Elektrotechnika és a mezőgazdaság villamosítása

Tartalom

Előszó ..............3
I. Általános elektrotechnika ..............5
1. Alapfogalmak ..............5
2. Mértékrendszerek................6
3. A villamos tér.................7
a. Térjellemzők...................7
b. Dielektrikumok.................11
c. Kondenzátor, kapacitás...........12
d. Kondenzátorok energiája........13
e. Kondenzátorok kapcsolása...........14
4. Egyenáramú körök.......................17
a. Az áram keletkezése, áramkör..............17
b. Ellenállás.................19
c. Ohm törvénye..........21
d. Kirchhoff törvényei..........22
e. A Kirchhoff törvények alkalmazása............26
f. Áramforrások..................29
g. Áramforrások kapcsolása............30
h. Villamos munka és teljesítmény..........32
5. Mágneses erőtér..........34
a. Térjellemzők, gerjesztési törvény...............36
b. Mágneses Ohm-törvény..................38
c. Kirchhoff törvényei mágneses térben...............43
d. Különböző permeabilitású anyagok határfelületén fellépő jelenségek..........44
e. Mozgási és nyugalmi indukció.............48
f. Önindukció, kölcsönös indukció...........51
g. A villamos és mágneses mennyiségek összefoglalása.................55
6. Váltakozó áramok....................55
a. A váltakozó feszültség fogalma és előállítása............57
b. A váltakozó mennyiségek középértékei...................60
c. A szinuszváltakozású mennyiségek középértékei...............62
d. Komplex számok...................62
e. Forgó síkvektor mint komplex szám............65
f) Szinuszos váltakozású mennyiségek ábrázolása ..............66
g) Indukciótörvény szinuszos váltakozásnál ....................67
h) Általános Ohm-törvény ........................................................................68
j) A Kirchhoff-törvények váltakozó áramú körökben ..........72
k) Impedanciák kapcsolása, rezgőkörök........................74
l) Vektorábrák szerkesztése ....................................................................78
m) Teljesítmény a váltakozó áramú körben ........................................81
7. Háromfázisú áramrendszer ...................................83
u) Csillagkapcsolás . . .........................................84
h) Háromszögkapcsolás ............................................................86
c) A háromfázisú rendszer teljesítménye.......................88
8. Egyenirányítók............................................................................................88
II. Transzformátorok ................................................................92
1. Bevezetés...................................................92
2. A transzformátor működési elvei..............................93
3. Helyettesítő kapcsolási vázlat ................................96
4. A transzformátor jellemző üzemállapotainak vektorábrái ................100
a) Üresjárás ................................................................................................100
b) Terhelés ..................................................................................................101
c) Rövid zárás..........................................................................102
6. A gerjesztő áram........................................................................................103
6. A transzformátor üzeme ..........................................................................105
7. A transzformátor hatásfoka ....................................................................107
8. Háromfázisú transzformátor ....................................................................109
9. A transzformátorok párhuzamos üzeme................................................111
10. A transzformátorok szerkezete ..............................................................116
II . A transzformátor melegedése ..................................................................121
12. A transzformátorok vizsgálata ................................................................122
13. Különleges transzformátorok....................................................................124
a) Takarékkapcsolású transzformátorok................................................124
b) Feszültségszabályozó transzformátorok ............................................126
c) Fázisszám váltó transzformátorok ..................................................127
d) ívhegesztő transzformátorok ............................................................128
c) Mérő transzformátorok ......................................................................130
111. Egyenáramú gépek..............................................................................................134
1. Általános elvek ..........................................................................................134
2. Egyenáramú gépek tekercselései ............................................................140
a) Hurkos tekercselés ..............................................................................141
b) Hullámos tekercselés ..........................................................................143
3. Az egyenáramú gépek üzemi sajátságai................................................145
4. Az egyenáramú gépek helyettesítő kapcsolási vázlata és vektorábrája ......................................................146
