Енергетичне обладнання

Енергетичне промислове обладнання в основному призначене для перетворення енергії одного виду в інший (наприклад, енергії горіння палива в електричну, механічну або теплову) або передачі енергії на відстань i широко використовується у всіх галузях народного господарства.

До енергетичного обладнання промислового призначення відносять двигуни, що перетворюють енергію горіння в механічну або електричну: двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ), дизель-генератори, компресори, вентилятори, насоси, калорифери, освітлювальну апаратуру, проводи i кабелі та ін.

Тема 5.1. Трансформатори, їх призначення та види

План: 1. Визначення та класифікація електричних трансформаторів

2. Застосування, склад та принцип діїелектричного трансформатора

3. Різновиди трансформаторів

4. Маркування трансформаторів

Визначення та класифікація електричних трансформаторів

Трансформатор електричний – статичний електромагніт­ний пристрій, який перетворює змінний струм однієї напруги в іншу (без зміни частоти).

Електричні трансформатори кла­сифікують за такими ознаками:

♦ призначенням: на трансформатори напруги, високовольтні, досліджувальні, із регульованою напругою під навантажен­ням, трансформатори струму і спеціального призначення;

♦ схемним призначенням: на силові, силові спеціальні (грубні, електрозварювальні), вимірювальні, узгоджувальні, імпульсні в електротехніці;

♦ числом фаз джерела енергії: на одно- і трифазні;

♦ за найвищою напругою однієї з обмоток: на низько- і висо­ковольтні;

♦ потужністю: малої, середньої і великої;

♦ типом конструкції сердечників: на броньові, стержневі, стрічкові і тероїдальні;

♦ способом охолодження: із природним повітряним, примусовим, рідинним і парорідинним;

♦ режимом роботи: тривалого, короткого і короткочасного

♦ залежно від схеми за кількістю обмоток: одно-, двох- і багатообмоточні.

Застосування, склад та принцип дії електричного трансформатора

Електричні трансформатори застосовують у радіотехніці зв'язку як силові і узгоджувальні елементи, у системах атом тики і телемеханіки.

Кожний трансформатор складається з таких основних частин: сердечника, обмоток і вивідних затисків (або кінців).

Принцип дії трансформатора заснований на явищі електромагнітної індукції і полягає в тому, що на сталевий сердечник намотуються дві обмотки, одна з яких з'єднується з генератором змінного струму або включається в мережу змінного струму, а інша – зі споживачем струму (опором). Електричний струм, проходячи по обмотці, з'єднаній з генератором або мережею змінного струму, створює в сердечнику змінний магнітний потік, що в іншій обмотці індукує ЕРС. Обмотку, з’єднану з генератором змінного струму, називають первинною, а обмот­ку, до якої приєднується споживач, — вторинною.

Оскільки змінний магнітний потік пронизує одночасно обидві обмотки, то в кожної з них індукуються змінні ЕРС, розмір яких у кожній обмотці залежить тільки від кількості витків у ній.

З'ясуємо роль сталевого сердечника в трансформаторі. Інду­кована у витках трансформатора ЕРС залежить від розміру магнітного потоку, тобто від магнітної індукції. Якщо до однієї з обмоток трансформатора подана напруга мережі, то з іншої обмотки буде знята напруга, більша або менша напруги мережі в стільки разів, у скільки разів більша або менша кількість витків вторинної обмотки.

Різновиди трансформаторів

Якщо з вторинної, обмотки знімається напруга, більша, ніж подана до первинної обмотки, то такий трансформатор називається підвищувальним. Навпаки, якщо з вторинної об­мотки знімається напруга менша, ніж з первинної, то такий трансформатор називається понижувальним. Кожний транс­форматор може бути використаний як підвищувальний і як понижувальний.

Однофазні трансформатори бувають двох типів: стержневі і броньові. У броньового трансформатора котушки обмоток ото­чені сердечником (як бронею).

Обмотки потужних силових трансформаторів для кращого охолодження занурюють у спеціальні баки, заповнені трансформаторним маслом.

