- •Сокращения
- •Раздел 1
- •1 Основные положения
- •1 Основные положения
- •1.2 Классификация электрических аппаратов
- •1.3 Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам
- •Лекция №2
- •1.4 Материалы, применяемые в электрических аппаратах
- •1.5 Графическое изображение электрических аппаратов в соответствии с единой системой конструкторской документации (ескд)
- •Лекция №3
- •2. Нагрев электрических аппаратов
- •2 Нагрев электрических аппаратов
- •2.1 Потери в проводниках и деталях электрических аппаратов, поверхностный эффект и эффект близости
- •2.2 Отдача теплоты нагретым телом, коэффициент теплообмена
- •2.3 Нагрев и охлаждение однородного проводника по времени: уравнение теплового баланса, нагрев и расчет сечения при продолжительном режиме с постоянной нагрузкой, выбор сечения по таблицам пуэ
- •Лекция №4
- •2.4 Нагрев с начала включения, режимы нагрева
- •2.5 Нагрев при внезапном повышении тока короткого замыкания термическая стойкость, сущность расчета
- •2.6 Нагрев и охлаждение катушки контактора
- •3. Электродинамические силы в электрических аппаратах
- •3.2 Электродинамические силы между параллельными проводниками.
- •3.3 Электродинамические силы при переменном токе
- •Лекция №6
- •4 Электрические контакты
- •4 Электрические контакты
- •4.1 Основные понятия, классификация
- •4.2 Переходное сопротивление контакта
- •4.3 Температура площадки контактирования
- •4.4 Материалы контактов
- •4.5 Основные конструкции контактов
- •4.6 Режимы работы и износ контактов
- •5 Коммутация электрических цепей, электрическая дуга и ее гашение
- •5.2 Дуговой разряд и его особенности, распределение напряжений в дуге
- •5.3 Дуга постоянного токаи условия ее гашения
- •5.3.1 Статическая вольтамперная характеристика
- •5.3.2 Условия горения и гашения дуги постоянного тока
- •5.3.3 Энергия выделяемая в дуге при гашении
- •Лекция №9
- •5.4 Дуга переменного тока и условия ее гашения
- •5.5 Способы гашения электрической дуги, бездуговая коммутация
- •6 Электромагниты
- •6.2 Основные положения теории магнитных цепей
- •6.3 Сила тяги, статическая тяговая характеристика электромагнита, механическая характеристика контактора постоянного тока
- •6.4 Пример расчёта электромагнита постоянного тока клапанного типа
- •6.5 Сила тяги электромагнита переменного тока, короткозамкнутый виток
- •Лекция №11
- •Раздел 2
- •1 Пускорегулирующие аппараты
- •7 Пускорегулирующие аппараты
- •7.1 Контакторы. Электромагнитные контакторы. Контакторы постоянного и переменного токов.
- •7.2 Конструктивная схема, принцип действия контактора
- •Лекция №12
- •7.4 Категории применения, требования к контакторам
- •Выбор контакторов и пускателей
- •Лекция №13
- •2 Электромеханические аппараты автоматики
- •8 Электромеханические аппараты автоматики
- •8.1 Реле, классификация, характеристики
- •8.2 Конструкция измерительных реле тока и напряжения
- •8.3 Статическое реле тока рст–11
- •8.4 Поляризованные электромагнитные реле
- •8.5 Реле электротепловые: назначение, применение, выбор
- •Лекция №14
- •8.6 Реле времени, назначение, схема применения.
- •8.6 Реле времени с электромагнитным замедлением
- •8.7 Реле времени с механическим замедлением.
- •8.8 Герконовые реле
- •8.9 Контроллеры
- •8.10 Командоаппараты.
- •8.11 Реостаты.
