- •Министерство образования и науки
- •Левина м.Г. Основы промышленной электротехники
- •1. Элементы электротехники
- •1.1. Основные понятия и определения электротехники
- •1.1.2. Электродвижущая сила, электрическое напряжение
- •1.1.3. Электрическая цепь
- •1.1.4. Электрическое сопротивление и его виды
- •1.1.5. Электрическая энергия и мощность
- •1.2. Основные законы электротехники
- •2. Расчетные формулы для цепей постоянного тока
- •2.1. Метод контурных токов (метод Максвелла)
- •2.2. Метод двух узлов
- •2.3. Метод наложения
- •2.4. Метод эквивалентного генератораt
- •2.5. Преобразование сложных цепей в простые эквивалентные
- •2.6. Баланс электрических мощностей цепи
- •2.7. Переходные процессы в цепях постоянного тока
- •2.8. Расчетные формулы для цепей однофазного тока
- •2.8.2. Мощности в цепях переменного тока
- •2.9. Расчетные соотношения для цепей трехфазного тока
- •Метод симметричных составляющих
- •3. Диэлектрические материалы
- •3.1. Физические свойства диэлектрических материалов
- •3.2. Технические данные диэлектрических материалов
- •4. Проводниковые материалы
- •4.1. Проволока, провода, допустимые токовые нагрузки
- •4.2. Шины и ленты
- •4.3. Кабельные изделия, допустимые токовые нагрузки кабелей
- •4.4. Установочные провода и соединительные шнуры
- •5. Трансформаторы
- •5.1. Основные сведения о типах трансформаторов
- •5.2. Силовые трехфазные трансформаторы
- •5.3. Однофазные трансформаторы
- •5.4. Трансформаторы тока и напряжения
- •6. Синхронные машины
- •6.1. Синхронные генераторы
- •6.2. Синхронные двигатели
- •6.3. Синхронные компенсаторы
- •7. Асинхронные двигатели
- •7.1. Основные сведения о серийных асинхронных двигателях
- •7.2. Асинхронные двигатели новых серий ra и 6а
- •7.3. Асинхронные двигатели серии 4а с короткозамкнуты м ротором
- •7.4. Двигатели серии 4а с фазным ротором
- •7.5. Асинхронные двигатели большой мощности
- •7.6. Асинхронные двигатели серии аи
- •7.8. Двигатели серии а02
- •7.9. Асинхронные двигатели серии 5а (5ан, 5анк)
- •8. Машины постоянного тока
- •8.1. Двигатели постоянного тока серий 2пн, 2пф, 4пб, 4пф
- •8.2. Крановые и краново-металлургические двигатели
- •8.3. Генераторы постоянного тока
- •8.4. Универсальные коллекторные двигатели
- •9. Электрические аппараты до 1000 в
- •9.1. Автоматические выключатели
- •9.2. Контакторы, магнитные пускатели
- •9.3. Реле
- •9.4. Командоаппараты, магнитные станции, кнопки, выключатели, переключатели
- •9.5. Бесконтактные аппараты
- •9.6. Предохранители плавкие
- •9.7. Резисторы и реостаты силовые
- •9.8. Силовые конденсаторы и конденсаторные установки
- •10. Электрооборудование и электрические аппараты высокого напряжения
- •10.1. Масляные выключатели
- •10.2. Электромагнитные выключатели
- •10.3. Разъединители внутренней и наружной установки 10 кВ
- •10.4. Комплектные трансформаторные подстанции 10 кВ
- •10.5. Комплектные конденсаторные установки 6 (10) кВ
- •11. Элементы электроснабжения и электрического освещения
- •11.1. Общие вопросы электроснабжения. Параметры напряжения
- •11.2. Воздушные и кабельные лэп напряжением 6(10) и 0,4 кВ
- •11.3. Расчет и выбор сечений проводов, кабелей, шин
- •11.4. Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и предохранителей
- •11.5. Приборы электрического освещения.