У стержневого трансформатора обмотка низької напруги міститься ближче до сердечника, а обмотка високої напруги для кращої ізоляції від сердечника розміщується зовні, тобто обмотки розміщуються концентрично одна до одної. Такі обмотки називаються циліндричними.

Низькочастотні трансформатори, застосовувані у випрямних пристроях, зазвичай називають силовими трансформаторами.

Трифазний трансформатор має сердечник, який скла­дається з трьох стержнів, верхні і нижні кінці яких замкнуті сталевим ярмом.

У радіотехнічних пристроях часто використовуються автотрансформатори.

Автотрансформатором називають такий трансформатор якого обмотка нижчої напруги електрично (гальванічно) ма­зана з обмоткою вищої напруги.

Автотрансформатор має усього одну обмотку. Від частини цієї обмотки зроблений відвід.

Вимірювальні трансформатори використовують, головним чином для підключення електровимірювальних приладів у колі змінного струму високої напруги. Вимірювальні трансформатори підрозділяють на два типи: трансформатори напруги і трансформатори струму.

Трансформатори малої потужності і мікротрансформатори бувають стержневими, броньовими і тороїдальними.

У пристроях автоматики, електроніки і зв'язку для пере­дачі імпульсних сигналів малої тривалості широко застосову­ють імпульсні трансформатори, які виготовляються двох- і багатообмоточними. їх використовують для зміни амплітуди імпульсів і їх полярності, узгодження опорів і зв'язку між ок­ремими каналами імпульсних пристроїв, виключення з лан­цюгів навантаження постійної складової струму.

Маркування трансформаторів

Тип (серія) силового трансформато­ра позначається такими літерами: А -автотрансформатор (трансформатор по­значення не має), число фаз: О-однофаз-ний, Т - трьохфазний, Р - виконання з розщепленою обмоткою, вид охолод­ження: С - природне повітряне при відкритому виконанні, СЗ -природне повітряне при захищеному виконанні, СГ - природ­не повітряне при герметичному виконанні, СД - повітряне з дуттям, М - природне масляне, Д -масляне з дуттям і природ­ною циркуляцією масла, Ц - масляно-водяне з примусовою циркуляцією масла, ДЦ - масляне з дуттям і примусовою цир­куляцією масла, МВ - масляно-водяне, число обмоток: Т - трьохобмоточні, Н - виконання однієї з обмоток із пристроєм РШ-І; особливості виконання: Г - вантажоупорне, 3 - захищене, У удосконалене, Ж - для електрифікації залізниць, С - для влас­них потреб електростанції, В- водозахищений.

Цифрами вказується потужність і напруга обмотки ВН у вигляді дробу (потужність кВ•А у чисельнику та номінальну напругу обмотки ВН, кВ у знаменнику).

Наприклад, позначення ТРДЦН-6300/220 розшифровується таким чином: трансформатор трьохфазний, з масляним охолодженням з дуттям та примусовою циркуляцією масла, двохобмоточний, з регулюванням напруги під навантаженім потужністю 6300 кВ•А, з напругою обмотки ВН 220 кВ

Питання до самоконтролю:

1. Дайте визначення та наведіть класифікацію електричних трансформаторів.

2. Розкрийте сутність складу, принцип дії та застосуванняелектричного трансформатора.

3. Наведіть різновиди трансформаторів.

4. Яке використовується маркування трансформаторів у виробництві?

Тема 5.2. Електричні машини

План: 1. Загальні відомості про електричні машини

2. Класифікація електричних машин

Загальні відомості про електричні машини

Прогрес сучасної науки і техніки нерозривно пов’язаний із застосуванням електричної енергії в різних виробничих процесах і пристроях.

Електричні машини широко застосовують на електричних станціях, у промисловості, на транспорті, в авіації, у системах автоматичного регулювання і управління, у побуті. Вони перетворюють механічну енергію в електричну і, навпаки, електричну енергію в механічну. Машина, що перетворює механічну енергію в електричну, називається генератором. Перетворення електричної енергії в механічну здійснюється двигуном. Будь-яка електрична машина може бути використана як генератором, так і двигуном. Ця властивість змінювати напрямок енергії, що перетворюється нею, називається оборотністю машини. Електрична машина може бути також використана для перетворення електричної енергії одного роду струму (частоти, числа фаз змінного струму, напруги постійного струму) в енергію іншого роду струму. Такі електричні машини називаються перетворювачами.

