Elektrotechnika

Tartalom

Bevezetés 15
B.1. Egyenletek írásmódja és az MKS mértékrendszer 15
B.2. Elektrosztatikai alapfogalmak 20
1. ÁLTALÁNOS ELEKTROTECHNIKA
1.1. Egyenáramú körök 29
1.11. Alapfogalmak 29
1.12. Kirchhoff-törvények 36
1.13. Párhuzamosan és sorba kapcsolt ellenállások eredője 39
1.14. A Kirchhoff-törvények néhány alkalmazása 40
1.15. Lineáris hálózatok megoldását egyszerűsítő két tétel 46
1.16. Egyenfeszültség bekapcsolása sűrítőt tartalmazó körre 49
1.2. Mágneses tér 54
1.21. Mágneses alapjelenségek 54
1.22. Mágneses anyagok 66
1.23. A gerjesztési törvény néhány alkalmazása 75
1.24. Elektromágneses indukció 82
1.25. Önindukció és kölcsönös indukció 85
1.26. Egyenfeszültség kapcsolása induktivitást tartalmazó körre 90
1.27. A mágneses térben felhalmozott energia 95
1.28. Mágneses vonzóerő 100
1.3. Egyfázisú váltakozó áramok 102
1.31. Váltakozó feszültség előállítása 102
1.32. Váltakozó mennyiségek ábrázolása és jellemzése komplex számokkal 102
1.33. Váltakozó mennyiségek középértékei 108
1.34. Váltakozó áramú körök elemei 112
1.35. A Kirchhoff-törvények általánosítása 117
1.36. Impedanciák soros és párhuzamos kapcsolása 123
1.37. A váltakozó áram teljesítménye 134
1.38. Váltakozó feszültség bekapcsolása 141
1.4. Többfázisú áramok 144
1.41. Háromfázisú rendszer 144
1.42. Háromfázisú rendszer csillag- és háromszögkapcsolása 147
1.43. Szimmetrikusan terhelt háromfázisú rendszer teljesítménye 151
1.44. Háromfázisú rendszer aszimmetrikus terhelése 155
1.45. Többfázisú rendszerek 165
1.5. Nem szinuszosan váltakozó áramok 167
1.51. Összetett görbe alakú mennyiségek analízise 167
1.52. Többhullámú mennyiségek effektív érteke és teljesítménye 173
2. AKKUMULÁTOROK
2.1. Ólomakkumulátorok 176
2.2. Lúgos akkumulátorok 180
2.21. Vas-nikkel akkumulátor 180
2.22. Kadmium-nikkel akkumulátor 181
2.3 Akkumulátorok töltése 181
2.4. Akkumulátorok alkalmazása 182
3. EGYENÁRAMÚ GÉPEK
3.1. Egyenáramú gépek elvi szerkezete és működése 185
3.11. Működési elvek 185
3.12. A mágneses kör 189
3.13. Armatúratekercselések 191
A) Hurkos tekercselés 194
B) Hullámos tekercselés 198
C) Többjáratú tekercselések 202
D) Kiegyenlítő kötések 203
3.14. Az armatúratekercselésben indukált feszültség 205
3.15. Nyomaték 206
3.16. Az armatúravisszahatás és kompenzálása 209
3.17. A kommutálás és a segédpólusok 215
3.2. Egyenáramú gépek üzeme 218
3.21. Generátorok jelleggörbéi 220
A) Külső gerjesztésű generátor 221
B) Párhuzamos gerjesztésű generátor 225
C) Soros gerjesztésű generátor 229
D) Vegyes gerjesztésű generátor 230
3.22. Generátorok párhuzamos üzeme 231
3.23. Motorok jelleggörbéi 233
A) Külső és párhuzamos gerjesztésű motor 235
B) Soros gerjesztésű motor 239
C) Vegyes gerjesztésű motor 241
3.24. Motorok indítása 243
3.25. Motorok forgásirányának megváltoztatása és fordulatszámának szabályozása 249
3.26. Motorok féküzeme 253
3.27. Motorok párhuzamos üzeme 256
3.28. Veszteségek és hatásfok 257
3.29. Egyenáramú gépek jellemző üzemi adatai 261
3.3. Egyenáramú gépek szerkezete 266
3.31. Forgórész 266
3.32. Állórész 270
3.4. Különleges egyenáramú gépek 274
3.41. Gépkocsi-világítás 274
3.42. Vonatvilágítás 276
3.43. ívhegesztő generátorok 280
3.44. Mérlegdinamó 283
3.45. Kommutátor nélküli (unipoláris) gépek 284
