Кисаримов Р. А.
Веселовский О. Н., Браславский Л. М.
Основы электротехники и электротехнические устройства радиоэлектронной аппаратуры
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов радиотехнических специальностей вузов
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
1977
Рецензенты:
Кафедра автоматических приводов Рязанского радиотехнического института (зав. кафедрой докт. техн. наук.проф. В. П. Миловзоров);
докт. техн. наук, проф. П. Н. Матханов.
Редактор И. Г. Волкова
Художник Шавард А. И.
Художественный редактор Т. М. Скворцова.
Технический редактор Н. Н. Баранова.
Корректор В. В. Кожуткина
Веселовский О. Н., Браславский Л. М. Основы электротехники и электротехнические устройства радиоэлектронной аппаратуры. Учеб. пособие для вузов. М., «Высш. школа», 1977.
Учебное пособие состоит из двух частей. В первой части изложены основные свойства и методы расчета электрических цепей при различных воздействиях; большое внимание уделено линейным цепям с сосредоточенными параметрами в установившихся и переходных режимах и физическим основам рассматриваемых явлений. Во второй части рассмотрены основы теории и даются описания наиболее распространенных устройств: электрических машин, трансформаторов, выпрямителей, стабилизаторов, фильтров и т. п.
© Издательство «Высшая школа» 1977.
Содержание учебного пособия
Основы электротехники и электротехнические устройства радиоэлектронной аппаратуры
Предисловие
Введение
Часть первая. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ
Глава 1. Электрические цепи и их характеристики
§ 1.1. Электрические цепи и схемы (5) § 1.2. Пассивные элементы и участки схем (8) § 1.3. Активные элементы и участки схем (11) § 1.4. Основные определения, относящиеся к схемам (14) § 1.5. Основные законы электрических цепей (15) § 1.6. Основные режимы электрических цепей (17) § 1.7. Задача анализа цепей (18)
Глава 2. Свойства цепей при синусоидальных токах
§ 2.1. Синусоидальный ток и его основные характеристики (19) § 2.2. Изображение синусоидальных функций времени при помощи векторных диаграмм и комплексных чисел (21) § 2.3. Комплексные функции времени- и комплексные амплитуды (22) § 2.4. Сопротивление в цепи синусоидального тока (25) § 2.5. Индуктивность и сопротивление в цепи синусоидального тока (цепь гЦ (25) § 2.6. Емкость в цепн синусоидального тока (28) § 2.7. Последовательное соединение индуктивности, сопротивления и емкости (последовательная цепь LrC) (29) § 2.8. Мощность в цепи синусоидального тока (31) § 2.9. Пассивный двухполюсник в цепи синусоидального тока н две его схемы замещения (35) § 2.10. Параллельное соединение двухполюсников в цепи синусоидального тока (38) § 2.11. Передача энергии от источника к нагрузке. Согласование источника с нагрузкой (40) § 2.12. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Комплексные сопротивления и проводимости (41)
Глава 3. Методы расчета цепей и эквивалентные преобразования схем
§ 3.1. Расчет цепей путем непосредственного применения законов Кирхгофа (43) § 3.2. Метод контурных токов (45) § 3.3. Метод узловых потенциалов (47) § 3.4. Входные и взаимные проводимости и сопротивления (49) § 3.5. Свойство обратимости (51) § 3.6. Принцип суперпозиции (наложения) (52) § 3.7. Эквивалентные преобразования схем (53) § 3.8. Метод эквивалентного генератора (56) § 3.9. Потенциальная диаграмма (58) § 3.10. Метод пропорционального пересчета (60) § 3.1 Ь Баланс мощностей (61)
Глава 4. Резонанс в электрических цепях. Индуктивно связанные цепи
§ 4.1. Частотная избирательность Цепей (62) § 4.2. Последовательный колебательный контур (64) § 4.3. Параллельный колебательный контур (67) 5 4.4. Индуктивно связанные цепи (69) § 4.5. Резонанс в цепях со смешанным соединением сопротивлений (74) § 4.6. Связанные колебательные контуры (75) § 4.7. Резонанс в связанных колебательных контурах (78)
Глава 5. Трехфазные цепи
§ 5.1. Образование трехфазной системы э. д. с. Основные определения (81) § 5.2. Соединение в звезду (83) § 5.3. Соединение в треугольник (87) § 5.4. Общие замечания к расчету трехфазных цепей (89) § 5.5. Мощность в трехфазных цепях (89) § 5.6. Вращающееся магнитное поле (90)
Глава 6. Четырехполюсники
§ 6.1. Основные определения (92) § 6.2. Уравнения пассивных четырехполюсников. Первичные параметры (92) § 6.3. Обратное включение четырехполюсника (96) § 6.4. Входное сопротивление четырехполюсника. Опытное определение первичных параметров (97) § 6.5. Характеристические параметры четырехполюсника (99) § 6.6. Каскадное соединение четырехполюсников (105) § 6.7 Передаточные функции четырехполюсников (107)
Глава 7. Переходные процессы в линейных электрических цепях