Електричні машини діляться на машини постійного струму і машини змінного струму. Машини змінного струму можуть бути синхронними і асинхронними, однофазними і багатофазними. Найбільш широке застосування знайшли трифазні синхронні й асинхронні машини, а також колекторні машини змінного струму, що дозволяють здійснювати економічне регулювання частоти обертання в широких межах.

Принцип дії електричної машини заснований на використанні законів електромагнітної індукції й електромагнітних сил. У результаті взаємодії струму в провіднику з магнітним полем полюсів магнітів створюється електромагнітна сила, ця сила буде спрямована назустріч силі, що переміщає провідник у магнітному полі.

Класифікація електричних машин

Електричні машини класифікують за такими ознаками:

♦ принципом дії і призначенням – на генератори, двигуни, перетворювачі й електромеханічні перетворювачі сигналів;

♦ характером виконання функцій – виконавчі двигуни, тахогенератори, поворотні трансформатори, електромашини синхронного зв’язку (сельсини), лінійні двигуни, електро-машини подвійного живлення, мікродвигуни загального застосування та ін.;

♦ родом струму, що генерується або споживаеться – постійного (колекторні, вентильні) і змінного (асинхронні та синхронні);

♦ потужністю – мікромашини (до 500 Вт), малої (0,5-10 кВт), середньої (10-200 кВт) і великої потужності (200 кВт і більше);

♦ конструкціею – із фазовим і короткозамкнутим ротором;

♦ формою виконання і побудовою з позначенням: Е – без підшипників і вала, Щ – із щитовими підшипниками, ЩС – із щитовими і стояковими, С – із стояковими, Ф – із фланцевим кріпленням, В – із вертикальним валом, A –спарені машини, О – машини, що обдуваються, П – із підвищеним пусковим моментом, С – із підвищеним ков-занням, В – машини, що вбудовуються, К – з фазовим ротором, Т – для текстильної промисловості, Л – полегшені;

♦ характером зміни навантаження і режимом роботи тривалого, короткочасного і повторно – короткочасного;

♦ способом збудження – із незалежним і самозбудженням (паралельним, послідовним і змішаним);

♦ залежно від вимог до захисту машин від впливу зовнішнього середовища – відкриті, захищені, водозахищені, закриті, вибухобезпечні, герметичні.

До підгрупи електротехнічних машин відносяться також статичні електромагнітні пристрої - електричні трансформатори, оскільки фізичні явища, що протікають у них, відповідають природі електромагнітних процесів.

Класифікація електричних машин постійного струму:

1. Двигуни (з незалежним збудженням, з паралельним збудженням, з послідовним збудженням, зі змішаним збудженням); колекторні двигуни.

2. Генератори (з незалежним збудженням, з паралельним збудженням, з послідовним збудженням, зі змішаним збудженням)

3. Тахогенератори

4. Електромашинні підсилювачі

Класифікація електричних машини змінного струму:

1. Двигуни (синхронні двигуни, асинхронні двигуни, асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, асинхронні двигуни з фазним ротором).

2. Обертові трансформатори

3. Індукційні машини синхронного зв'язку (сельсини)

4. Генератори

5. Тахогенератори

Питання до самоконтролю:

1. Наведіть напрями застосування електричних машин у промисловості.

2. Розкрийте класифікацію електричних машин.

Тема 5.3. Освітлювальні пристрої, їх параметри та класифікація

План: 1. Загальна характеристика освітлювальних пристроїв.

2. Правила постачання, приймання і зберігання ламп.

Загальна характеристика освітлювальних пристроїв

Джерелом світла називають пристрій, що випромінює електромагнітну енергію в оптичній області спектра. Розрізняють джерела світла теплові (наприклад, лампи накалювання) і люмінесцентні (наприклад, газорозрядні джерела світла).