3.46. Háromvezetékes generátor 285
3.47. Amplidin 287
3.5. Egyenáramú gépeli vizsgálata 291
3.51. Típusvizsgálat és darabvizsgálat 291
3.52. A tekercsek ohmos ellenállásának mérése 292
3.53. A kefék beállítása 293
3.54. Üresjárásnál végzendő próbák 294
3.55. Terhelési és melegedési próba 291
3.56. A kommutálás vizsgálata 297
3.57. Szigetelési próba 298
3.58. A hatásfok megállapítása 298
4. TRANSZFORMÁTOROK
4.1. Transzformátorok elvi szerkezete és működése 302
4.11. Egyfázisú transzformátorok működési elvei 302
4.12. Háromfázisú transzformátorok működési elvei 308
4.13. Helyettesítő kapcsolási vázlat 313
4.14. Terhelési állapotok és vektorábráik 310
4.15. Üresjárási áram és vasveszteség 321
4.16. Háromfázisú transzformátorok üresjárási árama 326
4.17. Rövidzárási feszültség és tekercsveszteségek 331
4.2. Transzformátorok üzeme 335
4.21. Terheléstől függő feszültségváltozás 335
4.22. Egyoldalú terhelés 339
A) Egyfázisú transzformátorok egyoldalú terhelése 340
B) Háromfázisú transzformátorok egyoldalú terhelése 344
4.23. A tekercselések kapcsolási módjai 349
4.24. Párhuzamos üzem 354
4.25. Hatásfok 361
4.26. Transzformátorok jellemző üzemi adatai 365
4.3. Transzformátorok szerkezete 370
4.31. A vasmag 370
4.32. A tekercselés 372
4.33. Hűtés 376
4.34. Külső szerelvények 378
4.35. Az olaj 379
4.4. Különleges transzformátorok 381
4.41. Takarékkapcsolású transzformátorok 381
4.42. Feszültségszabályozó transzformátorok 383
4.43. Fázisszám-változtató transzformátorok 385
4.44. Mérőtranszformátorok 389
4.45. Ívhegesztő transzformátorok 393
4.46. Indukciós kemencék 395
4.47. Fojtótekercsek 396
4.5. Transzformátorok vizsgálata 397
4.51. Típusvizsgálat és darabvizsgálat 397
4.52. Áttételmérés és a kapcsolás megállapítása 398
4.53. Üresjárási mérés 400
4.54. Rövidzárási mérés 402
4.55. Terhelési próba 403
4.56. Szigetelési próba 406
4.57. Olajminta-vétel 407
5. VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ GÉPEK TEKERCSELÉSEI
5.1. A tekercsek kapcsolása 408
5.11. Háromfázisú feszültség előállításának alapelve 408
5.12. Egész horonyszámú tekercselések 413
A) Egyrétegű csévetekercselés 413
B) Egyrétegű rúdtekercselés 418
C) Kétrétegű csévetekercselés 418
D) Kétrétegű rúdtekercselés 421
5.13. Tört horonyszámú tekercselések 423
5.2. A tekercselések villamos és mágneses tulajdonságai 426
5.21. Az indukált feszültség számítása 426
A) Lépésrövidítés nélküli tekercselés 426
B) Lépésrövidítéses egész horonyszámú tekercselés 429
C) Tört horonyszámú tekercselés 430
D) Felharmonikus feszültségek 431
5.22. Az armatúraáram mágneses tere 434
5.23. Az armatúragerjesztési görbe 438
A) Alapharmonikus 438
B) Felharmonikus 442
C) Lépcsős gerjesztési görbe 443
6. SZINKRON GÉPEK
6.1. Hengeres forgórészű szinkron gépek elvi szerkezete és működése 446
6.11. Pólusfluxus 446
6.12. Üresjárás 451
6.13. Armatúravisszahatás, indukált feszültség 453
6.14. Szinkron gép ellenállása és szórási reaktanciája 455
6.15. Helyettesítő kapcsolási vázlat és vektorábra 456
6.16. Viszonylagos egységek 458
6.17. Nyomaték 459
6.18. Kördiagram 463
6.19. Meddő teljesítmény 469
6.2. Kiálló pólusú szinkron gépek elvi szerkezete és működése 475
6.21. Pólusfluxus 475
6.22. Armatúravisszahatás 477
6.23. Vektorábra 479
6.24. Teljesítmény és nyomaték 482
