Электрические машины. Том 4. Индукционные машины

Автор(ы):Рихтер Р.
12.08.2012
Год изд.:1939
Описание: Индукционными называют бесколлекторные машины, относящиеся к группе асинхронных машин. Для большей наглядности и лучшего усвоения физических процессов влияние высших гармоник сперва не учитывается, т. е. изучение теории ведется несколько упрощенным путем, впрочем, вполне достаточным для получения результатов, соответствующих практическим условиям работы. В круг изучаемых вопросов введены также теоретические обоснования работы индукционной машины с самовозбуждением, однофазной машины с емкостью и без нее и различных конструкций двигателей с вытеснением тока. Разделы, рассматривающие пуск в ход, торможение и регулирование числа оборотов, рассчитаны, главным образом, на инженеров, занимающихся проектированием установок, и на инженеров, занятых эксплуатацией машин. В частности, рассмотрены различные методы пуска в ход, с помощью которых можно получить возможно больший начальный момент при малом пусковом токе, плавное и ступенчатое регулирование [с помощью преобразователя частоты, двигатели с двойным ротором, каскадное соединение), а также синхронное вращение нескольких машин. Для инженеров-проектировщиков приведены формулы для определения добавочных потерь в железе и обмотках. Особый раздел посвящен экспериментальному исследованию. В последнем разделе, рассматривающем проектирование индукционных машин, приведен подробный пример расчета.
Оглавление:
Электрические машины. Том 4. Индукционные машины — обложка книги.
Предисловие к русскому переводу [3]
Из предисловия автора [4]
A. Теория индукционного регулятора без учета влияния высших гармоник [11]
  1. Однофазный индукционный регулятор [11]
  2. Многофазный индукционный регулятор [15]
    а) Сравнение с однофазным индукционным регулятором [15]
    b) Явления в воздушном зазоре [18]
    с) Поворот ротора [20]
    d) Уравнения напряжений [22]
    е) Вращающий момент [23]
    f) Включение трехфазного регулятора [23]
B. Теория многофазной индукционной машины без учета влияния высших гармоник [24]
  1. Индукционная машина [24]
    а) Ротор находится в покое [24]
    b) Ротор вращается [25]
    с) Уравнения напряжений вращающейся индукционной машины [27]
  2. Векторная диаграмма индукционной машины [28]
    а) Связь между первичными и вторичными величинами на векторной диаграмме [28]
    b) Механическая мощность и вращающий момент [30]
  3. Упрощенная круговая диаграмма индукционной машины [32]
    а) Диаграмма без учета намагничивающего тока [32]
    b) Диаграмма при учете намагничивающего тока [34]
    с) Коэффициент мощности, мощность, вращающий момент и скольжение [35]
    d) Работа машины генератором и тормозом [40]
    е) Упрощенное изображение мощностей [42]
  4. Соотношения между током, вращающим моментом и скольжением [43]
    а) Вторичный и первичный токи, коэффициент мощности [43]
    b) Вращающий момент [46]
  5. "Точная" диаграмма [51]
    а) Положение окружности [51]
    b) Сравнение с упрощенной диаграммой [53]
    с) Мощность, вращающий момент и скольжение [56]
    d) Построение круговой диаграммы [58]
    е) Вращающий момент и скольжение [60]
  6. Отклонения от действительности [61]
    а) Более точный учет потерь в железе на круговой диаграмме [61]
    b) Влияние насыщения железа [64]
    с) Другие отклонения от действительности [69]
  7. Самовозбуждение индукционной машины [69]
    а) Холостой ход [69]
    b) Нагрузка [71)
C. Теория однофазной индукционной машины без учета влияния высших гармоник [75]
