Электрические машины. Генераторы. Электродвигатели

В пособии описываются типы, назначение, устройство и работа микропроцессорных защит. Приводится методика расчета параметров дифференциальных, дистанционных и токовых защит статора и ротора генераторов, защит блоков генератор-трансформатор от различных видов повреждений и ненормальных режимов работы. Рассматриваются примеры расчета параметров защит.

В учебном пособии излагаются принципы устройства электрических машин, физические и теоретические основы электромеханического преобразования энергии в электрических машинах, анализируются режимы их работы, рассматриваются их потребительские и эксплуатационные свойства.

Рассматривается генезис конструктивных модификаций и областей применения бесконтактных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов. Показаны направления совершенствования бесконтактных двигателей.

В научно-техническом рецензируемом журнале Вести высших учебных заведений Черноземья публикуются статьи, содержащие наиболее существенные результаты научно-технических экспериментальных исследований, а также итоги работ проблемного характера по рубрике: Электроэнергетика. В одной из статей описывается вариант использования нейронного анализа устройствами электроэнергетики. Представлены особенности моделирования нейронных сетей в программном пакете Matlab simulink Neural Network Toolbox.

Приведены функциональные схемы лабораторных стендов, описаны способы регулирования скорости и режимы работы систем электроприводов, подлежащих исследованию на стендах. Составлены программы лабораторных работ и даны методические указания по порядку выполнения пунктов программ. Изложены теоретические сведения, необходимые для расчета характеристик электроприводов, предусмотренных в расчетной части программ лабораторных работ.

Приведены виды и характеристики электродвигателей, применяемых в электроприводах трубопроводной арматуры

Рассмотрены режимы работы двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением при пуске и торможении, а также его рабочие характеристики в условиях изменяющихся параметров цепи управления. Приведены справочные данные о двигателях.

Рассмотрены основы теории автоматического регулирования линейных систем: основные понятия и принципы управления, математическое описание систем регулирования, устойчивость и качество систем регулирования. Изложены физические основы регулирования напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности. Показано получение линеаризованных уравнений и структурной схемы простой регулируемой электрической системы. Приведено описание систем регулирования возбуждения и скорости вращения синхронных машин. Рассмотрены модели систем возбуждения, регуляторов возбуждения, системных стабилизаторов и регулятора скорости вращения гидрогенератора. Изложены начальные шаги по использованию Simulink для моделирования динамических систем.

В методических указаниях описано исследование основных свойств двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, его устройство, принцип действия, характеристики и способы регулирования частоты вращения.

Изложены основы теории электромеханики - процессов взаимного преобразования электрической и механической энергий. Показана связь между электрическими, магнитными и механическими величинами на основе законов электромагнитной индукции и электромагнитного взаимодействия. Рассмотрены физические процессы в машинах постоянного тока, их устройство и функциональные особенности, а также характеристики двигателей постоянного тока.

Изложена методика выбора электродвигателей, включающая расчет методами эквивалентных потерь, эквивалентного тока, эквивалентного момента, эквивалентной мощности.

Приведены варианты домашнего задания по расчету статических и динамических характеристик электропривода с примером выполнения и оформления, а также основные характеристики некоторых типов электродвигателей.

Рассмотрены основы теории и расчета совмещенных бесщеточных возбудительных устройств нового поколения, в которых использовано нетрадиционное конструктивное, магнитное и электрическое совмещение в одной машине нескольких электромеханических преобразователей. Впервые даются основы проектирования таких возбудительных устройств, доведенных до сравнительно простых алгоритмов и методов расчета характеристик.

Проведен анализ влияния геометрических отклонений измерительных поверхностей на появление нелинейных колебаний ротора при работе системы управления активным магнитным подвесом (АМП). Впервые, рассмотрена модель жесткого несимметричного ротора и метод решения системы дифференциальных уравнений с учетом влияния на управляющие сигналы отклонений формы поверхностей измерительных втулок.

Рассмотрена последовательность расчета сил магнитного поля в радиальных активных магнитных подшипниках с использованием структурной схемы регулятора управления. Впервые предложена математическая модель расчета сил электромагнитного поля с учетом влияния отклонений формы поверхностей измерительной втулки на управляющие сигналы. Представлены зависимости для определения электромагнитных сил с учетом отклонения ротора с неидеальными измерительными поверхностями от центрального положения

В книге собран, описан и классифицирован материал по одномашинным совмещенным электрическим машинам, рассмотрены различные типы совмещения. Аналисз основных явлений в совмещенных машинах проводится на основе обычных алгебраических методах векторного анализа.

