- •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
8.4 Поляризованные электромагнитные реле
Конструктивная схема двухпозиционного поляризованного реле приведена на рис. 49. Поляризующий магнитный поток ФП создаётся постоянным магнитом 3 (или дополнительным электромагнитом). При отсутствии напряжения на катушке 4 якорь 2 находится в крайнем правом положении, замыкая контакты 5. Якорь надёжно удерживается в этом положении, так как величины зазоров δ1 < δ2 и величины поляризующих потоков будут ФП1 > ФП2.
При увеличении напряжения на катушке, соответствующей полярности, в сердечнике 1 увеличивается рабочий поток ФЭ. Суммарный поток в зазоре δ2 равный ФЭ + ФП2 будет увеличиваться, а зазоре δ1 равный разности ФП1 – ФЭ будет уменьшаться. При определённом напряжении наступит равенство потоков ФЭ + ФП2 = ФП1 – ФЭ и якорь перекинется в левую сторону – реле сработает.
Для возврата реле в исходное состояние не достаточно снять напряжение, а нужно изменить его полярность (направление).
В трёхпозиционных реле, когда напряжение на катушке равно нулю, контакты разомкнуты и находятся в среднем положении.
Главные преимущества поляризованных реле: направленность действия, они могут управляться кратковременным импульсом и затем не потреблять электрической энергии, высокие чувствительность и быстродействие.
Они получили широкое распространение в технике (сигнализация в автомобилях и др.), их выпуск с каждым годом увеличивается. Технические характеристики одного поляризованного реле приведены в приложении П5.
8.5 Реле электротепловые: назначение, применение, выбор
Протекание тока, превышающего номинальный, приводит к нагреву электрооборудования сверх допустимой температуры, быстрому старению изоляции и сокращению его срока службы.
Для защиты энергетического оборудования от перегрузок широко распространены тепловые реле с биметаллическими элементами.
Под перегрузкой по току понимается его превышение в интервале 120 – 200 % от номинального значения.
Действие теплового реле основано на разности линейного удлинения двух пластин (например, инвар, хромо–никелевая сталь) с различными коэффициентами линейного расширения (α1 > α2).
В месте прилегания друг к другу пластины жёстко скреплены (сварены).
Е сли такой элемент (рис. 50) нагреть, то произойдёт изгиб в сторону с меньшим α2.
Величина максимального прогиба
(75)
где δ – суммарная толщина биметаллического элемента при равной толщине пластин, τ – превышение температуры.
Конструктивно биметаллический и нагревательный элементы размещаются в закрытом объёме. Биметаллический элемент может быть в форме дуги, при этом по нему протекает ток нагрузки без дополнительного нагревательного элемента. В некоторых конструкциях тепл овых реле на большие токи применяется косвенный нагрев.
Лучшие характеристики получают, когда пластина нагревается током через неё и за счёт тепла нагревательного элемента, обтекаемых током нагрузки.
Основной защитной характеристикой реле является времятоковая характеристика (рис. 51). На рисунке IНТЭ – номинальный ток теплового элемента реле.
Применение
Конструктивная схема электротеплового реле в схеме включения электродвигателя магнитным пускателем KМ1 приведена на рис. 52.
Нагревательные элементы 1 включаются в цепь последовательно с нагрузкой в цепь статора электродвигателя. При протекании тока они нагреваются и нагревают биметаллическую пластину 2, которая находится рядом с нагревательным элементом 1 в закрытом объеме. Если сила тока превышает номинальный ток нагревательного элемента, то пластина 2 изгибается настолько, что воздействует на рычаг 3, который, поворачиваясь, освобождает защелку.
Под воздействием отключающей пружины 7 отключаются контакты 5 и 6, размыкая тем самым цепь катушки пускателя KМ1, который отключает электродвигатель от сети своими контактами KМ1.
Д ля возврата реле в исходное состояние после остывания нагревательных элементов нажимается вручную кнопка возврата, сжимая при этом контактную 8 и отключающую 7 пружины. При кратковременных перегрузках, например пусковыми токами двигателя, электротепловое реле не срабатывает из–за тепловой инерции. Электротепловое реле непригодно для защиты от коротких замыканий, так как ток КЗ необходимо отключать за минимальное время, не превышающее 0,5 с.
У тепловых реле с самовозвратом после остывания пластины прыгающие контакты выполняются в форме коромысла (рис. 53).
Выбор
Промышленностью выпускаются различные типы тепловых реле, первые две буквы обозначают РТ – реле тепловое или ТР – тепловое реле, третья буква может обозначать либо индекс предприятия, например И – интерэлектрокомплект, либо число фаз, например П – однофазные(на большие токи), Н – двухфазные, Т – трёхфазные
(на меньшие токи).
Тепловые реле характеризуются номинальным током реле IНТР и номинальным током теплового элемента IНТЭ. В реле могут встраиваться тепловые элементы (нагревательный и биметаллический) на различные IНТЭ, но не превышающие IНТР.
В справочнике, а также в приложении П6, для каждого номинального тока теплового элемента IНТЭ указываются пределы регулирования тока, например, IНТР = 25 А, IНТЭ = 10 А (8,5 – 12,5).
При выборе реле номинальный ток нагрузки IН должен быть в пределах диапазона регулирования и приближённо равен IНТЭ.