6.3. Egyfázisú szinkron gépek elvi szerkezete és működése 484
6.4. Szinkron gépek üzeme 486
6.41. Szinkron gépek jelleggörbéi 486
A) Üresjárási jelleggörbe 487
B) Rövidzárási jelleggörbe 487
C) Terhelési jelleggörbe 489
D) Gépállandók meghatározása a terhelési és rövidzárási jelleggörbéből 491
E) Terhelési gerjesztés, feszültségemelkedés, túlterhelhetőség 493
F) V görbe 495
G) Szabályozási jelleggörbe 496
H) Külső jelleggörbe 497
6.42. Szinkron gépek tranziens jelenségei 499
A) Fluxusállandóság elve 499
B) Háromfázisú rövidzárlat 500
C) Tranziens és szubtranziens feszültség 506
D) Szinkron gépek stabilitása 509
E) Szinkron gépek kis amplitúdójú lengései 511
6.43. Szinkron gépek párhuzamos üzeme 512
6.44. Szinkron gépek hálózatra kapcsolása 514
6.45. Szinkron gépek gerjesztői 518
6.46. Szinkron motorok 521
6.47. Szinkron gépek vesztesége és hatásfoka 523
6.48. Szinkron gépek melegedése és főméretei 525
6.49. Szinkron gépek jellemző üzemi adatai 527
6.5. Szinkron gépek szerkezete 531
6.51. Hengeres forgórészű gépek 531
A) Turbógenerátorok 531
B) Több póluspárú generátorok 537
6.52. Kiálló pólusú gépek 539
6.6. Különleges szinkron gépek 542
6.61. Önszabályozós generátorok 542
6.62. Középfrekvenciás generátorok 542
6.63. Rövidzárlati generátorok 544
6.64. Egyarmatúrás átalakítók 544
6.7. Szinkron gépek vizsgálata 548
6.71. Tekercsek ellenállásainak mérése 549
6.72. Üresjárási mérés 550
6.73. Rövidzárási mérés 551
6.74. Terhelési és melegedési próbák 552
6.75. Hatásfok megállapítása 555
7. ASZINKRON GÉPEK
7.1. Aszinkron gépek elvi szerkezete és működése 557
7.11. Teljesítményeloszlás 557
7.12. Helyettesítő vázlat, vektorábrák 560
7.13. Áramvektor-diagram 565
A) Egyszerűsített kördiagram 565
B) Kördiagram szerkesztése három pontból 567
C) Szlipskála szerkesztése 570
7.14. Teljesítmények meghatározása a kördiagramból 571
7.15. Szekunder mennyiségek átszámítása 575
A) Csúszógyűrűs motorok 575
B) Kalickás forgórészű motorok 577
7.2. Aszinkron motorok üzeme 578
7.21. Aszinkron motorok jelleggörbéi 578
7.22. Aszinkron motorok indítása 586
A) Csúszógyűrűs motorok indítása 586
B) Kalickás forgórészű motorok indítása 591
C) Különleges kalickás forgórészű aszinkron motorok 597
7.23. Aszinkron motorok fordulatszám-szabályozása 600
A) Szlipszabályozás 603
B) A primer frekvencia változtatása 603
C) Pólusszám-átkapcsolás 603
7.24. Aszinkron motorok fékezése 606
A) Áramvisszanyeréses fékezés 606
B) Ellenáramú fékezés 606
C) Különleges fékkapcsolások 607
7.25. A felharmonikus mezők befolyása az aszinkron motor működésére 608
7.26. Aszinkron gépek jellemző üzemi adatai 608
7.3. Aszinkron gépek szerkezete 612
7.4. Egyfázisú indukciós motor 616
7.41. Működési elvek 616
7.42. Az egyfázisú indukciós motor indítása 620
7.43. Ferraris-Arno-féle aszinkron fázisváltó 621
7.5. Különleges aszinkron gépek 622
7.51. Háromfázisú indukciós szabályozó transzformátor 622
7.52. Periódusátalakító 624
7.53. Villamos tengely 626
7.54. Szinkronozott aszinkron motor 628
7.6. Aszinkron gépek vizsgálata 629
7.61. Üresjárási mérés 630
7.62. Rövidzárási mérés 632
7.63. Terhelési és melegedési mérés 634
7.64. Hatásfok megállapítása 635
7.65. Felgyorsulás vizsgálata 639
7.66. Szlip mérése 639
8. VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KOMMUTÁTOROS MOTOROK