§7.1. Возникновение и общая характеристика переходных процессов (108) § 7.2. Математические основы анализа переходных процессов (110) § 7.3. Классический метод анализа неразветвленных цепей с одним реактивным элементом. Законы коммутации (111)5 7-4. Переходные процессы в одиночном коле» бательном контуре (цепь rLC) (120) § 7.5. Общий случай расчета переходных процессов классическим методом (128) § 7.6. Преобразование Лапласа. Изображения некоторых электротехнических функций (130) § 7.7. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме. Операторные схемы (133) § 7.8. Общий случай расчета переходных процессов операторным методом (136) § 7.9. Отыскание оригиналов. Формула разложении (137)
Глава 8. Магнитные цепи
§ 8.1. Катушки с ферромагнитными сердечниками и их-применение. Потери на перемагничивание (139) § 8.2. Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. Трансформаторная э. д. с. (142) § 8.3. Ток в цепи катушки с ферромагнитным сердечником. Понятие об эквивалентном синусоидальном токе (144) § 8.4. Векторная диаграмма и схема замещения реальной катушки. Расчет тока (147) § 8.5. Явление феррорезонанса (148) § 8.6. Влияние воздушного зазора и подмагничивания постоянным током на индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником. Дроссели (150)
Часть вторая. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Глава 9. Трансформаторы
§ 9.1. Назначение, области применения и классификация трансформаторов (185) § 9.2. Основы теории двухобмоточного трансформатора (157) § 9.3. Конструкция трансформаторов (Нб) § 9.4. Специальные типы трансформаторов (167)
Глава 10. Принципы выпрямления переменного тока
§ 10.1. Преобразование переменного тока в постоянный (169) § 10.2. Структурная схема неуправляемого выпрямителя (173) § 10.3. Электрические вентили (174) § 10.4. Принципы построения неуправляемых выпрямителей (176)
Глава 11. Расчетные соотношения в неуправляемых выпрямителях
$ 11.1. Общая методика анализа выпрямителей (183) § 11.2. Анализ выпрямителей с активным характером нагрузки (183) § 11.3. Анализ выпрямителей с индуктивным характером нагрузки (192) § 11.4. Анализ выпрямителей с емкостным характером нагрузки (201) § 11.5. Сглаживающие фильтры (213)
Глава 12. Управляемые выпрямители
§ 12.1. Принцип выпрямления с одновременным регулированием уровня напряжения (219) § 12.2. Управляемые вентили (220) § 12.3. Принципы построения управляемых выпрямителей (222) § 12.4. Основные соотношения в т-фазном управляемом выпрямителе (224) $ 12.5. Устройства фазового управления вентилями (226)
Глава 13. Стабилизаторы напряжения и тока
§ 13.1. Определения, параметры, классификация (227) $ 13.2. Параметрические стабилизаторы напряжения постоянного тока (229) § 13.3. Компенсационные стабилизаторы напряжения постоянного тока непрерывного регулирования (240) J 13.4. Компенсационные стабилизаторы напряжения постоянного тока дискретного регулирования (259) § 13.5. Компенсационные стабилизаторы напряжения переменного тока (261) § 13.6. Стабилизаторы тока (262)
Глава 14. Преобразователи напряжения
§ 14.1. Преобразование постоянного тока в переменный (263) § 14.2. Способы построения силовой части инверторов (264) § 14.3. Способы построения силовой части конвенторов (267)
Глава 15. Первичные источники
§ 15.1. Химические источники электрической энергии (268) § 15.2. Топливные элементы (270) § 15.3. Термоэлектрические генераторы (270) § 15.4. Солнечные батареи (271) § 15.5. Атомные батареи (271)
Глава 16. Электрические машины постоянного тока
$ 16.1. Общие сведения и классификация электрических машин (272) § 16.2. Принцип действия и устройство генераторов постоянного тока (278) § 16.3. Электродвижущая сила машины постоянного тока (275) § 16.4. Реакция якоря (277) § 16.5. Генераторы (279) § 16.6. Электромашинный усилитель (284) § 16.7. Электромагнитный момент машины постоянного тока (285) § 16.8. Электродвигатели (286)
Глава 17. Электрические машины переменного тока
§ 17.1. Асинхронные машины. Принцип действия и устройство (292) § 17.2. Э. д. с. в обмотках статора и ротора. Ток ротора (296) § 17.3. Вращающий момент асинхронного двигателя (297) § 17.4. Пуск в ход асинхронных двигателей (300) § 17.5. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей (302) § 17.6. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели (303) § 17.7. Синхронные машины. Устройство и принцип действия (305) § 17.8. Синхронные микродвигатели (307) § 17.9. Сельсины (308)
Литература
ПРЕДИСЛОВИЕ
Основы электротехники являются первым специальным курсом среди учебных дисциплин, изучаемых студентами электротехнических и радиотехнических специальностей. Вместе с тем этот курс является базовым для изучения последующих специальных дисциплин. Отсюда вытекают две основные задачи, решаемые введением электротехнических курсов в учебный план подготовки радиоинженеров: во-первых, заложить научно-практический фундамент, т. е. ввести в сферу понятий, принципов, идей, конструкций, целей и возможностей электротехнических устройств, и, во-вторых, дать теоретические основы для более глубокого изучения частных вопросов электротехники и радиотехники.
