3 Конструкция асинхронного двигателя серии 4А со степенью защиты IP 44, h = 160 мм 1- станина, 2- торцевые щиты, 3- наружный вентилятор, 4- вал, 5- кожух, 6- коробка выводов, 7- сердечник статора, 8- скобы, 9- стопорные винты, 10- обмотка статора, 11- сердечник ротора, 12- замыкающие кольца, 13- балансировочные грузы, 14- стальная втулка, 15- болты;16,17- подшипники; 18,19- крышки подшипников; 20- рым-болт; 21- заземляющий болт
Рис. 3.4 Конструкция асинхронного двигателя серии 4А с фазным ротором (степень защиты IP 23, h = 355 мм) 1- станина, 2- сердечник статора, 3- зажимные кольца; 4- корпус; 5- подшипниковые щиты; 6,7- подшипники; 8,9- крышки подшипников; 10- жалюзи; 11- диффузоры; 12- вентиляционные лопатки; 13- ротор; 14- лобовые части обмотки; 16- выводные концы обмотки ротора; 17- контактные кольца; 18- пластмассовая втулка; 19- кожух; 20- коробка зажимов
Рис. 3.5 Пример таблички с паспортными данными трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Рис.3.6 Продольный и поперечный разрез асинхронного двигателя серии АОМШ 1 – вал; 2 – наружная крышка подшипника с уплотнительными канавками; 3 – маслоуловитель; 4 – шарикоподшипник заднего подшипникового щита; 5 – внутренняя крышка подшипника с уплотнительными канавками; 6 и 18 – пресс-масленки заднего и переднего подшипниковых щитов; 7 и 17 – задний и передний подшипниковые щиты; 8 – стяжная шпилька; 9 – коробка выводов; 10 – болт для крепления крышки коробки выводов; 11 – корпус; 12 и 13 – сердечники статора и ротора; 14 – винт крепления кожуха наружного вентилятора; 15 – обмотка статора; 16 – табличка с паспортными данными двигателя; 19 – плавающий шарикоподшипник переднего подшипникового щита; 20 – вентилятор наружного обдува; 21 – кожух наружного вентилятора; 22 – гайка для крепления наружного вентилятора; 23 – транспортный рым; 24 – пазы сердечника и обдува; 25 – крышка коробки выводов; 26 – панель зажимов; 27 – зажимной болт; 28 – гайка сальника силового кабеля; 29 – винт заземления экрана кабеля; 30 – короткозамкнутая обмотка ротора; 31 – ребра корпуса; 32 – стяжная шпилька; 33 – лапы станины; 34 – отверстие для крепления приводного механизма к двигателю; 35 – стяжной болт подшипниковых крышек; 36 и 40 – плунжеры переднего и заднего подшипниковых щитов; 37 – болт заземления; 38 – внутренний вентилятор; 39 – водуспускная пробка; 41 – шпонка.
Возникновение вращающегося магнитного поля в неподвижном статоре
Рис. 3. 7 Графики трехфазной системы тока статорной обмотки трехфазного асинхронного двигателя (а) Рис. 3. 7 (окончание) Упрощенные картины магнитного поля машины в моменты времени t1 ( б ), t2 ( в ), t3 ( г )
3.3. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя
Рис. 3.8 Конструктивная схема трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: 1 – сердечник статора; 2 – обмотка статора; 3 – короткозамыкающее кольцо обмотки ротора; 4 – рабочие стержни работы ротора; 5 – вал; 6 – сердечник ротора
Рис. 3.9 Условное обозначение асинхронного двигателя для объяснения принципа действия: а – вид спереди; б – вид сбоку
3.4. Многополюсное вращающееся магнитное поле статора асинхронного двигателя
Рис. 3.10 Схема фазы А при числе пар полюсов р = 1 (а) и р = 2 (б)
Рис. 3.11 Схема соединения катушек фаз (а) и упрощенная картина четырехполюсного Магнитного поля (б) трехфазного двигателя (р = 2)
Приведенный AD с заторможенным ротором. (Основные уравнения AD )
3.7. Схема замещения фазы асинхронного двигателя
Рис. 3.12 Схема замещения двигателя только с магнитной связью ; ; ;
Рис. 3.13 Схема замещения ротора
Рис. 3.14 Схема замещения фазы асинхронной машины
3.8. Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
Рис. 3.15 Векторная диаграмма асинхронного двигателя Основные уравнения AD ;
3.9. Потеря мощности и КПД асинхронных двигателей.