  1. Однофазная машина без конденсатора и без пусковой обмотки [75]
    а) Теория поперечного и вращающегося полей [75]
    b) Вывод уравнений напряжений [76]
    с) Вращающий момент [78]
    d) Схема замещения [80]
    е) Влияние на вид кривой вращающего момента [82]
  2. Работа многофазной машины с конденсатором от однофазной сети [83]
    а) Двухфазное включение при симметричном режиме [83]
    b) Трехфазное включение при симметричной работе [86]
    с) Аналитическое определение токов и вращающих моментов [89]
    d) Графическое определение токов и вращающих моментов [95]
    е) Холостой ход и неподвижное состояние [98]
  3. Методы пуска однофазного двигателя [103]
    а) Уравнение начального момента [103]
    b) Конденсатор во вспомогательной фазе [104]
    с) Увеличение активного сопротивления вспомогательной фазы [105]
  4. Индукционная машина с промежуточным ротором [106]
  5. Фазовый преобразователь [107]
D. Короткозамкнутый ротор [107]
  1. Ротор в виде беличьей клетки [107]
  2. Короткозамкнутый ротор с несколькими стержнями на фазу [109]
    а) Число проводников в пазу равно числу проводников в фазе [109]
    b) В каждом пазу имеется только один стержень [110]
  3. m-фазная эквивалентная обмотка [112]
E. Намагничивающий ток [113]
  1. Однофазная обмотка [113]
    а) Напряжение на зажимах и поток катушки [113]
    b) Ток без учета магнитного напряжения в спинках статора и ротора [115]
    с) Учет влияния магнитного напряжения в спинках статора и ротора [117]
    d) Намагничивающий ток при короткозамкнутой обмотке ротора [120]
  2. Многофазная обмотка [120]
    а) Индуктированное напряжение при заданной форме кривой тока [120]
    b) Ток при соединении звездой и заданном индуктированном напряжении [122]
    с) Соединение треугольником [125]
    d) Метод Штеблейна [Stablein) дтя обмоток с q=1 при соединении треугольником [127]
    е) Обмотка с q=1 при соединении звездой [128]
    f) Приближенное определение эффективного значения [130]
F. Высшие гармоники индукции в воздушном зазоре [133]
  1. Обмоточный коэффициент [133]
    а) Катушечные обмотки [133]
    b) Короткозамкнутые обмотки [136]
    с) Коэффициент скоса пазов [136]
  2. Фиктивные гармоники статорной обмотки [137]
    а) Гармоники кривой возбуждения поля [137]
    b) Практически встречающиеся порядковые числа [139]
    с) Кривая поля [140]
  3. Фиктивные гармоники роторной обмотки [141]
    а) Роторная и статорная обмотки выполнены с одинаковым числом полюсов [141]
    b) Роторная обмотка выполнена с произвольным числом полюсов [142]
    с) Особые случаи [144]
    d) Кривая поля [145]
G. Реактивные сопротивления рассеяния [146]
  1. Рассеяние воздушного зазора [146]
    а) Вращающийся и неподвижный ротор [146]
    b) Рассеяние воздушного зазора без учета реакции, ширины первой щели и насыщения железа [150]
    с) Определение q0 из магнитной энергии [152]
    d) Симметричные многофазные обмотки без укорочения шага (диаметральные обмотки) [153]
    е) Двухслойные обмотки с укороченным шагом (хордовые обмотки) [15б]
    f) Роторная обмотка [158]
    g) Влияние ширины пазовой щели [160]
    n) Влияние реакций [162]
    i) Однофазная машина [170]
  2. Рассеяние пазов [171]
    а) Статорн1я обмотка [172]
    b) Роторная обмотка [173]
  3. Рассеяние лобовых частей [175]
    а) Определение реактивного сопротивления [175]
    b) Трехфазная (A.D) или трехэтажная (F...H) обмотки на статоре и на роторе [180]
    с) Трехфазная двухслойная цилиндрическая обмотка на статоре и на роторе [183]
    d) Трехфазная цилиндрическая обмотка (Z) на роторе и двух (N D) или трехэтажная (F...Н) или эвольвентная (Ev Е2) обмотка на статоре [184]
