Физические основы устройства электрических машин

Глава 20. Приведение рабочего процесса асинхронной машины при
вращающемся роторе к рабочему процессу трансформатора......................192 
20.1. Приведение обмотки ротора к обмотке статора ................................................192 
20.2. Замена вращающегося ротора эквивалентным неподвижным.........................194 
Глава 21. Уравнения состояния электрических цепей и их преобразование..............195 
Глава 22. Схемы замещения асинхронной машины......................................................197 

---

413
22.1. Т-образная схема замещения .............................................................................. 197 
22.2. Г-образная схема замещения............................................................................... 298 
Глава 23. Режимы работы асинхронной машины ......................................................... 200 
23.1. Двигательный режим ........................................................................................... 200 
23.2. Генераторный режим ........................................................................................... 202 
23.3. Режим противовключения................................................................................... 204 
23.4. Режим короткого замыкания............................................................................... 205 
23.5. Круговая диаграмма асинхронной машины ...................................................... 206 
Глава 24. Электромагнитный момент асинхронной машины...................................... 210 
24.1. Механическая характеристика............................................................................ 210 
24.2. Условие устойчивой работы ............................................................................... 213 
24.3. Особенности эксплуатации асинхронных двигателей ..................................... 216 
24.4. Влияние вытеснения тока в стержнях ротора ................................................... 217 
24.4.1. Глубокопазные двигатели ............................................................................. 219 
24.4.2. Двигатели с двойной беличьей клеткой....................................................... 220 
24.5. Электромагнитные моменты от высших гармоник магнитного поля............. 223 
Глава 25. Электромеханическая характеристика асинхронной машины ................... 225 
Глава 26. Рабочие характеристики асинхронного двигателя....................................... 227 
Глава 27. Определение параметров схемы замещения................................................. 229 
27.1. Экспериментальное определение параметров................................................... 229 
27.2. Определение параметров по справочным данным ........................................... 233 
Глава 28. Пуск трёхфазных двигателей ......................................................................... 242 
28.1. Пусковые свойства двигателей ........................................................................... 242 
28.2. Прямой пуск.......................................................................................................... 243 
28.3. Пуск при пониженном напряжении ................................................................... 244 
28.4. Пуск двигателей с фазным ротором ................................................................... 247 
Глава 29. Регулирование скорости вращения трёхфазных двигателей ...................... 249 
29.1. Регулирование уменьшением подводимого напряжения................................. 249 
29.2. Регулирование изменением сопротивления в цепи ротора.............................. 250 
29.3. Регулирование изменением числа пар полюсов магнитного поля.................. 251 
29.4. Регулирование изменением частоты питания .................................................. 253 
Глава 30. Особые режимы работы трёхфазных двигателей......................................... 256 
30.1. Асинхронный двигатель при несимметричном напряжении питания............ 256 
30.1. Асинхронный двигатель при несинусоидальном напряжении питания......... 259 
Глава 31. Однофазные асинхронные двигатели............................................................ 261 
31.1. Однофазные двигатели с двумя обмотками ...................................................... 261 
31.2. Однофазные двигатели с экранированными полюсами ................................... 264 
31.3. Трёхфазные двигатели при однофазном питании............................................. 266 
Глава 32. Асинхронный генератор ................................................................................. 268 
32.1. Параллельная работа генератора с сетью .......................................................... 268 
32.2. Автономная работа генератора ........................................................................... 269 
Раздел 5. Синхронные машины ............................................................................................ 271 
Глава 33. Устройство и принцип действия.................................................................... 271 
Глава 34. Магнитное поле синхронных машин............................................................. 274 
34.1. Магнитное поле ротора........................................................................................ 274 
34.2. Магнитное поле якоря ......................................................................................... 277 
Глава 35. Схемы замещения и векторные диаграммы синхронных машин............... 280 
35.1. Схемы замещения и векторные диаграммы явнополюсной машины ............. 280 
35.2. Схемы замещения и векторные диаграммы неявнополюсной машины ......... 282 
Глава 36. Преобразование энергии в синхронной машине .......................................... 283 
36.1. Угловые характеристики синхронной машины ................................................ 283 