6. Az egyenáramú gépek nyomatéka..........................................................147
t>. Az armatúra-visszahatás (armatúra-reakció) ........................................150
7. Az egyenáramú motorok jelleggörbéi................................................153
a) Állandó gerjesztésű motorok ..........................................................153
b) Soros gerjesztésű motorok ..........................................................155
c) Vegyes gerjesztésű motorok ................................................155
8. Az egyenáramú motorok fordulatszámának szabályozása...........156
a. Mellékáramkörű és külső gerjesztésű motorok..................156
b. Főáramkörű motorok.................160
9. Egyenáramú motorok fékezése...............164
10. Az egyenáramú generátorok jelleggörbéi...............165
a. Külső gerjesztésű generátor..............165
b. Párhuzamos gerjesztésű (shunt-) generátor............167
c. Soros gerjesztésű generátor..............170
d. Vegyes gerjesztésű generátor..................170
11. Az egyenáramú gépek veszteségei és hatásfoka.........171
12. Az egyenáramú gépek vizsgálata.................173
1. Különleges egyenáramú gépek................175
a. Hegesztő generátorok.....................176
b. Gépkocsi generátor..................180
IV. Szinkron gépek...................187
1. Általános elvek......................187
2. Az indukált feszültség......................188
3. Az armatúra tekercselése........................192
4. Az armatúra forgó mezeje.........................197
5. A szinkron gép üzeme................................200
6. A szinkron gép helyettesítő kapcsolási vázlata és vektorábrája................201
7. A szinkron gép meddő teljesítményének szabályozása....................204
8. A szinkron gép áram-munkadiagramja.................206
9. A szinkron gép nyomatéka.........................208
10. A szinkron gépek jelleggörbéi...................211
11. A szinkron gép indítása és hálózatra kapcsolása.....................213
12. A szinkron generátorok párhuzamos üzeme és lengései...............217
13. A szinkron gépek veszteségei és hatásfoka....................218
14. A szinkron generátorok alkalmazási területei...................221
V. Aszinkron gépek.......................224
1. Általános működési elvek............227
2. Az aszinkron gépek szerkezete.....................229
3. Az aszinkron gép helyettesítő kapcsolási vázlata és vektorábrája....................233
4. Az aszinkron gép energiamérlege.....................235
5. Az aszinkron gép áram-munkadiagramja...............237
6. A kördiagram meghatározása három pontból......................240
7. Kördiagram szerkesztése két pontból....................241
8. Slipskála szerkesztése.......................241
9. Teljesítmények és nyomatékok meghatározása a kördiagramból.......................245
10. A végtelen pont megszerkesztése..........................245
11. A teljesítménytényező és hatásfok meghatározása................246
12. A nyomaték-fordulatszám jelleggörbe........................246
13. Csúszógyűrűs aszinkron motorok.........................251
14. A csúszógyűrűs motorok be- és kikapcsolása...................253
15. Rövidre zárt forgórészű (kalickás) motorok.......................254
16. Mélyhornyú és kétkalickás motorok........................257
17. Egyfázisú aszinkron motorok ..................................................................259
18. Szinkronizált aszinkron motorok ..............................261
19. Váltakozó áramú kommutátoros motorok ..........................................262
Repulziós motorok ................................................................................263
21. Aszinkron motorok fordulatszám-szabályozása ..................264
aj Fordulatszám-szabályozás a slip változtatásával ........................265
b) Fordulatszám-szabályozás pólusszám-át kapcsolással ....................265
c) Fordulatszám-szabályozás a primér frekvencia változtatásával 267
cl) Fordulatszám-szabályozás kaszkád kapcsolással ............................269
22. Forgásirányváltás............................................270
23. Aszinkron motorok fékezése ....................................................................270
a) Áramvisszatérítéses fékezés (rekuperáció) .......................................270
b) Ellenáramú fékezés ..........................................................271
c) Különleges fékkapcsolások.................................272
24. Az aszinkron gépek vizsgálata .................................272
a) Üres járási mérés..........................................273
b) Rövidzárási mérés ..............................................................................273
c) Terhelési mérés .........................................................................274
26. Veszteségek és hatásfok....................................................274
26. A slip mérése ............................................................................................275
a) A slip mérése fordulatszámlálóval ................................................275
b) A slip mérése Deprez-műszerrel ......................................................