- •11.6. Измерение электрической энергии
- •11.7. Внутренние и наружные электрические проводки
- •12. Автономные источники электрической энергии
- •12.1. Автономные дизель-электрические и бензоэлектрические агрегаты и станции
- •12.2. Ветроэлектрические станции
- •12.3. Комплектные фотоэлектрические солнечные системы
- •12.4. Малые гэс и микроГэс
- •12.5. Аккумуляторы
- •13. Сварочное электрооборудование
- •13.1. Сварочные аппараты переменного и постоянного тока
- •13.2. Сварочные выпрямители типа вд
- •13.3. Сварочные преобразователи-агрегаты
- •14. Бытовое электрооборудование
- •14.1. Общие вопросы
- •14.2. Бытовой электрический инструмент
- •14.3. Бытовые электрические насосы
- •14.4. Бытовое электрооборудование для электрического отопления
- •14.5. Электроводонагреватели
- •14.6. Электрические плитки
- •14.7. Трубчатые электронагреватели (тэНы)
- •14.8. Электрокалориферы
- •14.9. Электрокаменки типа эк
- •14.10. Электрообогреватели для теплиц и парников
- •15. Вопросы электробезопасности
- •15.1. Основные понятия и определения
- •15.2. Защитные средства
- •15.3. Защитное заземление и защитное зануление
- •Литература
- •1. Элементы электротехники 2
- •2. Расчетные формулы для цепей постоянного тока 9
- •12. Автономные источники электрической энергии 76
- •13. Сварочное электрооборудование 81
- •14. Бытовое электрооборудование 83
- •15. Вопросы электробезопасности 94
13.3. Сварочные преобразователи-агрегаты
Сварочные преобразователи-агрегаты делятся на:
- агрегаты с приводом от асинхронного электродвигателя;
- агрегаты с приводом от двигателей внутреннего сгорания.
Агрегаты с электроприводом включают сварочный генератор постоянного тока, который приводится во вращение асинхронным двигателем, подключаемым к сети 220 или 380 В, 50 Гц. Агрегаты могут быть стационарными и передвижными. Продолжительность включения составляет 60%. Номинальные сварочные токи от 125 до 500 А, номинальные рабочие напряжения от 25 до 40 В.
Таблица 13.3.1
Технические данные преобразователей-агрегатов для электросварки на постоянном токе ПСО и ПСГ
Характеристики |
ПСО-300-2 |
ПСГ-500-1 |
Номинальная мощность генератора, кВт |
16 |
28 |
Диапазон регулирования сварочного тока, А |
115-315 |
60-500 |
Напряжение холостого хода, В |
90 |
40 |
Для сварочных агрегатов используются сварочные генераторы постоянного тока с комбинированным возбуждением.
Параллельная, либо независимая обмотка возбуждения ОВГН обеспечивает намагничивание генератора, последовательная обмотка возбуждения ОВГР размагничивает машину тем в большей мере, чем больше величина тока генератора. Обеспечивается крутопадающая внешняя характеристика генератора и ограничение напряжения генератора при токах короткого замыкания, возникающих при соприкосновении электрода со свариваемой деталью.
Таблица 13.3.2
Бензиновые и дизельные сварочные агрегаты
Тип агрегата |
Напряжение холостого хода, В |
Сварочный ток, А |
Масса, кг |
Габариты,MM |
Бензиновые |
||||
АДБ-2501 |
30 (рабочее) |
40-300 |
480 |
1550х950х1420 |
АДБ-3122 |
100 |
15-350 |
720 |
1900х950х1420 |
Дизельные |
||||
АДД-303 |
90 |
45-320 |
900 |
1915х875х1400 |
АДД-304 |
85 |
100-315 |
685 |
1900х880х1250 |
При ручной электродуговой сварке используются специальные электрододержатели типа ЭД: ЭД-12, ЭД-20, ЭД-25, ЭД-31, ЭД-40, ЭД-50. Цифровые индексы, умноженные на 10, соответствуют величине тока сварки, например: 120 А, 200 А, 250 А и т.д.
В целях безопасного проведения сварочных работ применяют устройства автоматического отключения напряжения холостого хода с выдержкой времени не более 0,5 с. Зажим вторичной обмотки сварочного трансформатора, выпрямителя, генератора, к которому подключается обратный провод, заземляется.
14. Бытовое электрооборудование
14.1. Общие вопросы
Потребление электроэнергии в быту нормируется строительными нормами и правилами. В соответствии с Инструкцией по проектированию электрооборудования жилых зданий (СН 544-82 Госгражданстрой) установлены удельные расчетные нагрузки для квартир (домов):
Таблица 14.1.1
Удельные электрические нагрузки на квартиру или дом площадью до 55 кв.м
Вид жилища |
Удельная электрическая нагрузка, кВт/ на квартиру |
С плитами на твердом топливе |
4,5 |
С плитами на твердом топливе и сжиженном газе |
5 |
С электрическими плитами мощностью до 5,8 кВт |
6 |
С электрическими плитами мощностью до 8 кВт |
7 |
Дома на участках садоводческих товариществ |
3 |
Если площадь квартиры или дома превышает 55 кв. м, удельную нагрузку следует увеличить на каждый дополнительный квадратный метр на 1% в домах с плитами на природном газе, 0,5% в домах с электрическими плитами, плитами на твердом топливе и сжиженном газе. Однако увеличение удельной нагрузки не должно превышать 35% от приведенных значений.
