ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Краткий исторический обзор................ 13

ГЛАВА ПЕРВАЯ
Якорные обмотки

§ 1. Общие понятия......................... 21

§ 2. Типы обмоток.......................... —

§ 3. Шаг обмотки.......................... 24

§ 4. Условия выполнимости барабанных замкнутых обмоток...... —

§ 5. Петлевые обмотки........................ 27

§ 6. Волновые обмотки....................... 32

§ 7. Обмотки с двумя коллекторами................. 35

§ 8. Зубчатые якоря........................ 36

§ 9. „Ступенчатые" или „лестничные" обмотки............. 39

§ 10. Число щеткодержателей..................... 41

§ 11. Условие симметричности якорных обмоток............ 42

§ 12. Сравнение свойств петлевых и волновых обмоток......... 44

ГЛАВА ВТОРАЯ

Уравнительные соединения; э. д. с. якоря

§ 13. Цель уравнительных соединений................. 46

§ 14. Шаг уравнительных соединений................. 49

§ 15. Классификация уравнительных соединений............ 50

§ 16..Лягушачья" обмотка....................... 52

§ 17. Электродвижущая сила якоря................... 55

§ 18. Выбор типа обмотки....................... 57

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
Магнитная цепь

§ 19. Общее понятие о расчете магнитной цепи динамомашины постоянного тока..........57

§ 20. Теоретическая полюсная дуга и длина якоря........... 58

§ 21. Вычисление ампервитков для воздушного зазора (AWl)....... 60

§ 22. Вычисление зубцовых ампервитков (AWZ). 61

§ 23. Кривые для расчета зубцовых ампервитков............ 64

§ 24. Ампервитки для сердечника якоря (AWa) ............ —

§ 25. Число ампервитков для магнитов и ярма (AWm и AWj)...... 65

§ 26. Расчет магнитного рассеяния................... 66

§ 27. Формулы для приближенного расчета .............. 70

§ 28. Характеристика холостого хода.................. 73

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

Реакция якоря

§ 29. Реакция якоря при щетках, расположенных в геометрической нейтральной зоне..............73

§ 30. Реакция якоря при щетках, смещенных относительно геометрической нейтрали............. 80

§ 31. Компенсирующие обмотки.................... 81

ГЛАВА ПЯТАЯ

Коммутация

§ 32. Общие представления и обозначения.............. 82

§ 33. Коммутация при b = β и очень малой окружной скорости (v0) . 83

§ 34. Коммутация при ν 0..................... 86

§ 35. Плотность тока в контакте щетки................. 88

§ 36. Причина искрения........................ 89

§ 37. Общий вид искрящей щетки................... 90

§ 38. Современная точка зрения на процессы искрения в коллекторе .. 91

§ 39. Удельная магнитная проводимость паза.............. 94

§ 40. Ускоренная коммутация.................... 95

§ 41. Электродвижущая сила самоиндукции............... 96

§ 42. Коммутация при b...................... 97

§ 43. Реактивное напряжение................... 98

§ 44. Явления взаимоиндукции при коммутации............. 99

§ 45. Обмотки с малым укорочением шага............... 101

§ 46. Неодинаковые условия коммутации в разных секциях....... 105

§ 47. Разность потенциалов между двумя смежными коллекторными пластинами .................106

§ 48. Потоки, создаваемые короткозамкнутой секцией.......... 108

§ 49. Суммарный поток, создаваемый короткозамкнутой секцией..... 112

§ 50. Поток, создаваемый торцевыми частями к. з. секции....... 113

§ 51. Электродвижущая сила, индуктированная в секции колебаниями потока рассеяния в момент коммутации............... 114

ГЛАВА ШЕСТАЯ

Способы улучшения коммутации

§ 52. Увеличение сопротивления короткозамкнутой секции ...... 116

§ 53. Вспомогательные щетки...................... 118

§ 54. Смещение щеток....................... —

§ 55. Дополнительные полюса..................... 120

§ 56. Приблизительный расчет дополнительных полюсов......... 121

§ 57. Число дополнительных полюсов................ 122

§ 58. Магнитное рассеяние дополнительных полюсов......... 123

§ 59. Коммутация при толчкообразной нагрузке............. 124

§ 60. Дополнительные полюса с двойным воздушным зазором...... 128

§ 61. Допускаемая величина реактивного напряжения........ 129

§ 62. Выбор величины магнитной индукции под дополнительным полюсом

для машин с резко изменяющейся нагрузкой........... —

§ 63. Следование полярности дополнительных полюсов.......... —

§ 64. Влияние величины реактивного напряжения............ 130

§ 65. Машины без дополнительных полюсов.............. —

§66. Пазовый демпфер......................... 131

§ 67. Пазовый демпфер по Дрейфусу ................. —

§ 68. Другие системы возбуждения дополнительных полюсов...... 132

§ 69. Величина реактивного напряжения................ 134

§ 70. Влияние падения напряжения в щеточном контакте........ 135

ГЛАВА СЕДЬМАЯ
Экспериментальное исследование коммутации

§ 71. Опытное исследование коммутации по методу потенциальной диаграммы .................136

§ 72. Регулировка дополнительных полюсов по методу „безыскровой зоны"...................... 139

§ 73. Коллекторная потенциальная кривая................ 142

§ 74. Другой вид потенциальной диаграммы.............. 144

§ 75. Опыты Арнольда......................... 145

§ 76. Метод автора опытного нахождения кривой реактивного напряжения ............................... —

§ 77. Контактное сопротивление щеток................. 147

§ 78. Политура на коллекторе...................... 149

§ 79. Часть потенциальной кривой под щетками (щеточная диаграмма коммутации) ........150

ГЛАВА ВОСЬМАЯ
Опыты автора

§ 80. Распределение тока в различных частях контактной поверхности щетки....................152

§ 81. Распределение тока между различными щетками, сидящими на общем болте..........154

§ 82. Явление неодинакового распределения тока между щетками, сидящими на общем болте; объяснение явления автором....... 155

ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
Коллектор и щетки

§ 83. О рациональном расположении щеток на коллекторе........ 157

§ 84. Токораспределение между одноименными щеткодержателями волновой и петлевой обмоток..................... 158

§ 85. Подвод тока к щеточному стержню................ 159

§ 86. Выбор плотности тока в щетках................ 160

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

Возбуждение

§ 87. Независимое возбуждение................... 162

§ 83. Последовательное возбуждение................. —

§ 89. Параллельное возбуждение.................... 163

§ 90. Смешанное и другие системы возбуждения ........... 164

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ
Характеристики генератора постоянного тока

§ 91. Характеристики генератора независимого возбуждения....... 165

§ 92. Характеристики генератора последовательного возбуждения .... 172

§ 93. Характеристические кривые шунтового генератора ........ 173

§ 94. Характеристики генератора смешанного возбуждения....... 176

ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ

Параллельная работа генераторов постоянного тока

§ 95. Параллельная работа генераторов последовательного возбуждения . 177

§ 96. Параллельная работа шунтовых генераторов............ 178

§ 97. Параллельная работа машин смешанного возбуждения....... 180

§ 98. Явление „качаний", наблюдаемое в цепи генератора последовательного возбуждения, питающего двигатель независимого возбуждения ............................. 182

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ
Параллельная работа машин большой мощности

§ 99. Средства для увеличения равномерности распределения нагрузки

между параллельно работающими генераторами ..................... 184

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

Буферные машины

§ 100. Работа аккумуляторной батареи в качестве "буфера" ...... 186

§ 101. Буферная машина Гайфильда.................. 187

§ 102. Буферная машина Пирани.................... 189

§ 103. Буферная машина проф. Сагулка................. 190

§ 104. Предохранение аккумуляторной батареи и динамомашины, работающих параллельно.191

§ 105. Затруднения, возникающие при работе компаундного генератора

параллельно с аккумуляторной батареей............. 192

ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ
Машины для питания трехпроводных сетей

A. Трехпроводная сеть..................... 195

§ 105. Делительные машины...................... 196

§ 107. Величина напряжений U1 и U2 уравнительных машин....... 197

§ 108. Смешанное возбуждение уравнительных машин.......... 198

B. Генераторы для питания трехпроводных сетей 199

§ 109. Прежние конструкции...................... —

§ 110. Динамомашина для трехпроводной сети с делителем напряжения

Доливо-Добровольского..................... 200

§ 111. Другие системы трехпроводных машин.............. 202

ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ
Машины со специальными характеристиками
§ 112. Электрические машины для электрической сварки на постоянном токе...................203

§ 113. Машины для электрической сварки Кремера........... 204

§ 114. Сварочная динамомашина Американской всеобщей электрической компании............206

§ 115. Сварочный агрегат Вестингауза................. 209

§ 116. Сварочная машина Розенберга.................. 210

§ 117. Машины для освещения железнодорожных поездов........ 215

§ 118. Схема для освещения железнодорожных поездов по системе Акермана (с „двигателем-регулятором")................ 221

ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ

Высоковольтные машины постоянного тока

§ 119. Введение............................ 223

§ 120. Выбор числа пазов................. —

§ 121. Выбор числа полюсов...................... 224

§ 122. Опытные методы обнаружения пульсаций магнитного потока машин.......................225

§ 123. Средства для уменьшения пульсаций напряжения на коллекторе . —

§ 124. Коммутация в высоковольтных машинах............. 226

§ 125. Затруднения коммутации в высоковольтных и быстроходных машинах ...................—

§ 126. Явление „кругового огня" на коллекторе............. 228

§ 127. Картина возникновения „кругового огня" ............ 229

§ 128. Влияние полярности щеток.................. 231

§ 129. Защита от кругового огня.................... 233

§ 130. Размеры коллектора....................... 234

§ 131. Методы борьбы с круговым огнем................ 235

§ 132. Экран Якоби ......................... 237

§ 133. Коллектор высоковольтных машин................ 339

§ 134. Изоляция высоковольтных машин постоянного тока....... —

§ 135. Магнитная система высоковольтных машин .......... 240

§ 136. Примеры выполнения высоковольтных машин .... 241
ГЛАВА ВОСЕМНАДЦАТАЯ

Двигатели постоянного тока

§ 137. Движение проводника, обтекаемого током, в равномерном магнитном поле...............241

§ 138. Механизм взаимодействия между проводником, заложенным в паз, и магнитным потоком...................... 243

§ 139. Обратимость электрических машин постоянного тока....... 244

§ 140. Работа машин в качестве генераторов и двигателей....... 245

§ 141. Реверсирование двигателей................... 246

§ 142. Величина крутящего момента двигателя постоянного тока..... —

ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
Пуск в ход двигателей постоянного тока

§ 143. Явления, происходящие при пуске в ход двигателей постоянного тока.......249

§ 144. Величина тока короткого замыкания.............. 250

§ 145. Пусковые схемы....................... 251

§ 146. Схема соединения двигателя с пусковым реостатом, осуществляемая на практике......253

§ 147. Ошибочная схема соединения шунтового двигателя с пусковым реостатом.............—

§ 148. Пускорегулирующий реостат шунтового двигателя....... 254

§ 149. Пускорегулирующий реостат сериесного двигателя........ 255

§ 150. Пусковой реостат с максимальным и минимальным реле для шунтового двигателя...—

§ 151. Автоматические пусковые реостаты............... 256

ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ
Работа двигателей постоянного тока

§ 152. Шунтовой двигатель...................... 257

§ 153. Двигатель последовательного возбуждения........... 261

§ 154. Двигатель смешанного возбуждения............... 265

§ 155. Двигатель с противокомпаундным возбуждением......... —

§ 156. Двигатель с постоянным числом оборотов........... 266

§ 157. Работа двигателей шунтового и смешанного возбуждения с маховиком ......................267

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ

Регулирование скорости, реверсирование и торможение двигателей

§ 158. Различные способы регулирования скорости........... 269

§ 159. Первый способ регулирования скорости двигателя (изменение

числа активных проводов якоря N) ............... 270

§ 160. Кажущийся парадокс...................... —

§ 161. Второй способ регулирования скорости двигателя (изменение напряжения на зажимах U).................... 271

§ 162. Третий способ регулирования скорости двигателя (изменение величины потока возбуждения Ф).................. 274

§ 163. Способы изменения величины магнитного потока возбуждения .. 275

§ 164. Изменение направления вращения двигателей.......... 277

§ 165. Электрическое торможение двигателей постоянного тока..... 278

§ 166. Реостатное торможение с „демпферной" машиной........ 282

§ 167. Регулирование скорости и электрическое торможение...... 283

§ 168. Регулирование скорости трамвайных двигателей......... 285

§ 169. Совместная работа двигателей шунтового и последовательного возбуждений...........286

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВТОРАЯ

Другие методы пуска в ход и регулирования скорости
двигателей

§ 170. Схема Леонарда......................... 288

§ 171. Регулирование скорости при помощи вольтодобавочной динамомашины.................289

§ 172. Автоматический пуск в ход двигателей постоянного тока при посредстве вольтодобавочной машины............... 290

§ 173. „Буферные" схемы для выравнивания переменных нагрузок .... 291
§ 174. Схемы для пуска в ход и регулирования скорости больших двигателей (увеличение быстроты изменения магнитного потока возбуждения больших машин)................... 295

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ТРЕТЬЯ

Рекуперация электрической энергии при тяге на постоянном токе

§ 175. Введение............................ 299

§ 176. Условия устойчивости при электрическом торможении...... —

§ 177. Классификация рекуперативных схем.............. 302

§ 178. Соединение № 1........................ —

§ 179. Соединение № 2........................ 303

§ 180. Соединение № 3........................ 304

§ 181. Соединение № 4....................... —

§ 182. Соединение № 4а....................... 307

§ 183. Соединение № 4b........................ 308

§ 184. Соединение № 5........................ 309

§ 185. Соединение № 6........................ 310

§ 186. Соединение № 7 (самовозбуждение)............... 311

§ 187. Сравнение всех систем..................... 312

§ 188. Двигатели смешанного возбуждения для тяги........... —

§ 189. Рекуперация по системе Соманни................ 313

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТАЯ

Потери в электрических машинах

§ 190. Зависимость между мощностью машины и потерями энергии ... 314

§ 191. Потери на гистерезис в сердечнике якоря............. —

§ 192. Формула для подсчета потерь на гистерезис........... 315

§ 193. Вихревые токи, появляющиеся в железе якоря при его вращении . 316

§ 194. Формулы для подсчета потерь на токи Фуко........... 317

§ 195. Формула для подсчета суммарных потерь в железе........ —

§ 196. Потери на гистерезис и вихревые токи в сердечнике якоря (индекс а).................318

§ 197. Потери на гистерезис и вихревые токи в зубцах якоря (индекс z) 319

§ 198. Влияние механической обработки на потери в железе...... —

§ 199. Тепловые потери в обмотке возбуждения............. 320

§ 200. Тепловые потери в обмотке якоря ("потери меди")........ —

§ 201. Тепловые потери в щеточном контакте на коллекторе ... 321
§ 202. Вихревые потери в полюсных башмаках, проводах якоря и неизолированных болтах; меры для уменьшения этих потерь ..... 326

§ 203. Влияние магнитного насыщения зубцов на величину потока, заходящего из главных полюсов в паз................ 328

§ 204. Потери на вихревые токи в болтах якоря............ —

§ 205. Вихревые токи в меди коллектора................ 329

§ 206 Вихревые потери в меди якоря, вызванные потоками коммутации . 330

§ 207. Учет дополнительных потерь................... —

§ 208. Механические потери.................... —

§ 209. Коэффициент полезного действия ............ 333

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЯТАЯ

Нагревание машин

§ 210. Влияние нагревания на продолжительность службы изоляции ... 334
§ 211. Изменение температуры нагрева электрической машины в функции
времени............—

§ 212 Классификация изолирующих материалов............. 336

§ 213. Эмпирические формулы для подсчета перегрева машины..... 337

§ 214. Нагревание катушек электромагнитов.............. —

§ 215. Нагревание якоря........................ 340

§ 216. Нагрев коллектора....................... 341

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ШЕСТАЯ
Вентиляция

§ 217. Расчет вентиляции машины................... 342

§ 218. Конструкция вентилятора.................... 343

§ 219. Двигатели закрытого типа.................... 344

§ 220. Машины с охлаждаемой станиной................ 347

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ СЕДЬМАЯ
Конструкция электрических машин постоянного тока

§ 221. Вал.............................. 348

§ 222. Железо якоря.......................... —

§ 223. Обмотка якоря......................... 351

§ 224. Коллектор........................... 352

§ 225. Щетки и щеткодержатели.................... 353

§ 226. Полюса и станина........................ 354

§ 227. Катушки электромагнитов.................... 356

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ВОСЬМАЯ
О расчете электрических машин

§ 228. Расчетные варианты....................... 360

§ 229. Главные размеры машины.................... 361

§ 230. Расчетная длина якоря..................... —

§ 231. Расчетная величина полюсной дуги.............. 362

§ 232. Величина магнитного потока, выходящего из одного полюса ... 363

§ 233. Основное уравнение для расчета главных размеров машины ... —

§ 234. Эмпирическая формула для быстрого и приблизительного определения диаметра машины..................... 365

§ 235. Физический смысл основного уравнения............. 366

§ 236. Зависимость между диаметром машины и крутящим моментом .. —

§ 237. Влияние быстроходности на размеры машины.......... 367

§ 238. Влияние коэффициента магнитного перекрытия αi......... 368

§ 239. Влияние величины Βl на размеры машин............ 369

§ 240. Влияние AS на размеры машин................. 370

§ 241. Влияние AS на коммутацию................... —

§ 242. Влияние AS и sa на нагрев машины............... —

§ 243. Влияние величины AS и Βl на к. п. д. машины; два типа машин . 371
§ 244. Влияние величины диаметра якоря на допускаемые величины
Βl и AS...................372

§ 245. Современные тенденции при проектировании машин....... 373

§ 246. Выбор величины магнитной индукции в воздушном зазоре Βl при

проектировании машины.................... —

§ 247. Выбор величины линейной нагрузки якоря AS......... 374

§ 248. Выбор длины якоря li..................... —

§ 249. Влияние числа полюсов 2p на внешние размеры машины .... 375

§ 250. Машинная постоянная...................... 377

§ 251. Физический смысл постоянной С; удельное тяговое усилие .... 379

§ 252. Зависимость к. п. д. машины от ее размеров и быстроходности . 382

§ 253. Предельная мощность машины постоянного тока .......... —
ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ДЕВЯТАЯ

Расчет якоря и коллектора

§ 254. Основные данные........................ 385

§ 255. Выяснение главных размеров машин............... —

§ 256. Суммарная длина якоря..................... 386

§ 257. Выбор системы обмотки якоря.................. —

§ 258. Число проводов обмотки якоря (предварительная величина) .... 387

§ 259. Сечение проводов обмотки якоря................ 388

§ 260. Диаметр коллектора...................... 389

§ 261. Щетки.............................—

§ 262. Длина коллектора....................... 390

§ 263. Разность потенциалов между смежными коллекторными пластинами —

ГЛАВА ТРИДЦАТАЯ

Выяснение размеров зубцов и сердечника якоря

§ 264. Число пазов.......................... 392

§ 265. Наивыгоднейшая ширина паза................ 393

§ 266. Глубина паза......................... 394

§ 267. Влияние величины диаметра якоря на глубину паза....... —

§ 268. Объем тока в пазу..................... 395

§ 269. Расчет зубцов......................... —

§ 270. Высота сердечника якоря.................... 396

ГЛАВА ТРИДЦАТЬ ПЕРВАЯ
Полюса и сердечники

§ 271. Выбор величины воздушного промежутка δ........... 397

§ 272. Длина дуги полюсного наконечника b.............. 398

§ 273. Осевая длина полюсного наконечника lр............. 399

§ 274. Высота сердечников электромагнитов; предварительный расчет размеров катушек возбуждения................... —

§ 275. Сечение сердечников электромагнитов и ярма.......... 401

§ 276. Выбор величины Вm и Bj.................... —

§ 277. Расчет шунтовой обмотки возбуждения............. 402

§ 278. Расчет последовательной обмотки возбуждения ......... 404

§ 279. Расчет обмотки смешанного возбуждения............ —

ГЛАВА ТРИДЦАТЬ ВТОРАЯ
Расчет дополнительных полюсов

§ 280. Магнитная индукция в воздушном промежутке под дополнительным полюсом....405

§ 281. Кривая магнитной индукции в воздушном промежутке под дополнительным полюсом....................... 406

§ 282. Поток дополнительного полюса................. —

§ 283. Сечение дополнительного полюса................ 407

§ 281. Путь силового потока дополнительного полюса.........

ГЛАВА ТРИДЦАТЬ ТРЕТЬЯ
Пример расчета генератора шунтового возбуждения

1. Якорь

1. Сила тока в якоре......................... 408

2. Основные размеры........................ —

3. Конструктивная длина якоря.................... 409

4. Число проводов в якоре..................... 411

5. Число пазов .............................. —

6. Обмотка якоря........................... 411

7. Уравнительные соединения..................... 412

8. Сечение проводов обмотки якоря.................. 414

9. Паз................................ 415

10. Зубцы............................... 416

11. Величина потока главных полюсов при холостом ходе........ —

12. Магнитная индукция в воздушном промежутке........... —

13. Внутренний диаметр сердечника якоря............... 417

14. Коллектор и щетки......................... —

II. Электромагниты и станина

15. Воздушный промежуток...................... 418

16. Главные полюса.......................... —

17. Высота сердечника главных полюсов................ 419

18. Станина.............................. 420

19. Коммутация........................... —

20. Дополнительные полюса...................... 421

21. Эскиз машины........................... 422

22. Характеристика холостого хода .................. —

23. Число ампервитков возбуждения при нагрузке........... 425

24. Расчет сечения и числа витков обмотки возбуждения........ —

25. Потери и нагревание якоря.................... 426

26. Потери и нагрев коллектора.................... 427

27. Потери и нагрев обмотки дополнительных полюсов......... 428

28. Потери и нагрев обмотки возбуждения при полной нагрузке .... —

29. Потери на трение в подшипниках и трение о воздух........ —

30. Определение к. п. д. при полной нагрузке............. 429

Именной указатель..................... 430

Предметный указатель.................. 431

Хостинг от uCoz