c) A slip mérése optikai úton ..............................................................27 Fázisátalakítók............................................................................................277
a) Aszinkron fázisát alakító ....................................................................277
b) Szinkron fázisváltó ............................................................................277
28. Forgó indukciós szabályozó transzformátor..........................................278
VI. A villamos motorok melegedése ........................................................................281
1. A melegedés vizsgálata......................................281
2. A motor lehűlése........................................................................................284
3. A gép melegedése változó terhelés esetén ..........................................285
4. A villamos gépek teljesítményét befolyásoló fontosabb tényezők . 286
5. A motor üzemének jellege........................................................................280
VI1. A villamos hajtás ..............................................................................................291
1. A villamos hajtás dinamikai viszonyai ................................................291
2. A felgyorsulás időtartama ......................................................................293
3. A motor megválasztásának szempontjai kisteljesítményű villamos
művek vagy alállomások esetén ...........................................................293
4. Az indítás körülményeinek ellenőrzése ..................................................298
5. Régebben bekapcsolt motorok zavartalan működésének feltételei . 300
6. A négyzetes középteljesítmény................................302
7. A motor fordulatszámának megválasztása............................................306
8. A teljesítménytényező javítása...............................................................307
A villamos motorok üzemeltetése ............................................310
1. A motor felszerelése a munkahelyen ....................................312
2. A villamos motor előkészítése első indításhoz ..................313
3. A villamos motor használatának általános szabályai..............314
4. A szíj tárcsa fel- és leszerelése .................................314
5. A villamos motoroknál előforduló hibák és megszüntetésük módjai 314
a) Az első indításnál észlelhető hibák aszinkron motoroknál 314
b) Korábban normálisan működő motoroknál észlelhető hibák .. 315
/A". A villamos motorok védelme ..................................316
1. A villamos motorok védettségi módjai ........................ 316
2. A motor védelmére szolgáló biztonsági berendezések ........... 317
n) Rövidzárlat elleni védelem ............................... 318
b) Rövidzárlat tartó nagy túlterhelés elleni védelem .. ..............319
c) Hosszantartó kismértékű túlterhelés elleni védelem ..................319
d) Feszültségesökkenés elleni védelem ................................................322
3. A villamos motorok vezérlésére szolgáló készülékek..........................322
Érintés- és balesetvédelem........................................ 325
1. Az érintésvédelem szükségessége .............................. 325
2. Meghatározások az érintésvédelemben ......................... 327
3. Törpefeszültség alkalmazása .................................. 329
4. Védőföldelés ................................................ 330
5. A földelő elkészítése ........................................ 332
6. Nullázás ................................................... 333
7. A földelő és nullázó vezeték keresztmetszetének megválasztása . . 336
S. A földelő és nullázó vezeték elkészítése........................ 337
9. Védőkapcsolás............................................... 338
10. Villamos balesetek elhárítása .................................339
n) Az árum élettani hatása ....................................................................340
b) Az árammal sújtott személy elválasztása ......................................341
c) Elsősegélynyújtás ................................................................................341
d) A balesetek megelőzésére vonatkozó fontosabb tudnivalók .... 342
11. Tűzveszély és elhárítása...................................... 343
XI. Villamos energiaeloszlás .......................................... 345
1. Villamos erőátvitel ....................................................................................345
2. A vezetékhálózat rendszerei ....................................................................350
3. A vezetékméretezés általános szempontjai............................................351
4. A vezeték keresztmetszet meghatározást- ............................................353
5. A vezeték méretezése számítással ..........................................................354
a) Méretezés egyenáram esetén ............................... 354
b) Méretezés váltakozó áram esetén ..........................357
fi. Szétágazó nyílt (sugaras) vezeték méretezése ................... 360
7. Vezetékméretezés nomogramok segítségével ................... 365
XII. Villamos műszerek és mérések......................................366
1 A mérőműszerek általános jellemzői .......................... 369
a) Pontosság ............................369
b) Érzékenység .............................................. 370
c) Csillapítás ...............................................370
d) Fogyasztás ...............................................371
e) Túlterhelhetőség ..........................................371
j) Méréshatár..............................................................................................372
g) Közös szerkezeti elemek.....................................372
2. A villamos műszerek működési elve és szerkezeti megoldásai 372
a) Állandómágneses (Deprez-rendszerű) műszerek ..............................372
b) Állandómágneses kereszt tekercses műszerek ..................................376
c) Lágyvasas műszerek............................................................................377
r[) Elektrodinamikus műszerek..............................378
