Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высших технических учебных заведений.— 3-е изд, перераб — Л., 1978. — 832 с.
В книге рассматриваются принципы устройства электрических машин излагаются основные вопросы их теории, производится анализ режимов их работы и освещаются их эксплуатационные свойства. Второе издание книги вышло в 1974 г. В настоящем издании приведены новые фактические данные, соответствующие современному уровню электромашиностроения, терминология и обозначения даны по действующим стандартам написана в соответствии с программой курса «Электрические машины» Министерством высшего и среднего специального СССР, и предназначается в качестве учебника для студентов электроэнергетических специальностей электротехнических и энергетических вузов и факультетов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора к третьему изданию…………………3
Из предисловий автора к первому и второму изданиям………….4
Введение ……………………………….5
В-1. Электрические машины и их значение в народном хозяйстве —
В-2. Общие сведения об электрических машинах………………..6
В-3. Системы единиц…………………..9
В-4. Материалы, применяемые в электрических машинах…………11
В-5. Положительные направления электромагнитных величин, уравнения напряжения и векторные диаграммы источников и приемников электрической энергии ………………21
Раздел первый
МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Глава первая. Принцип действия и устройство машин постоянного тока…………27
1-1. Принцип действия машины постоянного тока………………—
1-2. Устройство машины постоянного тока……………….33
Глава вторая. Магнитная цепь машины постоянного тока при холостом ходе……….39
2-1. Метод расчета магнитной цепи…………..
2-2. Магнитное поле и н. с. воздушного зазора……………….41
2-3. Магнитное поле и н. с. зубцовой зоны…………………46
2-4. Намагничивающие силы сердечника якоря, полюсов и ярма 48
2-5. Полная намагничивающая сила и магнитная характеристика машины……………..51
Глава третья. Якорные обмотки машин постоянного тока………………53
3-1. Общие сведения о якорных обмотках машин постоянного тока…………..—
3-2. Э. д. с. секций…………………..58
3-3. Простая петлевая обмотка…………………………….63
3-4. Сложная петлевая обмотка ………………………………..72
3-5. Простая волновая обмотка………………………………….79
3-6. Сложная волновая обмотка………………………………….84
3-7. Комбинированная обмотка ………………………………….87
3-8. Выбор типа обмотки…………………………………………89
Глава четвертая. Основные электромагнитные соотношения…………..90
4-1. Э. д. с. якоря и электромагнитный момент………………….—
4-2. Основные электромагнитные нагрузки и машинная постоянная 93
4-3. Влияние геометрических размеров на технико-экономические показатели машины………………97
Глава пятая. Магнитное поле машины при нагрузке……………….99
5-1. Реакция якоря и ее виды………………………—
5-2. Влияние реакции якоря на магнитный поток машины …………102
5-3. Напряжения между коллекторными пластинами и компенсационная обмотка………………………………………………108
Глава шестая. Коммутация…………….110
6-1. Природа щеточного контакта ……………….
6-2. Искрение на коллекторе ………………..
6-3. Процесс коммутации…………………….
6-4. Электродвижущие силы в коммутируемой секции…………..
6-5. Определение реактивной э. д. с…………………………
6-6. Способы улучшения коммутации…………………………
6-7. Коммутационная реакция якоря……………..