8.1. Lüktető mágnestérben forgó kommutátoros armatúra 642
8.11. Az egyfázisú gép nyomatéka 642
8.12. Kefék között indukált feszültségek 643
8.13. A kommutáció 648
8.2. Egyfázisú kommutátoros motorok 651
8.21. Egyfázisú soros motor 651
8.22. Repulziós motor 658
8.23. Déri-féle két keferendszerű repulziós motor 662
8.3. Kommutátoros armatúra forgó mezőben 663
8.4. Háromfázisú kommutátoros motorok 665
8.41. Kommutátoros periódusátalakító 665
8.42. Kétoldalról táplált indukciós motor 668
8.43. Sönt jellegű háromfázisú kommutátoros motorok működési elve 671
8.44. Háromfázisú sönt motorok kapcsolásai 676
8.45. Scherbius-motor 681
8.46. Kommutátoros kompenzátor 683
9. KÜLÖNLEGES TÖRPE VILLAMOS GÉPEK
9.1. Univerzális motorok 684
9.2. Reluktanciamotorok 687
9.3. Hiszterézismotorok 688
9.4. Árnyékolt pólusú motorok 690
9.41. Árnyékolt pólusú aszinkron motorok 690
9.42. Árnyékolt pólusú szinkron motorok 691
9.5. Állandó mágnesű gépek 692
9.6. Törpe átalakítók 694
9.7. Szervomotorok 695
9.8. Szöghelyzet-indikátorok 698
9.81. Szelszinek 698
9.82. Reszolverek 702
10. ÁRAMIRÁNYÍTÓK ÉS ERŐSÍTŐK
10.1. Egyenirányító- és erősítőkapcsolások alapelemei 705
10.11. Félvezetők 705
10.12. Vákuumcsövek 710
10.13. Gáztöltésű csövek 717
10.2. Egyenirányító-kapcsolások 726
10.21. Ohmos terhelést tápláló ideális egyenirányítók 726
10.22. Ideális egyenirányítók általános terhelése" 734
10.23. Fedés 742
10.24. Simítás és szűrés 744
10.25. Az egyenirányító transzformátora 749
10.26. Mechanikus egyenirányítók 759
10.3. Erősítőkapcsolások 760
10.31. Vákuumcsöves erősítők 763
A) Váltakozó áramú erősítők 767
B) Egyenáramú erősítők 771
10.32. Gáztöltésű csöves erősítők és rácsvezérlésű egyenirányítók 775
A) Gyújtásvezérlési módok 775
B) Egyenáramú kimenetű kapcsolások (vezérelt egyenirányítók) 780
C) Váltakozó áramú kimenetű kapcsolások 784
10.33. Ignitron 785
10.34. Inverterek 787
10.4. Mágneses erősítők 792
10.41. Áramváltó tulajdonságú mágneses erősítők 794
A) Egyenárammal előmágnesezett fojtótekercs 794
B) Kényszermágnesezésű mágneses erősítő 797
C) Szabad mágnesezésű soros kapcsolású mágneses erősítő 801
D) Párhuzamos kapcsolású mágneses erősítő 804
E) Mágneses erősítő jelleggörbéje 805
F) Teljesítményerősítés, időállandó, jósági szám 807
G) Mágneses erősítők külső visszacsatolása 810
H) A mágneses erősítő típusteljesítménye 814
10.42. Belső visszacsatolású (amplisztat kapcsolású) mágneses erősítők 816
10.43. Félhullámú mágneses erősítők 820
11. VILLAMOS HAJTÁSOK
11.1. Villamos motorok kiválasztása 823
11.11. Villamos motorok külső felépítése 823
11.12. Villamos motorok melegedése 825
11.13. Villamos motorok szigetelése 829
11.14. Villamos motorok egyenértékű teljesítménye változó terhelésű üzemben 830
11.15. Villamos motorok indítása, fékezése, forgásirány-változtatása 836
11.2. Kapcsolók. Indító és szabályozó ellenállások 842
11.21. Kapcsolók 842
11.22. Indító- és szabályozó ellenállások 846
11.3. Fordulatszám-szabályozásra szolgáló gépcsoportok 847
11.31. Aszinkron motorok kaszkád kapcsolása 848
A) Kaszkád kapcsolás egyenáramú segédmotorral 848
B) Kaszkád kapcsolás váltakozó áramú kommutátoros motorral 850
11.32. Egyenáramú rendszerek 852
11.4. Villamos vontatás 855
12. VILLAMOS MŰSZEREK ÉS MÉRÉSEK