---

414
36.2. Диаграммы тока синхронных машин .................................................................287 
36.3. Регулирование реактивной мощности................................................................290 
36.4. Статическая устойчивость синхронной машины ..............................................293 
Глава 37. Качания синхронных машин...........................................................................295 
Глава 38. Синхронные генераторы .................................................................................298 
38.1. Характеристики синхронного генератора..........................................................299 
38.1.1. Характеристика холостого хода....................................................................299 
38.1.2. Характеристика короткого замыкания .........................................................300 
38.1.3. Нагрузочные характеристики ........................................................................302 
38.1.4. Внешняя характеристика ...............................................................................303 
38.2. Параллельная работа синхронных генераторов ................................................305 
Глава 39. Синхронные двигатели....................................................................................308 
39.1. Рабочие характеристики синхронного двигателя..............................................309 
39.2. Пуск синхронных двигателей..............................................................................309 
39.3. Реактивные двигатели .........................................................................................318 
39.4. Гистерезисные двигатели.....................................................................................320 
39.5. Шаговые двигатели ..............................................................................................324 
Раздел 6. Коллекторные машины..........................................................................................330 
Глава 40. Коллекторные машины постоянного тока.....................................................330 
40.1. Преобразование частоты с помощью коллектора .............................................330 
40.2. Конструкция коллекторных машин ....................................................................333 
40.3. Магнитная цепь машины постоянного тока ......................................................335 
40.4. Обмотки машин постоянного тока .....................................................................338 
40.4.1. Элементы и параметры обмоток ...................................................................338 
40.4.2. Простые петлевые обмотки ...........................................................................341 
40.4.3. Сложные петлевые обмотки ..........................................................................342 
40.4.2. Простые волновые обмотки...........................................................................343 
40.4.3. Сложные волновые обмотки..........................................................................344 
40.5. Электродвижущая сила обмотки якоря и электромагнитный момент ............345 
40.6. Реакция якоря........................................................................................................347 
40.7. Коммутация ...........................................................................................................352 
40.7.1. Физические явления при коммутации ..........................................................352 
40.7.2. Уравнения коммутационного процесса........................................................354 
40.7.3. Виды коммутации...........................................................................................356 
40.7.4. Реактивная и коммутирующая ЭДС .............................................................357 
40.7.5. Способы улучшения коммутации .................................................................359 
40.7.6. Особенности коммутации при питании от импульсных источников........362 
40.7.7. Предельная мощность машины постоянного тока......................................363 
40.8. Потери энергии и коэффициент полезного действия........................................364 
Глава 41. Генераторы постоянного тока ........................................................................366 
41.1. Классификация генераторов................................................................................366 
41.2. Уравнения генераторов постоянного тока .........................................................368 
41.3. Характеристики генераторов...............................................................................369 
41.3.1. Характеристики генераторов независимого возбуждения .........................369 
41.3.2. Характеристики генераторов параллельного возбуждения........................373 
41.3.3. Характеристики генераторов последовательного возбуждения ................376 
41.3.4. Характеристики генераторов смешанного возбуждения............................377 
Глава 42. Двигатели постоянного тока...........................................................................378 
42.1. Уравнения двигателей постоянного тока ...........................................................379 
42.2. Характеристики двигателей постоянного тока..................................................381 
42.2.1. Характеристики двигателей независимого и параллельного возбуждения ..381 

---

415
42.2.2. Характеристики двигателей последовательного возбуждения ................. 385 
42.2.3. Характеристики двигателей смешанного возбуждения ............................. 387 
42.3. Пуск двигателей постоянного тока .................................................................... 389 
42.4. Реверс двигателей постоянного тока.................................................................. 390 
42.5. Торможение двигателей постоянного тока ....................................................... 390 
42.5.1. Рекуперативное торможение......................................................................... 390 
42.5.2. Торможение противовключением ................................................................ 391 
42.5.3. Динамическое торможение ........................................................................... 393 
42.6. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока ................... 394 
42.6.1. Регулирование изменением сопротивления в цепи якоря.......................... 394 
42.6.2. Регулирование изменением магнитного потока ......................................... 396 
42.6.3. Регулирование изменением подводимого напряжения.............................. 398 
42.7. Вентильные двигатели......................................................................................... 401 
42.7.1. Устройство и принцип действия................................................................... 401 
42.7.2. Характеристики вентильного двигателя...................................................... 403 
Глава 43. Коллекторные двигатели переменного тока................................................. 404 
43.1. Однофазные двигатели ........................................................................................ 404 
43.2. Трёхфазные двигатели ......................................................................................... 406 
43.2.1. Регулирование частоты вращения введением добавочной ЭДС ............... 406 
43.2.2. Двигатель Шраге-Рихтера ............................................................................. 408 
Список литературы ................................................................................................................ 410 

---

---

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в резуль-
тате которого определены 12 ведущих университетов России, которым при-
своена категория «Национальный исследовательский университет». Министер-
ством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа 
его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименова-
ние «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ин-
формационных технологий, механики и оптики».