- •В.О. Тырва электрические и электронные аппараты
- •Часть 1
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Устройство и назначение электроаппаратов
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Классификация электроаппаратов
- •1.3. Представление электроаппаратов и их частей в виде изобразительных моделей и схем
- •2.1. Виды и типы электрических контактов
- •2.2. Основные параметры коммутирующих контактов
- •2.3. Конструктивные особенности коммутирующих контактов
- •2.4. Переходное сопротивление контакта
- •2.5. Особенности контактной коммутации
- •2.6. Условия и способы гашения дуги постоянного тока
- •2.7. Особенности горения и гашения дуги переменного тока
- •2.8. Устройства гашения электрической дуги
- •2.9. Достоинства и недостатки контактной коммутации
- •3. Приводные устройства
- •3.1. Назначение и функциональные части привода
- •3.2. Механические передачи
- •3.3. Особенности механических передач с переключающей пружиной
- •3.4. Преобразовательные устройства
- •4. Электромагнитные преобразовательные устройства
- •4.1. Электромагнитные механизмы
- •4.2. Магнитные цепи электромагнитных систем
- •4.3. Особенности электромагнитных систем переменного тока
- •4.4. Статические характеристики электромагнитных систем
- •4.5. Вибрация якоря и устранение ее короткозамкнутым витком
- •4.6. Механическая характеристика электромагнитного привода
- •4.7. Динамические характеристики электромагнитного привода
- •4.8. Замедление и ускорение действия электромагнитного привода
- •4.9. Поляризованные электромагнитные механизмы
- •4.10. Электромагниты тормозных устройств
- •5. Управляемые дроссели
- •5.1. Управление передачей энергии изменением индуктивности электрической цепи
- •5.2. Дроссель с подмагничиванием
- •Исходя из закона электромагнитной индукции, представим
- •5.3. Магнитный усилитель
- •6. Электронные элементы и устройства
- •6.1. Классификация и оценка эффективности электронных устройств
- •6.2. Транзисторные исполнительные устройства
- •6.3. Силовые транзисторные ключи
- •6.4. Тиристорные ключи
- •6.5. Безопасная работа и защита полупроводниковых ключей
- •6.6. Сравнительная характеристика силовых ключей
- •6.7. Электронные устройства управления
- •6.8. Формирователи импульсов управления
- •6.9. Интегрированные функциональные элементы
- •Содержание Введение 3
- •Литература 129
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ»
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
В.О. Тырва электрические и электронные аппараты
Часть 1
Санкт- Петербург
2008
УДК
ББК
Рецензенты:
доцент кафедры электропривода и электрооборудования береговых установок СПГУВК, кандидат технических наук
Саушев А.В. ;
ведущий инженер электротехнического отдела ФГУП
Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения, Проектная фирма «Союзпроектверфь»
Благинин Е.В.
Тырва В.О.
Электрические и электронные аппараты. Часть 1. Учебное пособие. СПб.: СПГУВК, 2008. – 131 с.
Учебное пособие по дисциплине «Электрические и электронные аппараты»
Представлено описание функциональных элементов и узлов электрических и электронных аппаратов. Приведены изобразительные модели, схемы и характеристики.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 140604.65 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»
© Санкт-Петербургский государственный
университет водных коммуникаций, 2008
Введение
Электрические аппараты появились тогда, когда стали проводить первые опыты с электричеством. На протяжении более чем столетие аппараты совершенствовались, появлялись новые типы аппаратов, расширялись области их применения. К настоящему времени создано большое количество электрических и электронных аппаратов разного назначения. Аппараты используются в различных электрических, электромеханических, электрогидравлических и других технических системах управляемой передачи и преобразования энергии. Не менее широко их применяют в системах автоматики для получения разнообразной информации и преобразования ее в сигналы, удобные для использования в системе.
Потребности в применении разнообразных видов аппаратов разного функционального назначения с широким диапазоном характеристик стимулировали использование новейших достижений науки и техники при создании электрических и электронных аппаратов. Электроаппаратостроение является одной из ведущих отраслей промышленности во всем мире с глубокими историческими корнями.
Выдающийся вклад в развитие теории электрических аппаратов внесли известные российские ученые: Н.Е. Лысов (нагрев контактных соединений), Г.В. Буткевич (дугогашение), Е.И. Цейров (газовая динамика дугогасительных устройств и системы управления выключателями), А.М. Залесский (дугогашение, теплоотдача, изоляция), О.Б. Брон (дугогашение, электродинамика, тепловые процессы в контактных системах), Г.А. Кукеков (дугогашение, теплоотдача), И.С. Таев (теория дугогасительных устройств аппаратов низкого напряжения), Б.К. Буль (теория магнитных цепей низковольтной аппаратуры) и др.
В технической литературе (в том числе и учебной) можно встретить разные наименования аппаратов, например, выключатель, переключатель, реле, контактор, пускатель, разрядник, короткозамыкатель и др. Часто в наименовании аппарата отражено его назначение, выполняемая им функция. Например, пускатель служит для пуска и остановки электродвигателя, осуществляя управление передачей энергии двигателю из электрической сети.
Некоторые аппараты представляют собой комплектные устройства. В них конструктивно и функционально объединены несколько аппаратов. Так, в состав пускателя могут входить такие аппараты, как кнопки управления, электромагнитные контакторы, тепловые реле. Все эти аппараты принято называть электрическими аппаратами и рассматривать как электротехнические устройства.
К электронным аппаратам относят устройства, в которых конструктивно и функционально объединены электронные приборы. В основном это полупроводниковая техника. Например, получили распространение твердотельные реле, выполненные на кристалле полупроводника.
Для электрических и электронных аппаратов используют обобщающее наименование – электроаппарат. В нем отражается отличительная особенность электрических и электронных аппаратов – они обязательно имеют электрические связи с другими элементами некоторой технической системы. Однако эта особенность не исключает существования технически реализованных для электроаппарата механических, магнитных, оптических и других видов связей. В любом случае аппарат выполняет некоторую функцию управления передачей энергии в системе. Для электропривода, например, характерна передача энергии в электрической форме и в механической форме.
В этом учебном пособии акцент сделан на электроаппараты, применяемые в электромеханических системах. Оно подготовлено для студентов СПГУВК, обучающихся по специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов». При изучении электроаппаратов различного назначения и принципа действия удобно сочетать анализ с синтезом. При анализе электроаппарат представляется через совокупность функциональных частей, модели которых достаточно просты для изучения. При синтезе функциональные части объединяются в единое целое на основе композиции их моделей. Предлагаемое пособие – это первая часть системного представления электроаппаратов. В нем рассматриваются типовые элементы и функциональные устройства, входящие в состав электроаппаратов различного назначения.