Существует проблема повреждений подшипников асинхронных тяговых двигателей электропоездов «Ласточка» электрическим током. Основываясь на том, что подшипники имеют керамическое изоляционное покрытие, а случаев его электрического пробоя не зафиксировано, авторами выдвинута версия о том, что через подшипник как через электрическую емкость протекает высокочастотный ток. Анализ показал, что причиной тока может быть радиосвязь стандарта GSM-R. Предложены технические решения по борьбе с повреждениями подшипников: использование валозаземляющих колец и замена подшипников на другие с керамическими телами качения.

В методических указаниях рассмотрены генераторные и двигательные режимы синхронной машины. Представлена программа исследований, направленная на получение характеристик, которые отражают эксплуатационные свойства этого класса электрических машин.

В пособии рассмотрены вопросы теории электрических машин, изложены основы математического моделирования переходных процессов и приведены примеры решения практических задач.

Рассматривается новая конструкция безотходного сборного магнитопровода торцовой электрической машины. Указываются преимущества предложенного магнитопровода перед известным

Рассматривается круг вопросов, связанных с изучением процессов электромеханического преобразования энергии на основе общих законов физики, электродинамики и аналитической механики. Единство анализа электрической и механической частей, связанных электромагнитным полем, обеспечивается за счет функций для кинетической и потенциальной энергий. Они, записанные через обобщенные координаты, содержат всю информацию о внутренних связях электромеханической системы, позволяя получить уравнения движения, либо на основе функций Лагранжа или Гамильтона. При этом оказывается, что они могут использоваться и при введении квазикоординат, дающих возможность избавиться от переменных коэффициентов в уравнениях движения вращающихся преобразователей энергии. В целом в результате такого подхода наглядно проявляется единство законов электродинамики с законами движения механических систем. Анализ многофазных электрических машин проведен на основе результирующих векторов, их роль подобна обобщенным переменным механической системы. Они, наглядно отражая природу явлений, позволяют уменьшить число переменных до минимума, дают возможность провести исследование режимов работы при неуравновешенной системе напряжений и различных значениях электрических параметров отдельных фаз, не прибегая к методу симметричных составляющих. Отдельно рассмотрены индукторные машины, работа которых основана на пространственных гармониках магнитного поля, возникающих благодаря переменной проводимости воздушного зазора, образованного открытыми пазами на поверхностях статора и ротора. Для закрепления каждый раздел книги сопровождается циклом задач.

Приведены положения теории, необходимые для расчета электромагнитных процессов и выбора параметров электрических машин, предназначенных для преобразования энергии на основе электромагнитной индукции и взаимодействия магнитного поля с электрическим током.

В учебно-методическом пособии приводятся краткие теоретические сведения о вентиляции и теплообмене, а также упражнения и задачи по вентиляционным и тепловым расчетам в электрических машинах. Типовые задачи снабжены подробными решениями.

Рассмотрены основные методы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока и методы его торможения, приведены соответствующие схемы включения, формулы, необходимые для расчета исследуемых характеристик двигателей, выпускаемых в настоящее время промышленностью.

Предлагаемое учебное пособие содержит методологическую основу конструирования электромеханических преобразователей энергии. Особое внимание уделяется наиболее нагруженному в механическом отношении элементу – валу электрической машины. В пособии описан ряд современных подходов к расчету жесткости, прочности и критической частоты вращения валов, позволяющих студенту обосновать принимаемые конструктивно-технические решения, кроме того, содержатся примеры расчета валов электрических машин различных конструктивных схем.

В статье рассматривается вопрос создегния автонмной конгенерационной ветростанции с повышенной эффективностью за счет утилизации потерь дизеля; ветродвигатели и др.

В учебном пособии рассмотрены вопросы проектирования асинхронных машин на примере расчета машин серии 4А. Представленная методика расчета содержит все основные разделы проектирования от выбора главных размеров до расчета рабочих характеристик. Однако особое внимание уделяется электромагнитному расчету асинхронного двигателя.

Изложен метод определения погрешностей виртуального прибора при измерении температуры обмоток электродвигателей, учитывающий условия его применения

Рассмотрен порядок исследования и оценки электробезопасности при работе человека с ручной электрической машиной.

Рассмотрены основные методы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя и его торможения, приведены схемы включения и формулы, необходимые для расчета исследуемых характеристик выпускаемых промышленностью двигателей.

Приведены основные положения теории аэродинамики и теплопередачи, принципы составления эквивалентных схем вентиляционной цепи, процессов теплопередачи, соотношения для расчетов коэффициентов аэродинамических сопротивлений теплопроводности и теплопередачи и другие справочные данные, не используемые в расчетах систем охлаждения.