c) Indukciós (Ferraris-rendszerű) műszerek ....................380
j) Hődrótos műszerek ..............................................................................382
g) Hőelemes műszerek ............................................................................383
h) Elektrolitikus (Stia-rendszerű) amperóra-számláló ........................383
i) Regisztráló műszerek ..........................................................................384
3. Villamos mérések........................................................................................385
a) A feszültség mérése..............................................................................385
b) Az áramerősség mérése........................................................................386
c) Az ellenállás mérése ............................................................................387
d) A földelési ellenállás mérése ..............................................................388
e) A szigetelési ellenállás mérése............................................................391
j) A kapacitás mérése..............................................................................392
g) Az induktivitás mérése........................................................................392
h) A teljesítmény mérése ........................................................................394
i) A fogyasztás mérése ............................................................................397
j) A teljesítménytényező mérése . .........................................................397
k) A mérőműszerek hitelesítése..............................................................398
XIII. Villámot világítás és hősugárzás ....................................................................401
1. Fényforrások................................................................................................401
aj Az izzólámpa ........................................................................................401
b) A fénycsövek ........................................................................................402
2. Világítástechnikai alapfogalmak %..........................................................405
3. Világítótestek ............................................................................................406
4. A megvilágítás méretezése ......................................................................409
5. Infravörös sugárzás....................................................................................411
n) Infralámpák ..........................................................................................412
b) Sötét sugárzók ......................................................................................413
6. Az infrasugárzók gyakorlati felhasználása a mezőgazdaságban ... 414
XIV. Villamos szerelvények és szerelés ..................................................................416
1. Kapcsolók .............................................................416
a) Dobozkapcsolók ....................................................................................417
b) Kamrás kapcsolók ............................................................................419
c) Bütykös kapcsolók ......................................................419
d) Hengeres kapcsolók..............................................................................419
e) Késes kapcsolók...................................................................................420
2. Dugós csatlakozók......................................................................................421
3. Foglalatok ..................................................................................................421
4. Kézilámpák..............................................................................................422
5. Biztosítók ..................................................................................................422
a) Szabványos „D" rendszerű biztosító készülék ...........................423
b) Nagyteljesítményű biztosítók ..........................424
c) Önműködő megszakítók ................................425
ü. Elosztó szerelvények......................................425
7. Villamos vezetékek .......................................426
a) Csupasz vezetékek ...................................426
b) Szigetelt vezetékek ...................................427
c) Kábelszerű szigeteli vezetékek .........................427
8. A vezetékeik befogadására szolgáló csövek és elágazó dobozok.............428
X V. A mezőgazdasági üzemek villamosenergia-ellátása.................428
1. Szabadvezetékek.........................................428
a) Vezetékanyagok ......................................430
b) Oszlopok ...........................................432
c) Szigetelők............................................433
d) Kapcsoló elemek .....................................433
e) A szabadvezetékek túlfeszültség-védelme ........434
j) Szabadvezetéki csatlakozás ............................435
2. Kábelek ................................................436
3. A villamosítási tervezés menete...........................437
4. A mezőgazdasági üzemek csatlakozási teljesítménye.........438
a) Együtthatós módszer .................................442
b) Grafikus eljárás ......................................443
c) Kombinált eljárás ....................................445
6. A Távvezeték-építés szempontjai ..........................447
6. A transzformátorállomások ...............................448
a) Állandó transzformátorállomások ......................450
b) Ideiglenes transzformátorállomások .....................450
c) Mozgatható transzformátorállomások ...................451
7. A transzformátorállomás helyének kijelölése................453
8. A gazdaság belső villamos hálózata .......................453
a) A hálózat nyomvonala ..............................454
b) A vezetékek keresztmetszete..........................454
c) Közvilágítás ........................................457
d) Kisfeszültségű belső berendezések .....................457
Mellékletek...............................................457
Felhasznált irodalom......................................481

Témakörök