- •3 Аппараты распределительных устройств низкого напряжения
- •9.2 Предохранители
- •9.2.1 Преимущества и недостатки предохранителей
- •9.2.2 Типы и конструкция предохранителей
- •9.2.3 Выбор предохранителей
- •9.3 Автоматические воздушные выключатели (автоматы)
- •9.3.1 Назначение, конструктивная схема
- •9.3.2 Рацепители автоматов и их защитные характеристики
- •9.3.3 Разновидности автоматов
- •9.3.4 Выбор автоматов
- •4 Бесконтактные полупроводниковые электрические аппараты
- •10.2 Схемы бесконтактного регулирования тока и напряжения
- •10.3 Фазовое управление, сифу
- •10.4 Тиристорные выключатели, упрощенные схемы, применение
- •10.5 Выбор тиристоров
- •Лекция №17
- •10.6 Логические операции и логические элементы, определение, назначение
- •10.7 Функции выполняемые логическими элементами и их релейные эквиваленты
- •10.8 Простейшие схемы: rs – триггер, d – триггер на элементах
- •Лекция №18
- •10.9 Операционные усилители, определение, назначение
- •10.10 Применение оу: усилитель, интегратор, дифференциатор, сумматор, компаратор
- •О днопороговый компаратор
- •10.11 Схема реле времени с бесконтактным входом и выходом
- •Библиографический список
- •Приложения
- •П1 электротехническая сталь п1.1 Электротехническая сталь для аппаратов переменного тока
- •П1.2 Параметры броневых сердечников
- •П3 контакторы и пускатели п3.1 Промышленные контакторы серии кт–5000
- •П3.3 Контакторы тиристорные типов ктжм–125 и ктжм–250
- •П3.5 Контакторы электромагнитные серии кти
- •П3.6 Контактор электромагнитный серии кп207б
- •Основные технические характеристики
- •П3.7 Контакторы постоянного тока серии кпв
- •Номинальное напряжение втягивающей катушки 110 в либо 220 в постоянного тока. Контакторы могут быть применены при других напряжениях втягивающих катушек по согласованию с заводом–изготовителем.
- •П3.8 Магнитные пускатели серии пмл (Гомель)
- •П3.9 Магнитные пускатели серии пм 12
- •П3.10 Контакторы малогабаритные кми (пускатели)
- •П6 электротепловые реле
- •6.2 Реле тепловые марки ртт 5–10
- •П6.4 Реле электротепловые серии ртл
- •Структура условного обозначения реле ртл – хххххххх4
- •П6.5 Электротепловое реле рти
- •П8 рубильники и пакетные выключатели п8.1 Выключатели – разъединители серии вр32
- •Серии ре19
- •П8.3 Рубильники типа рпс
- •П8.4 Ящики с рубильниками
- •П8.5 Ящики распределительные
- •П8.6 Пакетные выключатели пв
- •П8.7 Пакетные выключатели кулачковые типа пк
- •П9 предохранители п9.1 Предохранители пн-2
- •П9.3 Предохранители ппн
- •П10 автоматы типа ва–88 Технические характеристики
Сокращения
ЭДС – электродвижущая сила;
ПУЭ – правила устройства электроустановок;
КЗ – короткое замыкание;
ЭДУ – электродинамическое усилие;
ВАХ – вольтамперная характеристика;
АДФР – асинхронный двигатель с фазным ротором;
АДКЗ – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
ДПТ с НВ – двигатель постоянного тока с независимым
возбуждением
ДПТ с ПВ – двигатель постоянного тока с последовательным
возбуждением;
МДС – магнитодвижущая сила;
ТП – тиристорный преобразователь;
УП – универсальный переключатель;
ОУ – операционный усилитель.
ЛЕКЦИЯ №1
Раздел 1
1 Основные положения
1.1 Цели и задачи курса. Основные понятия: аппарат, электрический аппарат, электронный аппарат, коммутационный аппарат.
1.2 Классификация электрических аппаратов.
1.3 Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.
1 Основные положения
1.1 Цели и задачи курса. Основные понятия: аппарат,
электрический аппарат, электронный аппарат,
коммутационный аппарат
Основными целями и задачами курса является изучение принципов действия, физических явлений, основных соотношений и зависимостей наиболее распространенных общепромышленных типов электрических аппаратов в системах электроснабжения и электротехнологических установках, а также освоение и получение навыков применения, выбора и расчетов, связанных с выбором электрических аппаратов. Изучение назначения и применения в конкретных схемных решениях.
Итак – принцип действия, назначение, конструктивное исполнение, расчет и выбор, применение.
Аппарат – это прибор, техническое устройство, приспособление (энциклопедический словарь).
Электрический аппарат – это электротехническое устройство, предназначенное для коммутации, стабилизации или регулирования электрических, механических или иных нагрузок, для управления электрическими или неэлектрическими объектами, а также для их защиты от ненормальных режимов работы. Это понятие широкое – бытовые приборы и т.д., а также приборы для контроля, измерения.