6-8. Экспериментальная проверка и настройка коммутации ………138
6-9. Предельная мощность машины постоянного тока ………141
Глава седьмая. Потери и коэффициент полезного действия электрических машин…………………142
7-1. Потери……………………..—
7-2. Коэффициент полезного действия…………..148
Глава восьмая. Нагревание и охлаждение электрических машин……….151
8-1. Теплопередача в электрических машинах……………………—
8-2. Нагревание и охлаждение идеального однородного твердого тела………………….154
8-3. Основные номинальные режимы работы электрических машин и допустимые превышения температуры…………159
8-4. Нагревание электрических машин при различных режимах работы ……………….161
8-5. Охлаждение электрических машин………………………164
Глава девятая. Генераторы постоянного тока………………..171
9-1. Общие сведения о генераторах постоянного тока…………….—
9-2. Система относительных единиц…………………..176
9-3. Генераторы независимого возбуждения…………………177
9-4. Генераторы параллельного возбуждения…………….185
9-5. Генераторы последовательного возбуждения………………191
9-6. Генераторы смешанного возбуждения…………………192
9-7. Параллельная работа генераторов постоянного тока…………193
Глава десятая. Двигатели постоянного тока…………………..198
10-1. Общие сведения о двигателях постоянного тока…………….—
10-2. Пуск двигателей постоянного тока…………………201
10-3. Регулирование скорости вращения и устойчивость работы двигателя…………….205
10-4. Двигатели параллельного возбуждения……………………..210
10-5. Двигатели последовательного возбуждения………………….216
10-6. Двигатели смешанного возбуждения……………………….220
10-7. Нормальные машины постоянного тока, изготовляемые электромашиностроительными заводами СССР……………………..221
Глава одиннадцатая. Специальные типы машин постоянного тока ….225
11-1. Специальные типы генераторов и преобразователей постоянного тока………………—
11-2. Исполнительные двигатели и тахогенераторы…………….229
11-3. Электромашинные усилители …………………..231
11-4. Машины постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами ……………..234
11-5. Магнитогидродинамические машины постоянного тока ………….237
Раздел второй ТРАНСФОРМАТОРЫ
Глава двенадцатая. Основные сведения о трансформаторах………….240
12-1. Принцип действия и виды трансформаторов………………..—
12-2. Магнитопроводы трансформаторов…………………244
12-3. Обмотки трансформаторов ………………..249
12-4. Схемы и группы соединений обмоток трансформаторов …………253
12-5. Элементы конструкции и способы охлаждения масляных трансформаторов …………….257
Глава тринадцатая. Намагничивание магнитопроводов трансформаторов………..261
13-1. Явления, возникающие при намагничивании магнитопроводов трансформаторов…………..265
13-2. Расчет магнитной цепи трансформатора…………………266
Глава четырнадцатая. Схема замещения трансформатора и ее параметры…………269
14-1. Индуктивности обмоток трансформатора и электромагнитное рассеяние…………….—
14-2. Уравнения напряжения трансформатора ………………273
14-3. Схемы замещения двухобмоточного трансформатора…………277
14-4. Расчетное определение параметров схемы замещения трансформатора ……………..286
14-5. Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора ……………….291
Глава пятнадцатая. Работа трансформатора под нагрузкой…………….297
15-1. Физические условия работы, векторные и энергетические диаграммы трансформатора ……………..—
15-2. Изменения напряжения трансформатора ………………..301
15-3. Регулирование напряжения трансформатора………………..304
15-4. Коэффициент полезного действия трансформатора…………..307
15-5. Параллельная работа трансформаторов…………………310
Глава шестнадцатая. Несимметричная нагрузка трансформаторов …..316
16-1. Применение метода симметричных составляющих…………—
16-2. Физические условия работы трансформаторов при несимметричной нагрузке………………324
Глава семнадцатая. Переходные процессы в трансформаторах…………..328
17-1. Включение трансформатора под напряжение………………..—
17-2. Внезапное короткое замыкание трансформатора ……………334
17-3. Перенапряжения в трансформаторе…………………………338
Глава восемнадцатая. Разновидности трансформаторов………………….344
18-1. Трехобмоточцые трансформаторы……………………..—
18-2. Автотрансформаторы и трансформаторы последовательного включения………………347
18-3. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения ……….351
18-4. Другие разновидности трансформаторов……………………352
Раздел третий
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Глава девятнадцатая. Основные внды машин переменного тока и их устройство ………….З56
19-1. Основные виды машин переменного тока …………..—
19-2. Устройство и принцип действия асинхронной машины ………..357
19-3. Устройство и принцип действия синхронной машины……….366
19-4. Особенности устройства многофазных коллекторных машин переменного тока…………….382