12.1. Metrológiai alapfogalmak 862
12.2. A villamos mérő műszerekről általában 865
12.21. Áttekintés 865
12.22. Mérő műszerek általános jellemzői 867
12.221. Beállási viszonyok 867
12.222. Lengési és csillapítási viszonyok 870
12.223. Pontosság 872
12.224. Érzékenység 875
12.225. Fogyasztás 876
12.226. Túlterhelhetőség 876
12.227. Méréshatár 876
12.23. Mérő műszerek közös szerkezeti elemei 877
12.3. Villamos műszerek működési elvei és szerkezeti felépítésük 880
12.31. Elektromágneses erőhatás alapján működő műszerek 880
12.311. Állandó mágnesű (Deprez-rendszerű) műszerek 880
A) Működési elv és szerkezeti felépítés 880
B) Deprez-műszerek általános tulajdonságai 883
C) Galvanométerek 885
12.312. Lengőmágneses műszer 892
12.313. Elektrodinamikus műszerek 892
A) Működési elv és szerkezeti felépítés 892
B) Elektrodinamikus műszerek általános tulajdonságai 900
12.314. Lágyvasas műszerek 902
A) Működési elv és szerkezeti felépítés 902
B) Lágyvasas műszerek általános tulajdonságai 905
12.315. Indukciós (Ferraris) műszerek 907
A) Működési elv 907
B) Szerkezeti felépítés és általános tulajdonságok 911
12.316. Vibrációs műszerek 916
12.317. Hányadosmérők 921
A) Állandó mágnesű hányadosmérő (kereszttekercses műszer) 922
B) Elektrodinamikus hányadosmérő 924
C) Indukciós-elektrodinamikus hányadosmérők 925
D) Indukciós hányadosmérők 928
12.32. Elektrosztatikus erőhatás alapján működő műszerek 929
12.321. Elektrosztatikus műszerek 929
12.33. Hőhatás alapján működő műszerek 933
12.331. Hődrótos műszerek 933
12.332. Ikerfémes műszerek 933
12.34. Elektronikus műszerek 934
12.35. Átalakítós műszerek 937
12.351. Műszer-egyenirányítók. Egyenirányítós Deprez-műszer 937
12.352. Hőelem. Hőelemes Deprez-műszer 941
12.353. Mérőváltók 942
12.36. Regisztráló műszerek 947
12.4. Villamos mérések 951
12.41. Feszültség és áramerősség mérése 951
12.411. Feszültség mérése 951
A) Feszültségmérés mutatós műszerrel 951
B) Feszültségmérés kompenzációval 954
12.412. Áramerősség mérése 966
12.42. Ellenállás mérése 971
12.421. Ellenállás meghatározása feszültség- és áramméréssel (voltamper módszerrel) 974
12.422. Ellenállás meghatározása egy ismert ellenállással való összehasonlítás útján 976
12.423. Ellenállás mérése közvetlenül mutató ellenállásmérő műszerrel 983
12.424. Földelési ellenállás mérése 984
12.425. Szigetelési ellenállás mérése 989
12.426. Hibahely meghatározása 991
12.43. Induktivitás és kapacitás mérése 995
12.431. Induktivitás és kölcsönös induktivitás mérése 999
12.432. Kapacitás mérése 1003
12.44. Villamos teljesítmény mérése 1011
12.441. Egyenáramú teljesítmény mérése 1011
12.442. Egyfázisú váltakozó áram hatásos teljesítményének mérése 1012
12.443. Háromfázisú hatásos teljesítmény mérése 1015
12.444. Meddő teljesítmény mérése 1019
12.45. Villamos energia (munka) mérése 1020
12.451. Egyenáramú villamos energia mérése 1021
12.452. Váltakozó áramú villamos energia mérése 1023
12.453. Meddő fogyasztás mérése 1025
12.46. Teljesítménytényező mérése 1025
12.47. Frekvencia mérése 1026
12.48. Mágneses mérések 1031
12.481. Első mágnesezési görbe felvétele 1031
12.482. Vasveszteség mérése 1035
12.49. Mérő műszerek hitelesítése 1038
Függelék 1046
Irodalomjegyzék 1083
Betűrendes tárgymutató 1091

Témakörök