Приведенные удельные нагрузки не учитывают применение в домах или квартирах электрических водонагревателей и электрического отопления.
Стандартная электропроводка в квартире, как правило, рассчитывается с учетом приведенных удельных нагрузок. При самостоятельном выполнении проводки в доме, коттедже, в садовом домике выбор сечения проводников производится по условиям их нагрева, потери напряжения и механической прочности.
За расчетный ток Iр принимается получасовой максимум тока электропотребителя и по справочным данным для допустимых токовых нагрузок выбирается сечение провода или кабеля так, чтобы расчетный ток Iр не превышал длительно допустимый Iд: Iр < Iд.
Приведем упрощенные формулы для получения величины расчетного тока Iр при расчетной суммарной мощности потребителя Р:
Расчетный ток для потребителей постоянного тока, А,
Расчетный ток для однофазных потребителей переменного тока при расчетной активной мощности Р и коэффициенте мощности cos:
Расчетный линейный ток для трехфазных потребителей переменного тока с активной мощностью Р и коэффициентом мощности cos:
где U - линейное напряжение сети, как правило, для стандартных низковольтных трехфазных сетей U = 380 В.
Расчет сечения провода S (мм2) по условиям допустимого падения напряжения А1/ (В) в линии длиной i (м) и удельной проводимости проводника (мСм/м), без учета реактивного сопротивления осуществляется по формулам, приведенным в табл. 14.1.2.
Таблица 14.1.2
Расчет сечений проводов
Вид линии |
Формула сечения, мм2 |
Для однофазной линии при активной нагрузке |
|
Для той же линии при смешанной нагрузке |
|
Для трехфазной линии при активной нагрузке |
|
Для той же линии при смешанной нагрузке |
|
Расчет суммарной электрической нагрузки Р дома, коттеджа или квартиры, а также электрооборудования, используемого в приусадебном хозяйстве, ведется с учетом их установленных мощностей, а также потребляемого ими в среднем в год количества электроэнергии.
Потребление электроэнергии зависит от климатических условий, в которых располагается дом, его месторасположения, от запросов семьи, проживающей в доме, и иных условий. Например, для газифицированных домов и коттеджей средние расходы электроэнергии на 200-250 кВт/ч ниже, чем для не газифицированных. В домах с плитами на твердом топливе расходы электроэнергии на 10-15 % больше.
Таблица 14.1.3
Установленные мощности и среднее потребление электроэнергии бытовыми приборами и электрооборудованием
Бытовые приборы и электрооборудование |
Установленная мощность, Вт |
Потребляемая электроэнергия, кВт-ч/год |
Жилой дом, коттедж |
||
Электрическая плитка |
1000 |
180 |
Утюг |
1000 |
80 |
Холодильник |
300 |
350 |
Пылесос |
750 |
80-120 |
Телевизор |
450 |
260 |
Стиральная машина: с подогревом воды, без подогрева воды |
2400 600 |
400 60 |
Электрическая напольная плита |
8000 |
1600-2300 |
Осветительные установки |
1400 |
300 |
Водонагреватель аккумуляционный |
1250 |
3000 |
Кондиционер |
1300 |
1300 |
Приусадебное хозяйство |
||
Прочие приборы и устройства |
400 |
50 |
Электронасос для подачи воды |
300 |
250-500 |
Электрическая ручная сверлильная машина |
420 |
20 |
Деревообрабатывающий станок |
3000 |
150-300 |
Электропила |
2000 |
90 |
Электрокультиватор |
1500 |
100 |
Светильники |
250 |
90 |
Инфракрасный облучатель |
250 |
15 |
Сепаратор молока |
60 |
12 |
Маслобойка |
120 |
24 |
Измельчитель кормов |
600 |
150 |
Электрический кормозапарник |
1250 |
150 |
Таблица 14.1.3 позволяет выполнить вполне приемлемые для практики расчеты суммарной электрической нагрузки квартиры, дома с приусадебным хозяйством, коттеджа или садового домика и т.д.
При этом, как указывалось, следует учитывать специфику потребления электроэнергии каждой семьей, которая заключается в преимущественном применении тех или иных электрических приборов и электрооборудования.