Первичными двигателями

Динатронным эффектом называют направленное движение вторичных электронов, выбиваемых с поверхности анода первичными электронами, навстречу потоку первичных электронов, вызываю-

мент с внешним фотоэффектом, усиление фототока в котором достигается путем использования вторичной электронной эмиссии. Вторично-электронные катоды, называемые иногда эмиттерами или динодами Д ( 4.3, а), обладают способностью излучать при бомбардировке первичными электронами число электронов большее, чем число первичных электронов, бомбардирующих их поверхность. Отношение числа вторичных электронов, выбитых с поверхности динода, к числу первичных электронов называют коэффициентом вторичной эмиссии о Высоким коэффициентом вторичной электронной эмиссии порядка

Электроны, попадающие на экран, могут зарядить его до высокого напряжения. Чтобы этого не произошло, стенки баллона трубки вблизи экрана покрывают токопроводящим графитовым слоем — аквадагом. Вторичные электроны, выбитые из экрана первичными электронами, притягиваются к аквадагу и стекают по нему на второй анод, устраняя тем самым отрицательные заряды с экрана.

Электроны, попадающие на экран, необходимо постоянно отводить, иначе они могут зарядить его до высокого напряжения. Для предотвращения этого стенки баллона трубки вблизи экрана покрывают токопроводящим графитовым слоем аквада-гом АК. Вторичные электроны, выбитые из экрана первичными электронами, притягиваются к аквадагу и стекают по нему на второй анод, устраняя тем самым отрицательные заряды с экрана.

Вторичной эмиссией называется явление выхода электронов из «холодного» металла под действием бомбардировки его первичными электронами. Первичные электроны, обладающие относительно большой скоростью, встреча* на своем пути поверхность металла, тормозятся и отдают свою энергию его электронам (например, аноду электронной лампы).

Таким образом, в результате бомбардировки мишени первичными электронами образуется встречный поток вторичных электронов, содержащий упруго и неупруго отраженные электроны, а также собственно вторичные электроны. Относительное количество этих трех видов электронов, а также общее число вторичных электронов зависят от энергии первичных электронов, физико-химических свойств мишени, чистоты ее поверхности, угла падения первичных электронов и других факторов.

кого напряжения Uoi попадают на экранирующую сетку и вызывают увеличение тока /С2. Анодный ток уменьшается, поскольку вторичные электроны, уходя с анода на сетку, создают в цепи анода ток, направление которого противоположно току, обусловленному первичными электронами. Образуется падающий участок характеристики 1а = / (Ua) (участок 2 на 4-3), соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению: с увеличением ?7а анодный ток уменьшается. При дальнейшем увеличении анодного напряжения ток /а снова начинает расти, а ток /С2 уменьшается (участок 3 на 4-3), так как все большая часть вторичных электронов возвращается обратно на анод. Это влияние вторичной электронной эмиссии получило название динатронного эффекта.

Из 4-19, б следует, что экстремальные значения /ад и /д соответствуют некоторому напряжению на диноде С7Д (обычно С/д ж 0,6 С/а). При меньших С/д токи /ад и /д уменьшаются за, счет возвращения электронов к экранирующей сетке, а также за счет уменьшения а. При малых С/д (о < 1) анодный ток создается в основном первичными электронами: /ад « /ад1. При уве-

Оседая на экране, электроны создают на нем отрицательный заряд, который может возрасти до большой величины и нарушить нормальную работу трубки. Для предотвращения этого внутренняя поверхность колбы покрывается электропроводящим графитовым слоем (аквадагом), соединенным со вторым анодом. К этому слою притягиваются вторичные электроны, испускаемые экраном под действием бомбардировки первичными электронами, чем и достигается отвод зарядов от экрана.

Таким образом, в результате бомбардировки мишени первичными электронами образуется встречный поток вторичных электронов, содержащий упруго и неупруго отраженные электроны, а также собственно вторичные электроны. Относительное количество этих трех видов электронов, а также общее число вторичных электронов зависят от энергии первичных электронов, физико-химических свойств мишени, чистоты ее поверхности, угла падения первичных электронов и других факторов.

кого напряжения Uoi попадают на экранирующую сетку и вызывают увеличение тока /С2. Анодный ток уменьшается, поскольку вторичные электроны, уходя с анода на сетку, создают в цепи анода ток, направление которого противоположно току, обусловленному первичными электронами. Образуется падающий участок характеристики 1а = / (Ua) (участок 2 на 4-3), соответствующий отрицательному дифференциальному сопротивлению: с увеличением ?7а анодный ток уменьшается. При дальнейшем увеличении анодного напряжения ток /а снова начинает расти, а ток /С2 уменьшается (участок 3 на 4-3), так как все большая часть вторичных электронов возвращается обратно на анод. Это влияние вторичной электронной эмиссии получило название динатронного эффекта.

В электроэнергетических системах генераторы работают в особом режиме, когда величина и частота напряжения на их зажимах остаются неизменными. Активную и реактивную мощность генераторов регулируют по заранее заданному графику нагрузки. Первичными двигателями этих генераторов служат паровые и гидравлические турбины. Мощность современных машин на электростанциях достигает 500 МВт и более.