Коммутация, в переводе с латинского, означает «изменение». Изменение может быть ступенчатым и плавным. Наиболее характерными для коммутационного аппарата является включение и отключение, то есть коммутация электрических цепей (ступенчатое изменение).
Электронный аппарат выполняет те же функции что и электрический аппарат, выполнен на основе полупроводниковых приборов, осуществляет бесконтактную коммутацию и регулирование, имеет в своём составе блок питания.
1.2 Классификация электрических аппаратов
Классификация электрических аппаратов из–за большого их разнообразия производится по ряду признаков: по назначению, области применения, принципу действия, роду тока, конструктивным особенностям, напряжению, исполнению защиты от воздействий окружающей среды и т. д.
Классификация по назначению.
1) Коммутационные аппараты распределения электрической энергии – служат для включения и отключения электрических цепей (относительно редкая коммутация). Это рубильники, разъединители, автоматические (автоматы) и неавтоматические выключатели, отделители, короткозамыкатели и др.
2) Защитные аппараты служат для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и перегрузок. Это предохранители, электротепловые реле, автоматы, реле тока и др.
3) Пускорегулирующие аппараты служат для управления электроприводами и другими потребителями электроэнергии (аппараты управления). К ним относятся контакторы, пускатели, контроллеры, реостаты и др. аппараты.
4) Ограничивающие аппараты служат для ограничения токов короткого замыкания – реакторы и перенапряжений – разрядники и полупроводниковые ограничители перенапряжений.
5) Аппараты автоматики и управления (токи до 1,0А):
а) контролирующие используются для контроля заданных
электрических и неэлектрических параметров – это различные реле, датчики;
б) регулирующие аппараты применяются для стабилизации и регулирования заданного параметра электрической цепи – это регуляторы напряжения, температуры и др. параметров.
Классификация по напряжению:
1) аппараты низкого напряжения – до 1000,0В;
2) высокого напряжения – выше 1000,0В.
Классификация по роду тока:
1) постоянного тока;
2) переменного тока 50Гц;
3) переменного тока повышенной частоты.
Классификация по принципу действия – электромагнитные, индукционные, магнитоэлектрические, магнитодинамические и др.
Классификация по принципу воздействия на последующую цепь – контактные и бесконтактные, не имеющие подвижных систем.
Классификация по ряду других факторов – например, по быстродействию.
Классификация по роду защиты от воздействия окружающей среды
ГОСТ 14254–80 – защитные свойства исполнений обозначаются IPХХ, где первая цифра показывает защиту от проникновения внутрь оболочки аппарата твёрдых частиц, а вторая цифра показывает степень защиты от проникновения воды.
Первая цифра – 0 – защиты нет, 1 – от проникновения предмета размером ≤50,0 мм, 2 – размером ≤12,0 мм, 3 – размером ≤2,5 мм,
4 – размером ≤1,0 мм, 5 – защита от пыли (допускается пыль без нарушения работы), 6 – полная защита от пыли.
Вторая цифра – 0 – защиты нет, 1 – от вертикально падающих капель, 2 – от капель воды, падающих под углом 150, 3 – от брызг под углом 600 к вертикали, 4 – от брызг под любым углом, 5 – от водяных струй, 6 – от мощных водяных струй, 7 – от временного погружения в воду, 8 – от продолжительного погружения в воду.
В ряде случаев степень защиты имеет определённые названия, например, IP00 – открытое исполнение, IP60 – пылезащищенное исполнение, IP66 – пылеводонепроницаемое исполнение (морское исполнение), IP67 – герметическое исполнение.
Климатические исполнения
(N) У – с умеренным климатом;
(NF) УХЛ – с умеренным и холодным климатом;
(TH) ТВ – с влажным тропическим климатом;
(TA) ТС – с сухим тропическим климатом;
(T) Т – с сухим и влажным тропическим климатом;
(U) О – общеклиматическое исполнение (для всех районной на суше и на море).
Категории размещения
1 – на открытом воздухе;
2 – под навесом;
3 – в закрытых помещениях с естественной вентиляцией;
4 – в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями;
5 – в помещениях с повышенной влажностью (шахты, подвалы).