    е) Обмотка в виде беличьей клетки (К) на роторе и трехфазная двух- (А...D) или трехэтажная (F...H) или эвольвентная (Elt Е2) обмотка на статоре [186]
    f) Обможа в виде беличьей клетки (К) на роторе и цилиндрическая обмотка (Z) на статоре (188)
    g) Однофазная обмотка на статоре [188)
  4. Рассеяние головок зубцов [190]
  5. Общий обзор способов определения реактивных сопротивлений многофазной машины [191]
    а) Рассеяние воздушного зазора [191]
    b) Приближенное определение рассеяния воздушного зазора [191]
    с) Рассеяние пазов [191]
    d) Рассеяние лобовых частей [192]
    е) Влияние насыщения железа [192]
H. Моменты и силы, вызываемые высшими гармониками [192]
  1. Ток ротора [193]
  2. Асинхронные моменты [194]
  а) Определение асинхронного момента [194]
  b) Краткая сводка практических методов определения асинхронных моментов, вызываемых высокими гармониками (198)
  с) Учет влияния реакции при определении асинхронных моментов, вызываемых высшими гармониками [199]
  d) Примеры определения моментов с учетом реакции [201]
  е) Способы уменьшения вращающих моментов от высших гармоник [202]
  3. Синхронные моменты [205]
  а) Возникновение синхронных моментов [205]
  b) Определение синхронных моментов [206]
  с) Неблагоприятные числа стержней [211]
  d) Примеры для благоприятных чисел стержней [212]
  е) Примеры для неблагоприятных чисел стержней [213]
  f) Ослабление синхронных моментов [217]
  4. Вибрационные (радиальные) силы [218]
  а) Причина возникновения вибрационных сил [218]
  b) Возникновение вибрационных сил [219]
  с) Определение вибрационных сил [221]
  d) Пример [223]
  5. Выбор числа пазов для ротора в виде беличьей клетки [225]
  а) Сводка уравнений [225]
  b) Примеры [227]
  6. Высшие гармоники и напряжения сети и несимметрия обмоток [230]
  а) Высшие гармоники напряжения сети [230]
  b) Несимметрия статорной обмотки [231]
  с) Несимметрия роторной обмотки [231]
  7. Шум машины [233]
  а) Звуковое давление и звуковая чувствительность [233]
  b) Причины шума [234]
  с) Меры для ослабления шума [235]
I. Двигатели с вытеснением тока [236]
  1. Увеличение сопротивления и уменьшение индуктивности [236]
    а) Явления вытеснения тока в пазах [236]
    b) Некоторые особые случаи [239]
    с) Вытеснение тока в лобовых соединениях [241]
  2. Соотношения общего характера [242]
    а) Сопротивление постоянному току Rs и внутреннее реактивное сопротивление [242]
    b) Ток и вращающий момент [242]
    с) Сравнение с двигателем без вытеснения тока [243]
  3. Ротор с глубоким пазом (прямоугольный стержень) [246]
    а) Геометрическое место пускового тока при неподвижном роторе [246]
    b) Начальный момент [248]
    с) Геометрическое место тока при произвольном скольжении [250]
    d) Сравнение с двигателем без вытеснения тока [252]
    е) Проектирование двигателя с глубокими пазами в роторе [255]
  4. Модификации ротора с глубоким пазом [256]
    а) Подразделенный стержень [256]
    b) Стержень с утолщенной нижней частью [259]
    с) Трапецоидальный стержень [263]
    d) Стержень, не обтекаемый главным током [263]
  5. Двигатели с двойной клеткой [268]
    а) Конструкции [268]
    b) Вторичный ток и вращающий момент [270]
    c) Отношения сопротивлений [273]
    d) Отношения сопротивлений [277]
    е) Геометрическое место пускового тока при неподвижном двигателе [279]
    f) Геометрическое место тока при произвольном скольжении [282]
    g) Проектирование двигателя с двойной клеткой [285]
К. Пуск в ход и торможение [287]