Глава двадцатая. Электродвижущие силы обмоток переменного тока……….385
20-1. Э. д. с. обмотки от основной гармоники магнитного поля………..—
20-2. Э. д. с. обмотки от высших гармоник магнитного поля ………395
20-3. Улучшение формы кривой э. д. с………………….397
Глава двадцать первая. Обмотки переменного тока…………402
21-1. Трехфазные двухслойные обмотки с целым числом пазов на полюс и фазу……….. —
21-2. Трехфазные двухслойные обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу ………………..409
21-3. Трехфазные однослойные обмотки…………………….415
21-4. Некоторые обмотки с числом фаз, не равным трем…………423
21-5. Выполнение обмоток переменного тока …………………….426
Глава двадцать вторая. Намагничивающие силы обмоток переменного тока……………..430
22-1. Намагничивающая сила фазы обмотки …………………..—
22-2. Намагничивающие силы многофазных обмоток…………….438
22-3. Графический метод анализа намагничивающей силы обмотки………..446
22-4. Вращающиеся волны тока и линейной токовой нагрузки …. 450
Глава двадцать третья. Магнитные поля и индуктивные сопротивления обмоток переменного тока …………- 452
23-1. Магнитные поля обмоток переменного тока………………..—
23-2. Главные индуктивные сопротивления обмоток переменного тока……………456
23-3. Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток переменного тока…………….460
23-4. Расчет магнитного поля в воздушном зазоре с учетом его неравномерности методом удельной магнитной проводимости зазора…………..468
Раздел четвертый АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Глава двадцать четвертая. Основы теории асинхронных машин…………475
24-1. Асинхронная машина при неподвижном роторе…………….—
24-2. Приведение рабочего процесса асинхронной машины при вращающемся роторе к рабочему процессу при неподвижном роторе …………………484
24-3. Уравнения напряжений асинхронной машины и их преобразование ………………488
24-4. Схема замещения асинхронной машины……………………494
24-5. Режимы работы, энергетические соотношения и векторные диаграммы асинхронной машины………………..500
Глава двадцать пятая. Вращающие моменты и механические характеристики асинхронной машины ………….509
25-1. Электромагнитный момент……………….—
25-2. Механическая характеристика асинхронного двигателя и эксплуатационные требования к ней……………………..518
25-3. Электромагнитные моменты и силы от высших гармоник магнитного поля…………..524
25-4. Гистерезисный, вихревой и реактивные моменты……….
Глава двадцать шестая. Круговая диаграмма асинхронной машины ………..531
26-1. Обоснование круговой диаграммы………………..—
26-2. Определение из круговой диаграммы величин, характеризующих работу асинхронной машины……………537
26-3. Построение круговой диаграммы по данным опытов холостого хода и короткого замыкания………………….544
26-4. Оценка точности и применение круговой диаграммы……….548
26-5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя…………..550
Глава двадцать седьмая. Асинхронные двигатели с вытеснением тока в обмотке ротора…………..551
27-1. Глубокопазные двигатели…………….
27-2. Двух клеточные двигатели…………….
27-3. Другие разновидности асинхронных двигателей с вытеснением тока. Асинхронные двигатели отечественного производства………………560
Глава двадцать восьмая. Пуск трехфазных асинхронных двигателей и регулирование их скорости вращения……….
28-1. Способы пуска асинхронных двигателей…………………—
28-2. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором……………..570
28-3. Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей с фазным ротором ………………..577
Глава двадцать девятая. Особые виды и режимы работы многофазных асинхронных машин………………583
29-1. Асинхронные машины с неподвижным ротором…………….—
29-2. Асинхронный генератор с самовозбуждением………………587
29-3. Асинхронные машины с массивным ротором………………..590
29-4. Линейные и дуговые асинхронные машины………………..591
29-5. Магнитогидродинамические машины переменного тока ….592
29-6. Асинхронный преобразователь частоты……………………..593
29-7. Работа трехфазных асинхронных двигателей при неноминальных условиях……………594
29-8. Несимметричные режимы работы асинхронных двигателей
Глава тридцатая. Однофазные асинхронные машины……………………602
30-1. Основы теории однофазных асинхронных двигателей……….—
30-2. Разновидности однофазных асинхронных двигателей……….606
Глава тридцать первая. Асинхронные микромашины автоматических устройств ……………612
31-1. Асинхронные исполнительные двигатели и тахогенераторы …
31-2. Вращающиеся трансформаторы…………….615
31-3. Однофазные сельсины………………….617
Раздел пятый СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Глава тридцать вторая. Магнитные поля и основные параметры синхронных машин………….