Таким образом, более половины мощности, развиваемой первичными двигателями на электростанции (паро-выми, гидро- или газовыми турбинами), теряется при ее передаче и преобразовании. Если учесть еще и потери, связанные с технологическим «процессом, то энергия, затрачиваемая на выполнение полезной работы, иногда составляет менее 40% энергии, получаемой на электростанциях.

Электромашинная передача переменно-постоянного тока. В связи с освоением электротехнической, промышленностью силовых тиристорных преобразователей появилась возможность создания новых систем электромашинных передач (ЭМП) для буровых установок с автономным энергоснабжением. Весьма перспективной является система синхронный генератор — тирис-торный преобразователь — двигатель постоянного тока (СГ—ТП—Д), которую называют также ЭМП (или электроприводом) переменно-постоянного тока [100]. В этой системе ' ( 36) один или несколько генераторов переменного тока, которые приводятся во вращение первичными двигателями, подают питание на общие шины переменного тока; электродвигатели постоянного тока получают питание от общих шин через индивидуальные тиристорные преобразователи, т. е. по системе ТП—Д.

Наибольшее применение синхронные машины получили на электростанциях в качестве генераторов электрической энергии. Ротор синхронного генератора приводят во вращение первичным двигателем, который в данном случае является источником механической энергии. Чаще всего первичными двигателями являются паровые и гидравлические турбины, но на электростанциях относительно малой мощности применяют двигатели внутреннего сгорания, ветродвигатели и др. Синхронные двигатели применяют в тех случаях, когда необходима постоянная частота вращения или не требуется ее регулировка.

Передвижные электростанции предназначены для питания электрической энергией асинхронных электродвигателей, установленных на различных машинах и механизмах, применяемых при строительстве магистральных трубопроводов. Агрегаты передвижных электростанций состоят из первичного двигателя (внутреннего сгорания), синхронного генератора трехфазного переменного тока и распределительного устройства. Первичный двигатель и генератор соединены фланцами или муфтами и представляют единый блок, установленный на общей раме. Распределительное устройство состоит из щита управления, блока регулятора напряжения и панели потребителей. Агрегаты отличаются между собой первичными двигателями и генераторами по мощности, способами возбуждения генераторов, приборами и аппаратами, по номинальному току.

1. Общие сведения. Электрические машины постоянного тока служат для преобразования механической энергии в электрическую и для обратного преобразования электрической энергии в механическую. Машины, преобразующие механическую энергию в электрическую, называются генераторами. Они приводятся во вращение первичными двигателями и предназначены для питания разнообразных приемников электрической энергии. Машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, называются электродвигателями и служат для приведения в движение разнообразных машин и станков. Работа электрических машин основана на главнейших законах электромагнетизма, а именно на законе электромагнитной индукции

Поэтому для быстроходных машин применяется нейвнополюсный ротор, имеющий вид цилиндра без выступающих полюсов. На 13-1, б схематично дано сечение неявнополюсного ротора; при указанных направлениях токов в обмотке ротора в нем создается магнитное поле с двумя полюсами, показанными на рисунке. Синхронные машины, применяемые в качестве генераторов, обычно соединяются с первичными двигателями непосредственно, без промежуточных редукторов. Первичными двигателями для

Машины с отдельными обмотками применяются также в качестве генераторов двойного тока — постоянного и переменного. В этом случае они приводятся во вращение первичными двигателями того или иного рода, чаще всего двигателями внутреннего сгорания. В подобном конструктивном исполнении изготовляются также синхронные генераторы малой мощности, в которых якорная обмотка постоянного тока используется для питания обмотки возбуждения, и таким образом отпадает надобность в отдельном возбудителе.

Синхронные машины, применяемые в качестве генераторов, обычно соединяются с первичными двигателями непосредственно, без промежуточных редукторов. Первичными двигателями для мощных синхронных генераторов служат гидротурбины, паровые и газовые турбины и относительно редко — двигатели внутреннего сгорания. Гидротурбины обычно имеют малую скорость вращения (примерно десятки оборотов в минуту), а паровые турбины — большую скорость (обычно 1500 — 3000 об/мин). Генераторы, соединяемые с гидротурбинами, т. е. гидрогенераторы, имеют малую скорость вращения, поэтому их роторы выполняются явнополюсными. Турбогенераторы, соединяемые с паровыми турбинами, являются быстроходными машинами, и их роторы выполняются неявнополюс-ными.

Синхронные машины, используемые в качестве генераторов, соединяют жестко непосредственно с первичными двигателями, приводящими во вращение генераторы на электростанциях, т. е. с паровыми и газовыми турбинами, гидротурбинами. Генераторы, соединяемые с паровыми или газовыми турбинами, получили название турбогенераторов, а с гидротурбинами — гидрогенераторов. Турбогенераторы обычно имеют большую частоту вращения (1500 — 3000 об/мин), частота вращения гидрогенераторов меньшая.

Первичными двигателями на ГЭС являются гидротурбины, которые приводят во вращение синхронные гидрогенераторы. Мощность, развиваемая гидроагрегатом, пропорциональна напору Я и расходу воды Q, т. е.