  1. Пуск в ход двигателей с контактными кольцами [287]
  2. Двигатель без контактных колец с переключениями в цепи ротора [290]
    а) Включение сопротивлений и переключение частей обмотки [290]
    b) Противосоединение [292]
    с) Двигатели, предназначенные для преимущественно пускового режима работы [294]
    d) Другие пусковые приспособления [295]
  3. Переключения в цепи статора [295]
    а) Уменьшение напряжения на зажимах с помощью пускового трансформатора [295]
    b) Добавочное сопротивление [297]
    с) Переключение статорной обмотки. Переключение со звезды на треугольник [298]
    d) Смешанное включение [301]
    е) Двигатель с двойным статором [307]
    f) Пуск в ход вспомогательного двигателя [308)
  4. Статорные обмотки с различными числами пар полюсов [311]
    а) Последовательное соединение с пусковой обмоткой, имеющей меньшее число пар полюсов [311]
    b) Последовательное соединение с пусковой обмоткой, имеющей меньшее число пар полюсов и допускающей переключение на разное число полюсов [314]
    с) Пуск в ход с помощью обмотки, имеющей большее число пар полюсов [315]
    d) Последовательное соединение с пусковой обмоткой, имеющей большее число пар полюсов, без разрыва цепи тока [318]
  5. Центробежные муфты [319]
    а) Цель устройства центробежных муфт [319]
    b) Центробежная муфта с пружинным натяжением [320]
    с) Центробежные муфты замедленного действия. Муфта Альбо [322]
  6. Торможение [325]
    а) Сокращение времени выбега [325]
    b) Подъемники [326]
    c) Торможение сверхсинхронной скоростью и противотоком [327]
    d) Однофазное торможение [328]
    е) Двухмашинная схема и торможение при сверхсинхронной скорости [328]
    f) Схема для точной остановки лифтов [329]
  7. Влияние ускорения масс на процессы пуска в ход и торможения [330]
    а) Пуск в ход и торможение при нагрузке [330]
    b) Пуск в ход и торможение при нагрузке в случае индукционной машины [332]
    с) Индукционный двигатель при отсутствии нагрузки [336]
L. Регулирование числа оборотов [340]
  1. Плавное регулирование [340]
    а) Регулирование при помощи активных сопротивлений в цепи ротора [340]
    b) Регулирование изменением первичного напряжения без потерь [342]
    с) Регулирование при помощи добавочных сопротивлений в цепи статора [346]
    d) Регулирование с помощью возбуждения обратного поля [347]
    е) Регулирование, путем наложения вращающегося поля с большим числом пар полюсов [350]
  2. Регулирование путем изменения первичной частоты [351]
    а) Изменение частоты. Асинхронный преобразователь частоты [351]
    b) Привод асинхронного преобразователя частоты от индукционого двигателя [353]
    с) Плавное регулирование [355]
  3. Регулирование при помощи переключения числа полюсов [357]
  4. Двигатели с двойным ротором [358]
    а) Двигатель с промежуточным ротором [358]
    b) Двигатель тандем [360]
    с) Объединение двигателя с двойным ротором с преобразователем частоты [360]
  5. Каскадное соединение двух индукционных машин [361]
    а) Схема соединений и число оборотов холостого хода [361]
    b) Токи и вращающий момент [364]
    с) Геометрическое место тока, поступающего из сети [366]
  6. Индукционная машина двойного питания [369]
    а) Схема неподвижного состояния и схема вращения [369]
    b) Схема неподвижного состояния [369]
    с) Схема вращения [371]
  7. Схемы для синхронного вращения двух машин [374]
    а) Синхронное вращение при помощи двух вспомогательных индукционных машин [375]
    b) Синхронное вращение двух самостоятельных индукционных машин [376]