Рис. 3.16 Схемы связей между частями машинного устройства (а) и диаграмма мощностей (б) Асинхронного двигателя
6.11. Характеристики асинхронных двигателей
Рис. 3.17 Механические характеристики асинхронного двигателя (1) и вентилятора (2) - формула Клосса
Рис. 3.18 Рабочие характеристики АД
Рис.3.19 АД с фазным ротором а)
Рис.3.20 Пусковые характеристики АД с фазным ротором
Рис. 3.21 Упрощенные схемы пересоединения катушек в фазе обмотки статора многоскоростного асинхронного двигателя р=2 р=1 n =1500 об/мин n =3000 об/мин
Рис. 3.22 Схема переключения обмоток АД со звезды на двойную звезду ( n 2 изменяется в два раза при М= const )
Рис.3.23 Переключение обмоток АД с треугольника на двойную звезду (обеспечивается при постоянной мощности, т.е. при увеличении частоты вращения в два раза, момент снижается тоже в два раза.
3.15. Однофазные асинхронные электродвигатели
Рис. 3.24 Схема включения обмоток для создания кругового вращающегося поля.
Рис. 3.25 Двигатель с пусковой обмоткой
Рис. 3.26 Двухфазный АД
Рис. 3.27 Пульсирующее магнитное поле однофазного двигателя
3.16. Асинхронные тахогенаторы
Рис.3.29 Схема асинхронного тахогенератора и его работа. а)- при неподвижном заторе ; б)-при вращении ротора.
Рис. 3.28 Схемы включения 3х-фазных АД в однофазную сеть
IV Синхронные машины
Рис. 4.1 Общий вид статора синхронной машины
Рис. 4.2 Устройство явнополюсного ротора
Рис. 4.3 Общий вид неявнополюсного ротора
Рис. 4.4 Поперечное сечение явнополюсного (а) и неявнополюсного (б) ротора: 1 – сердечник; 2 – обмотка возбуждения
Рис. 4.5 Условные обозначения на схемах неявнополюсной (а) и явнополюсной (б) синхронной машины
Рис.4.6 Продольный и поперечный разрез синхронного генератора серии МСК: 1 - вал; 2 и 4 - наружная и внутренняя крышка подшипников; 3 — роликовый подшипник; 5 и 20 — задний и передний подшипниковые щиты; 6 — осевой вентилятор; 7 — катушка обмотки возбуждения; 8 — воздухонаправляющий щит; 9 — обмотка статора; 10 — сердечник полюса ротора; 11 — пакет сердечника статора; 12 — корпус статора; 13 - ребро жесткости статора; 14 - блок сопротивлений; 15 - трансформатор компаундирующий с шунтом (ТКШ); 16 - сборная шина; 17 - центробежный вентилятор; 18 - кабель от системы самовозбуждения к контактным кольцам; 19 - выпрямители; 21 - передний подшипниковый узел; 22 - траверса контактных колец; 23 - контактные кольца; 24 - кожух контактно-щеточного узла; 25 - токопровод от колец к катушкам; 26 - дроссель отсоса; 27 - каркас аппаратуры самовозбуждения; 28 - сальники силовых кабелей; 29 - коробка выводов; 30 - закрытие статора; 31 - заглушка подшипникового щита; 32 — кожух воздухоохладителя; 33 — явновыраженные полюса генератора с обмоткой возбуждения; 34 - лапа станины; 35 - распорки полюсов; 36 - станина; 37 - штуцер для термометра; 38 - воздухоохладитель; 39 - остов ротора.
Рис. 4.7 Продольный разрез бесщеточного трехфазного генератора. 1 - подшипниковый щит с защитным кожухом, 2, 12 - подшипник, 3, 11 - наружная крышка подшипника, 4, 10 - внутренняя крышка подшипника, 5 - вентилятор, 6 - АРН, 7 - обмотка возбуждения возбудителя, 8 - якорная обмотка возбудителя, 9 - подшипниковый щит, 13 - вал со сверлениями, 14 - кожух. 15 - диск с диодами вращающегося выпрямителя.
Принцип действия синхронных машин
Рис. 4. 8 Работа машины генератором
Рис. 4. 9 Взаимодействие магнитных полей в генераторе
Рис. 4.11 Реакция якоря в синхронной машине Рис. 4. 10 Взаимодействие магнитных полей в синхронном двигателе
Рис. 4.12 (окончание) Реакция якоря в синхронной машине
Рис. 4.13 Схема асинхронного пуска синхронного двигателя
Рис.4.14 Характеристика холостого хода синхронного генератора
Рис. 4.15 Внешние характеристики синхронного генератора
Рис. 4.16 Регулировочная характеристика синхронного генератора
Рис.4.17 Рабочие характеристики синхронного двигателя
V Машины постоянного тока
5.1. Общее устройство машины постоянного тока.
Рис. 5.1 Продольный и поперечный разрез машины постоянного тока серии П: 1 - наружная и внутренняя крышки подшипника; 2 - шариковый подшипник; 3 - пресс-масленка подшипника; 4 - передний подшипниковый щит; 5 - траверса; 6 - палец щеткодержателя с щетками; 7 — пластина коллектора; 8 - пластмассовое основание коллектора; 9 - обмотка якоря; 10 - станина (ярмо); 11 - транспортный рым; 12 - сердечник якоря; 13 - вентилятор; 14 - задний подшипниковый щит; 15 - вал ротора; 16 - пазы для обмотки якоря; 17 - сердечник добавочного полюса; 18 - катушка обмотки добавочного полюса; 19 - катушка последовательной обмотки возбуждения; 20 - катушка параллельной обмотки возбуждения; 21 - сердечник главного полюса; 22 - крышка коробки выводов; 23 - блок защитных конденсаторов; 24 - панель зажимов; 25 - сальник для ввода силового кабеля; 26 - коробка выводов; 27 - лапа станины; 28 - пробка для удаления излишков смазки подшипника; 29 - водоспускная пробка; 30 - болт крепления переднего подшипникового щита к станине; 31 - болт крепления траверсы к переднему подшипниковому щиту; 32 - болт заземления машины; 33 - крышка коллекторного люка
5.2. Принцип действия электрических машин постоянного тока.
Рис. 5.2 Работа машины постоянного тока генератором
Рис. 5.3 Сглаживание пусьсации ЭДС на щетках
Рис. 5.4 Разновидности секций якорных обмоток
Рис. 5.5 Работа машины постоянного тока двигателем
5.3. ЭДС и электромагнитный момент машины постоянного тока.
Рис. 5.6 Пути магнитного потока четырехполюсной машины
Рис. 5.7 Реакция якоря а) холостой ход б) магнитное поле якоря под нагрузкой в) результирующее поле машины при работе под нагрузкой
5.5. Способы возбуждения МПТ
Рис.5.8 Схемы возбуждения МПТ
5.6. Основные параметры и характеристики генераторов постоянного тока.
Рис 5.9 Характеристики генератора независимого возбуждения а) холостого хода б) внешняя в) регулировочное
Рис 5.10 Характеристики генератора параллельного возбуждения а) холостого хода б) внешняя в) регулировочная
5.7. Основные характеристики и уравнения ДПТ. . 5.7. Пуск ДПТ в ход. 3. =0 ; 3.
5.9.Механическая характеристика ДПТ. и
Рис. 5.11 Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения
Рис. 5.12 Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения
5.10. Регулирование скорости вращения ДПТ. Реверсирование. 5.1 1. Принцип саморегулирования ДПТ.
5.12. Рабочие характеристики двигателей постоянного тока
Рис. 5.13 Принципиальная схема двигателя параллельного возбуждения
Рис. 5.14 Рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения
Рис. 5.15 Принципиальная схема ДПТ смешанного возбуждения
Рис. 5.16 Рабочие характеристики ДПТ смешанного возбуждения
VI Электрические измерения
6.1 Основные термины и определения - Абсолютная погрешность -относительная погрешность -приведенная погрешность -Нормальное значение -цена деления S- чувствительность прибора число делений приходиться на 1В или 1А
Рис.6.2 Классификация аналоговых ЭИП электроизмерительных приборов.
6.3. Общее устройство аналоговых электроизмерительных приборов.
Рис.6.2 Установка подвижной части ЭИП: а) на растяжках б) на осях в) на подвесе
Рис.6.3 а) Магнитоиндукционные и б) воздушные успокоители
6.4. Приборы магнитоэлектрической системы.
Рис.6.4 Конструкция приборов магнитоэлектрической системы
6.5. Приборы электромагнитной системы.
Рис.6.5 конструкция приборов электромагнитной системы
6.6. Приборы электродинамической и ферродинамической систем.
Рис.6.6 Конструкция приборов электродинамической системы
Рис.6.7 Схемы подключения электродинамических приборов в качестве а) амперметров, б) вольтметра, в) ваттметра
Рис.6.8 Схема измерения реактивной мощности
6.7. Лагометры.
Рис.6.9 Устройство и схема магнитоэлектрического лагометра
6.8. Цифровые измерительные приборы.
Рис.6.10 Структурная схема цифрового вольтметра постоянного тока и временная диаграмма работы блоков
6.9. Понятие об измерительных информационных системах.
Рис.6.11 Структурная схема современной судовой измерительной информационной системы
VII Электронные приборы
7.1. Общие сведения о полупроводниках.
Рис.7.1 а) Ковалентная связь в атомах кремния б) Кристаллическая решетка чистого германия
Рис.7.2 Легирование полупроводника германия ( Ge ) пятивалентным мышьяком ( As )
Рис.7.3 Легирование полупроводника германия ( Ge ) трехвалентным индием ( In )
Рис.7.4 создание двойного слоя пространственного заряда
Рис.7.5 подключение к p-n переходу источника тока
Рис.7.6 Вольтамперная характеристика p-n перехода
7.2. Полупроводниковые диоды.
Рис. 7.7 Условные графические обозначения полупроводниковых диодов: а) – выпрямительные, импульсные и универсальные; б) –стабилитроны и стабисторы; в) –туннельные; г) – обращенные д) -варикапы
Рис. 7.8 Схема простейшего однополупериодного выпрямителя (а) и графики на его входе и выходе
Рис.7.9 Вольтамперная характеристика стабилитрона
Рис. 7.11 Вольтамперная характеристика стабистора
7.3. Выпрямители.
Рис.7.14 Однотактная схема трехфазного выпрямителя
Рис.7.15 Трехфазная мостовая схема выпрямления
Рис.7.16 Объяснение работы трехфазной мостовой схемы выпрямления Таблица 1
7.4. Тиристоры. 7.4.1. Двухэлектродные тиристоры (динисторы).
Рис.7.17 Структура и условное графическое обозначение динистра и его вольтамперная характеристика
7.4.2. Трехэлектродные тиристоры (тринисторы).
Рис. 7.18 Структура и условная графическое обозначение тринистора и его вольтамперная характеристика
7.5. Биполярные транзисторы.
Рис.7.19 Структурная схема биполярного транзистора
Рис. 7.20 Условное обозначение транзисторов
Рис. 7.21 Правильно смещенный транзистор а) n-p-n б) p-n-p
7.6. Полевые транзисторы.
Рис. 7.22 Устройство полевых транзисторов а) и их работа б)
XIII Электровакуумные приборы и устройства
Рис.8.1 Устройство и вольтамперная характеристика диода
Рис.8.2 Устроство и подключение источников питания к триоду
Рис.8.3 Схема усиления с триодом