32-1. Магнитное поле и параметры обмотки возбуждения….. —
32-2 Магнитное поле и параметры обмотки якоря……..
32-3. Приведение электромагнитных величин обмоток синхронной машины……………
32-4. Электромагнитные величины обмоток якоря и возбуждения в относительных единицах……….
32-5. Магнитные поля и параметры успокоительной обмотки ………
Глава тридцать третья. Работа многофазных синхронных генераторов при симметричной нагрузке…………
33-1. Основные виды векторных диаграмм напряжений синхронных генераторов……………
33-2. Характеристики синхронных генераторов……….
33-3. Построение векторных диаграмм напряжении с учетом насыщения ……………
Глава тридцать четвертая. Элементы теории переходных процессов синхронных машин………..
34-1. Общая характеристика проблемы изучения переходных процессов синхронных машин…………..
34-2. Гашение магнитного поля и переходные процессы в цепях индуктора…………
34-3. Физическая картина явлений при внезапном трехфазном коротком замыкании синхронного генератора…….
34-4. Значения токов внезапного трехфазного короткого замыкания……..
Глава тридцать пятая. Параллельная работа синхронных машин….. 699
35-1 Включение синхронных генераторов на параллельную работу ……..
35-2. Синхронные режимы параллельной работы синхронных машин………
35-3. Угловые характеристики мощности синхронных машин ………
35-4. Синхронизирующая мощность, синхронизирующий момент и статическая перегружаемость синхронных машин……
35-5. Работа синхронной машины при постоянной мощности и переменном возбуждении…………………..
Глава тридцать шестая. Асинхронные режимы и самовозбуждение синхронных машин……….. 116
36-1 Асинхронный режим невозбужденной синхронной машины … —
36-2. Асинхронный режим возбужденной синхронной машины …….
36-3. Самовозбуждение синхронной машины………….
Глава тридцать седьмая. Синхронные двигатели и компенсаторы….. 739
37-1. Синхронные двигатели………………
37-2. Синхронные компенсаторы……………..
Глава тридцать восьмая. Несимметричные режимы работы синхронных генераторов…………..
38-1. Действие симметричных составляющих токов в синхронной машине и параметры прямой, обратной и нулевой последовательности ……………
38-2. Работа синхронных генераторов при несимметричной нагрузке ……..751
38-3. Несимметричные .короткие замыкания………………754
Глава тридцать девятая. Колебания и динамическая устойчивость синхронных машин……………762
39-1. Физическая сущность колебаний синхронных машин……….—
39-2. Колебания синхронной машины………………………..767
39-3. Динамическая устойчивость синхронной машины…………..773
Глава сороковая. Системы возбуждения синхронных машин…………….778
40-1. Проблема регулирования возбуждения синхронных машин и требования к системам возбуждения…………….—
40-2. Системы возбуждения…………..780
Глава сорок первая. Специальные типы синхронных машин………….786
41-1. Одноякорные преобразователи…………………—
41-2. Машины двойного питания…………………..788
41-3. Синхронные двигатели малой мощности…………………789
41-4. Тихоходные и шаговые синхронные двигатели………………791
41-5. Индукторные синхронные машины…………………………793
41-6. Некоторые другие разновидности синхронных машин……….796
Раздел шестой
КОЛЛЕКТОРНЫЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Глава сорок вторая. Многофазные коллекторные машины и каскады ………798
42-1. Применение коллекторных машин переменного тока……….—
42-2. Трехфазные коллекторные двигатели………………..799
42-3. Каскады асинхронных двигателей с коллекторными машинами переменного тока………………..804
Глава сорок третья. Однофазные коллекторные двигатели………………808
43-1. Однофазные двигатели с последовательным возбуждением ………810
43-2. Репульсионные двигатели……………….812
Список литературы………………………..814
Предметный указатель………………….818
Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов ОНЛАЙН