М. Потери индукционной машины [378]
  1. Потери в железе [378]
    а) Классификация потерь в железе [378]
    b) Потери главного потока [379]
    с) Поверхностные потери, вызываемые зубчатым строением статора и ротора [379]
    d) Пульсационные потери в зубцах, вызванные зубчатым строением статора и ротора [380]
    е) Поверхностные потери, вызываемые полными токами пазов [380]
    f) Пульсационные потери в зубцах, вызываемые полными токами пазов [381]
    g) Суммарные потери в железе [384]
  2. Потери в обмотках [385]
    а) Основные потери [385]
    b) Добавочные потери в обмотках роторов в виде беличьей клетки, вызываемые высшими гармониками статорной обмотки [385]
    с) Добавочные потери в обмотках роторов в виде беличьей клетки, вызываемые пульсациями потока в зубцах [387]
N. Экспериментальное исследование [390]
  1. Потери холостого хода [390]
    а) Практический и идеальный холостой ход [390]
    b) Определение потерь QMex — Qh2 с помощью измерения скольжения при малой мощности [391]
    с) Определение потерь на трение и вентиляционных по методу изменения напряжения на зажимах [392]
    d) Разделение потерь холостого хода по методу измерения мощности [392]
    е) Разделение потерь холостого хода по методу вспомогательного двигателя [393]
  2. Метод самоторможения [394]
    а) Общая теория метода самоторможения [394]
    b) Методика измерений при опыте самоторможения [395]
    с) Определение в с помощью электрических измерений [396]
    d) Определение в по колебаниям [398]
    е) Разделение потерь по методу самоторможения [402]
  3. Нагрузочные потери [404]
    а) Джоулевы потери при неподвижном двигателе [404]
    b) Джоулевы потери в статорной обмотке [405]
    с) Джоулевы потери в роторной обмотке [405]
    d) "Добавочные" потери в железе QEz [407]
    е) Суммарные потери [410]
  4. Коэффициент полезного действия по ОСТ 3887 [411]
  5. Измерение скольжения [412]
    а) Определение s по частоте токов ротора [412]
    b) Определение s при помощи контактного диска [413]
    с) Определение 5 при помощи тахометрических машин [413]
    d) Стробоскопические методы определения [414]
  6. Измерение реактивных сопротивлений [417]
    а) Приближенное измерение реактивных сопротивлений [417]
    b) Определение общего коэффициента рассеяния а [417]
  7. Измерение вращающего момента [419]
    а) Начальный момент [419]
    b) Кривые разбега. Вращающий момент в функции числа оборотов [421]
  8. Испытание на нагрев [423]
  9. Краткий обзор методов измерения шума [426]
О. Проектирование индукционной машины [428]
  1. Основные размеры и нагруженности [428]
    а) Окружное усилие и полюсное деление [428]
    b) Величины [430]
    с) Магнитные и электрические нагруженности [430]
    d) Воздушный зазор [432]
  2. Перегрузочная способность и скольжение [432]
  3. Статор и ротор [433]
    а) Конструкция [433]
    b) Пазы и их изоляция [433]
    с) Обмотки [434]
    d) Размеры стержней обмоток в виде беличьей клетки [436]
  4. Пример расчета [437]
    а) Основные размеры [437]
    b) Статор с полузакрытыми пазами [438]
    с) Статор с совершенно открытыми пазами. Обмотка статора выполнена с укороченным шагом [439]
    d) Ротор [440]
    e) Намагничивающий ток [441]
    f) Реактивные сопротивления [442]
    g) Потери [443]
    h) Характеристики двигателя [444]
    i) Ротор с двойной клеткой [445]
Примечания редактора [448]
Перечень литературных источников [463]
Сокращения [468]
Алфавитный указатель [468]
Формат: djvu
Размер:11524035 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 210 Рейтинг
Открыть: