Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

В коллекторных асинхронных генераторах возбуждение магнитного поля происходит благодаря переменному току заданной частоты и фазы, в результате чего на щетках коллектора возникают те же частота и фаза. Амплитуда частоты и фазы пропорциональна амплитуде магнитного потока возбуждения и скорости вращения якоря. Асинхронные генераторы переменного тока находят применение в системе рекуперации энергии и в установках электропривода с широким изменением числа оборотов.

Асинхронные генераторы использовались в советский период в России в тепловых и гидроэлектрических станциях.

Асинхронный электродвигатель

Асинхронный электродвигатель – электродвигатель, имеющий короткозамкнутую обмотку.

Конструкция, принцип действия

Асинхронные электродвигатели имеют простую конструкцию и надежны в эксплуатации. Основой конструкции является неподвижная часть, именуемая статором, и вращающаяся часть, называемая ротором, в статоре размещается обмотка, создающая

магнитное поле. В пазах ротора размещены алюминиевые или медные стержни, замкнутые по торцам алюминиевыми или медными кольцами. Для уменьшения потери на вихревые токи статор и ротор набирают из листов электротехнической стали. Асинхронные электродвигатели различаются по типу ротора. Есть электродвигатели с короткозамкнутым и фазным роторами. Фазный ротор имеет трехфазную обмотку (для трехфазного двигателя). Концы фаз объединены в общую точку, а начала фаз выведены к трем контактным кольцам, которые размещаются на валу. На кольца крепятся неподвижные контактные щетки, к которым подключают пусковой реостат. При запуске двигателя сопротивление пускового реостата плавно уменьшают до нуля. Ротор вращается асинхронно, т. е. частота вращения его меньше частоты вращения поля статора. Относительная разность скоростей поля статора и ротора называется скольжением. Обмотка, создающая вращающееся магнитное поле, размещается в статоре. Скольжение никогда не равняется нулю, так как при одинаковых скоростях поля и ротора прекращается наведение токов в роторе и, следовательно, в этом случае отсутствует электромагнитный вращающий момент. Если скольжение заторможенного двигателя равно единице, двигатель работает в режиме короткого замыкания. Если скольжение ненагруженного двигателя равно 0, то двигатель работает в режиме холостого хода. Асинхронный электродвигатель может работать в режиме генератора. Для этого его ротор необходимо вращать сторонним двигателем в направлении вращения магнитного поля статора. Асинхронный электродвигатель также может работать в режиме электромашинного тормоза. Для этого необходимо его ротор также вращать в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поля статора. Асинхронный электродвигатель может работать как трансформатор. Но, как правило, асинхронные электродвигатели используются в режиме двигателя. Асинхронный электродвигатель является наиболее распространенным в промышленности типом двигателя, так как частота вращения поля в асинхронном двигателе жестко связана с частотой сети f₁ = 50 Гц и числом пар полюсов статора. К недостаткам асинхронных двигателей следует отнести трудность регулирования их частоты вращения. Чтобы изменить направление вращения электродвигателя на противоположное, необходимо поменять местами две фазы, т. е. поменять местами два любых линейных провода, подходящих к обмотке статора двигателя. Широкое применение нашли однофазные электродвигатели. Такие электродвигатели имеет одну обмотку, расположенную на статоре. Обмотка однофазная, питаемая переменным током, создает пульсирующее магнитное поле. Двигатель будет работать устойчиво, если раскрутить ротор сторонней механической силой в любую сторону.

Башмак (технический)

Башмак – тормозная металлическая полоса длиной до 500 мм с приваренными к ней двумя бортами, регулирующая скорость скатывания вагонов с сортировочной железнодорожной горки.

В электротехнике башмаком называется наконечник, соединяющий электрический кабель с клеммами. Стальной наконечник помогает деревянным сваям легко войти в грунт. Опора служит для установки и выверки машин.

Бесконтактная аппаратура

Бесконтактная аппаратура – это специальная аппаратура электротехнических и электронных устройств с электрической цепью, способной преобразовывать ток или его напряжение без механического разрыва цепей.

Бесконтактную систему зажигания составляют катушка, коммутатор, датчик-распределитель зажигания, свечи и провода низкого и высокого напряжения. В электромеханике бесконтактной аппаратурой называют систему автоматического управления, являющуюся надежной и пожаробезопасной. Также к бесконтактной аппаратуре относятся магнитные усилители и другие устройства, включающие управляемый элемент последовательно с нагрузкой. Преимущественно бесконтактной электрической аппаратурой является слаботочная аппаратура в сенсорных переключателях телевизионных каналов, в регулировании скорости, в динамическом торможении двигателей.

Бобина

1. В текстильной промышленности – это разновидность паковки намотанной нити, основным отличием которой от обычной катушки является отсутствие фланцев.

2. В горнодобывающей промышленности – это особый тип барабана, используемый для навивки плоского каната в подъемных машинах.

3. В электротехнике – это специальный прибор батарейного зажигания, используемый для двигателей внутреннего сгорания и для других устройств, трансформирующих ток низкого напряжения в ток высокого напряжения (с 6—12 до 5—15 тыс. В).

Бумажный конденсатор

Бумажный конденсатор – это электрический конденсатор, состоящий из двух проводников-обкладок, разделенных пропитанным жидким масляным или соволовым диэлектриком, который используется в технике сильных токов и высоких напряжений

для увеличения cos a. Высокий tg b позволяет применять бумажные конденсаторы в том случае, если частота не превышает 10⁴ Гц. В радиотехнике бумажные конденсаторы могут применяться в цепях не только высокой, но и низкой частоты. А в телефонной, радиоприемной аппаратуре и автотракторной технике бумажный конденсатор пропитывается твердым расплавленным диэлектриком церезином и хлорнафталином. Большую удельную емкость и хорошие свойства электроизоляции имеют герметизированные металлобумажные конденсаторы, в которых обкладками вместо фольги служат металлические слои, нанесенные на бумагу вакуумным распылителем. Конденсаторная бумага изготавливается из льноволокна или сульфатной древесной целлюлозы без применения каких бы то ни было клеев, наполнителей и красителей. Данная бумага выпускается толщиной от 7 до 30 мм, в катушках шириной от 19 до 750 мм. Бумага для бумажных конденсаторов должна выдерживать повышенные требования в отношении недопустимости металлических вкраплений, механических загрязнений, пятен, морщин, складок, надрывов, проколов. С точки зрения физико-химических свойств не допускается щелочность, содержание хлоридов, сульфатов и железа, влажность не должна превышать 8%. Разрывное усилие конденсаторной бумаги шириной 15 мм должно быть не менее 1 кг, а пробивное напряжение переменным электрическим током частотой 50 Гц – не менее 275 В. Если для изготовления бумажного конденсатора требуется повышенная пожарная безопасность и взрывобезопасность, пропитка бумаги осуществляется только синтетической жидкостью – соволом. Реже применяется конденсаторное минеральное изоляционное масло повышенной степени очистки, которое должно соблюдать основные технические требования. К данным требованиям относятся плотность при 20 °С не более 0,896 г/мл; температура вспышки паров не ниже 135 °С; температура застывания не выше -45 °С; кислотное число не более 0,02 мг едкого калия на 1 г; зольность не более 0,0015%; пробивное электрическое напряжение не менее 50 кВт.

Ван-Де-Граафа генератор

Ван-де-Граафа генератор – это электростатический генератор постоянного высокого напряжения, до 20 МВ с допустимой силой тока до 1 МА, используемый в линейных ускорителях и слаботочной высоковольтной технике. Данный генератор назван в честь американского физика Р. Дж. Ван-де-Граафа.

Ван-де-Граафа электростатический генератор – устройство, в котором напряжение создается при помощи механического переноса электрических зарядов механическим транспортером. Для переноса электрических зарядов в генераторе используется гибкий транспортер из диэлектрической ленты.

Варикап

Варикап – конденсатор, имеющий вид полупроводникового диода, емкость которого нелинейно зависит от воздействующего на него электрического напряжения. Данная емкость является барьерной емкостью электронно-дырочного перехода и меняется от единиц до сотен пФ (у отдельных варикапов до 3—4 раз) при перемене обратного (отрицательного знака) напряжения на несколько десятков вольт. Варикап является высокодобротным (имеет малые потери электрической энергии), обладает малым температурным коэффициентом емкости, независимостью от частоты в широком диапазоне частот, стабильностью параметров с течением времени. Варикапы производят на основе арсенида галлия, германия, кремния. В радиоэлектронных приборах свойство нелинейности изменения емкости варикапа используют для умножения частоты, получения параметрического усиления и др., а вероятность электрического управления значением емкости – для неинерционной и дистанционной перестройки резонансной частоты колебательного контура и пр.

Вариконд

Вариконд – сегнетокерамический конденсатор, имеющий резко выраженную нелинейную зависимость емкости от воздействующего на него напряжения.

С увеличением напряжения диэлектрическая проницаемость, а вместе с ней и электрическая емкость увеличиваются, доходят до максимума (при напряженности электрического поля внутри вариконда 50—250 В/мм) и потом снижаются. Емкость и степень нелинейности вариконда сильно зависят от температуры. С увеличением температуры до точки Кюри (для используемых сегнетоэлектриков 25—200 °С) они увеличиваются, достигая своего максимального значения; при последующем повышении температуры емкость резко понижается, а нелинейность пропадает. Вариконды имеют номинальные значения емкостей от 10 пф до 1 мкф и отношение максимальной емкости к начальной от 2 до 20 при перемене напряжения на десятки вольт. Вариконд характеризуется повышенной механической прочностью, устойчивостью к вибрациям, влаге, тряске, срок службы его почти неограничен. Особенности вариконда – температурная и временная нестабильность емкости, ограниченный диапазон изменения температур и рабочих частот, высокие значения диэлектрических потерь.

Вариконды используют в радиоэлектронике и автоматике – для бесконтактного дистанционного автоматического управления, усиления электрической мощности (диэлектрический усилитель), параметрической стабилизации напряжения и тока, умножения, модуляции частоты, деления и др.

Вентиль электрический

Вентиль электрический – это особая часть выпрямительных устройств, которая и выполняет весь процесс выпрямления, с помощью периодичного пропуска тока в каком-либо одном направлении.