- •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
10.2 Схемы бесконтактного регулирования тока и напряжения
Невозможность запирания тиристоров сигналом управления предопределило их широкое использование в схемах, где питание нагрузки осуществляется от знакопеременного источника энергии.
Силовые схемы выпрямления могут быть нереверсивными и реверсивными. Реверсивный преобразователь содержит два нереверсивных комплекта вентилей, каждый из которых пропускает ток через нагрузку в одном из двух возможных направлений. Нереверсивные и реверсивные преобразователи по числу фаз первичной обмотки трансформатора делятся на однофазные и трехфазные.
Схема соединений вентилей и вторичных обмоток трансформатора определяет силовую схему преобразователя.
Многообразие силовых схем можно подразделить на две группы, однотактные (с нулевым выводом, нулевые схемы) и двухтактные (мостовые).
В однотактных схемах каждая фаза источника энергии переменного тока проводит ток только в течение одного положительного полупериода – в один такт; в одном направлении проводимости вентилей, которые включены в каждую фазу. В мостовых схемах каждая фаза проводит ток в оба полупериода в два такта.
Основные силовые нереверсивные схемы выпрямления приведены в учебном пособии [5], где рассмотрены диаграммы выпрямленного напряжения не только при активном сопротивлении нагрузки, а также при работе ТП на активно–индуктивную нагрузку и другие особенности.
10.3 Фазовое управление, сифу
Рассмотрим однофазную, двухполупериодную мостовую схему (рис. 83), когда нагрузкой является активное сопротивление.
Из рисунка видно, что единственным способом изменения потока энергии через нагрузку является изменение момента подачи управляющего напряжения (импульсов) UУ(t) по отношению к фазе питающего напряжения. Это достигается с помощью системы импульсно–фазового управления (СИФУ).
СИФУ предназначена для вырабатывания управляющих импульсов, которые подаются на управляющие электроды тиристоров в нужные моменты времени синхронно с сетевым напряжением. В зависимости от величины напряжения на входе СИФУ UВХ управляющие импульсы могут сдвигаться по фазе относительно сетевого напряжения, создавая тот или иной угол открывания тиристоров α и регулируя тем самым среднее напряжение на нагрузке.
Характер нагрузки существенно влияет на работу тиристорного преобразователя.
Считаем, что коммутация тиристоров идеальная (открываются и закрываются мгновенно), нагрузка активная
Управляющие импульсы подаются на соответствующие тиристоры, у которых напряжение на аноде положительно, с запаздыванием на угол управления α (рис. 84).
В момент времени t1 открываются VS1, VS4 и проводят ток через нагрузку от A к B. В момент времени t2 эти тиристоры закрываются, так как напряжение на их анодах равно нулю.
В момент времени t3 открываются VS2, VS3 и проводят ток через нагрузку от B к A, а в момент t4 они закрываются
. Главной особенностью является то, что кривые выпрямленного напряжения и тока по форме повторяют напряжение сети во время проводимости тиристоров за вычетом падения напряжения на тиристорах.
Тиристоры, в момент перехода напряжения через нуль, закрываются. Напряжение на нагрузке, когда тиристоры не проводят равно нулю.
При активной нагрузке в кривой выпрямленного тока возникают паузы при α ≠ 0, то есть преобразователь работает в режиме прерывистых токов.
Отсчет угла α производится от точки естественного отпирания вентилей (диодов). Очевидно, что с увеличением α выпрямленное среднее напряжение будет уменьшаться.
Получим среднее напряжение за один полупериод
(91)
где U2– действующее напряжение вторичной обмотки трансформатора.
Напряжение тиристорного преобразователя при α = 0
(92)
где – коэффициент схемы выпрямления, это отношение среднего выпрямленного напряжения UdСР при α = 0, к фазному напряжению подаваемому на ТП.
В результате получим
(93)
Таким образом, изменяя угол α , то есть момент подачи управляющего импульса, можно изменять приложенное к нагрузке напряжение. В этом и заключается фазовое управление.