Книга предназначена в первую очередь для студентов, специализирующихся в области разработки, конструирования и технологии производства радиоаппаратуры, в качестве учебного пособия по курсам «Основы радиоэлектроники», «Основы электротехники и электротехнические устройства РЭА», «Электропитание радиоустройств», «Электротехнические устройства радиосистем». Она может быть также рекомендована студентам неэлектротехнических специальностей, изучающим курс «Электротехника», и может оказаться полезной для инженеров и техников, занимающихся исследованием, проектированием и эксплуатацией электротехнических устройств.
В основу книги положены курсы лекций, читаемые авторами в Новосибирском электротехническом институте.
Главы 1—8, 16, 17 написаны О. Н. Веселовским, главы 9—15 — Л. М. Браславским.
Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензентам книги докт. техн. наук, проф. П. Н. Матханову, докт. техн. наук, проф. В. П. Миловзорову, доц. А. К. Мусолину и ст. преподавателю 3. И. Миловзоровой, весьма внимательно прочитавшим рукопись и сделавшим замечания, которые способствовали улучшению книги.
Критические замечания и пожелания просим направлять в адрес издательства «Высшая школа» (Москва, Неглинная ул., 29/14).
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Исторически радиотехника выделилась из электротехники, но две эти научно-технические области тесно связаны. По существу, нет ни одного радиотехнического устройства, которое не являлось бы устройством электротехническим, поскольку в основе и тех и других лежат принципы получения, использования электромагнитной энергии и ее преобразований. Условной границей между электротехникой и радиотехникой, если иметь в виду физические процессы, могут быть области частот: низкие частоты — сфера электротехнических устройств, высокие — сфера радиотехники.
Кроме того, основная задача электротехнических устройств — производство, распределение, преобразование и использование электрической энергии, тогда как назначение радиотехнических устройств — генерированш бразование, передача и прием информации в виде системы радиосигналов. Насколько условны эти границы, можно судить по тому, что в электрических цепях, например, систем электроавтоматики могут быть использованы весьма малые количества энергии низких и высоких частот, тогда как по специальным радиоканалам могут быть переданы огромные количества энергии.
К электротехническим устройствам современных радиотехнических систем принято относить первичные источники питания (электрическая сеть, автономные электростанции с их электрическими машинами, гальванические, термоэлектрические и другие элементы); вторичные источники питания (трансформаторы, выпрямители, электромашинные усилители и преобразователи, стабилизаторы, регуляторы напряжения и тока); электродвигатели и специальные электрические машины систем автоматики, электродвигатели для привода вентиляторов охлаждения и т. п., а также различную коммутационную и защитную аппаратуру.
В течение последних 100 лет электротехника заняла важнейшее место в жизни человеческого общества. Проникновение электричества в промышленность, транспорт, сельское хозяйство, быт, медицину, культуру коренным образом изменило экономические и социальные условия жизни общества.
Известно, что электрификация всегда являлась основным стержнем развития экономики СССР. На XXV съезде КПСС было вновь подчеркнуто, что электрификация проявляет себя как важный фактор и могучий ускоритель научно-технического прогресса, повышения качественного уровня и эффективности производства, роста производительности общественного труда и народного благосостояния.
ЛИТЕРАТУРА
1. Атабеков Г. И. Основы теории цепей. М., «Энергия», 1969.
2. Афанасьев Б. П. и др. Теория линейных электрических цепей. М., «Высшая школа», 1973.
3. Бальян Р. X. Трансформаторы для радиоэлектроники. «Советское радио», 1971.
4. Белопольский И. И. и др. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. «Энергия», 1973.
5. 3ернов Н. В., Карпов В. Г. Теория радиотехнических цепей. Изд. 2, Л., «Энергия», 1972.
6. Иванов-Цыганов А. И. Электротехнические устройства радиосистем. М., «Высшая школа», 1973.
7. Китаев В. Е. Электротехнические устройства радиосистем. М., «Энергия», 1971.
8. Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи. М., «Высшая школа», 1972.
9. Рогинский В. Ю. Электропитание радиоустройств. «Энергия», 1970.
10. Рогинский В. Ю. Расчет устройств электропитания аппаратуры электросвязи. «Связь», 1972.
11. Шебес М. Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах, Изд, 2, М,, «Высшая школа», 1973,
Скачать учебное пособие Основы электротехники и электротехнические устройства радиоэлектронной аппаратуры. Москва, Издательство Высшая школа, 1977
|