Лампа накалювання представляє собою колбу, у якій знаходиться вольфрамова нитка з високим питомим опором, за рахунок якого під час проходження електричного струму вольфрамова нитка нагрівається та випромінює світло. У лампах малих потужностей із колби видаляють повітря, інші лампи для підвищення температури нитки накалювання, тобто для збільшення світлової віддачі, наповняють інертним газом, іноді з додаванням галогенів. Лампи накалювання випускають напругою від одиниць до сотень вольт, потужністю до десятків кіловат.

Газорозрядне джерело світла – електричний прилад призначений для перетворення електричної енергії в оптичне випромінювання. Джерелом енергії є гази або інші речовини (наприклад, ртуть або галогени), що знаходяться в пароподібному стані, які випромінюють світло при проходженні крізь них електричного струму. Вказані лампи застосовують для освітлення вулиць і приміщень у кіно- і фототехніці, для світлової сигналізації тощо.

Прожектор – освітлювальний прилад далекої дії, у якому світло концентрується в обмеженому просторі за допомогою оптичної системи, що складається з дзеркал або лінз. В якості джерела світла в прожекторі використовують лампи накалювання загального застосування, газорозрядні, а також спеціальні лампи накалювання. Прожектори використовуються для освітлення будівельних майданчиків, окремих об’єктів, для оптичної сигналізації й т.ін.

Правила постачання, приймання і зберігання ламп

На лампи повинні бути чітко і міцно нанесені наступні позначення: товарний знак підприємства-виробника, номінальна напруга або діапазон напруги, номінальна потужність, дата виготовлення (рік, квартал).

Кожна лампа повинна бути вкладена в трубку (чохол) із гофрованого картону і упакована в ящики із гофрованого картону, технічні вимоги яких повинні відповідати ДСТУ. Допускається лампи потужністю 300 Вт і більше загортати спочатку в гофрований папір, потім в обгортковий й упаковувати в групові ящики з решітками із гофрованого картону, що охороняють лампи від взаємного зіткнення й ушкодження при транспортуванні. При упакуванні в кожну коробку вкладають інструкцію з експлуатації ламп. При роздрібному продажі інструкція повинна бути до кожної лампи.

Під час перевезення в контейнерах на ящики з лампами наклеюють наклейку з наступними позначеннями: товарний знак підприємства-виробника, найменування i тип ламп, номінальна напруга або діапазон, номінальна потужність, тип цоколя, кількість ламп в штуках, номер стандарту, транспортне маркування “Обережно, крихке!”, “Боїться вологи”.

Лампи зберігають у складській і транспортній тарі у закритих сухих вентильованих приміщеннях. Наявність в повітрі кислотних, лужних та інших домішок, які можуть призвести до втрати основних якостей лампи, не допускається.

Питання до самоконтролю:

1. Загальна характеристика освітлювальних пристроїв.

2. Назвіть правила постачання, приймання і зберігання ламп.

6. Технологічне обладнання

Технологічне обладнання представляє собою найважливішу частину основних засобів підприємств і є потужним техніковиробничим потенціалом. Тому питання використання обладнання повинні бути предметом постійної уваги менеджерів.

До основних видів обробного обладнання відносять метало-, дерево-, каміннеобробні й інші верстати, а також металообробні центри, деревообробні машини (крім клеїльно-складального й оздоблювального обладнання).

Тема 6.1. Поняття про зварювання, його переваги та класифікація

План: 1. Фізичні основи одержання зварних з’єднань

2. Класифікація методів зварювання

3. Види зварювання тиском

4. Види зварювання плавленням

5. Хімічне зварювання

6. Пайка металів і сплавів

7. Обладнання для живлення зварювальної дуги та його позначення

Фізичні основи одержання зварних з’єднань

Зварювання представляє собою процес одержання нероз’ємних з’єднань за допомогою встановлення міжатомних зв’язків між деталями, що з’єднуються, при їх спільному нагріванні до розм’якшення чи розплавлення або під дією пластичної деформації або під дією іншого процесу.

Основним завданням зварювання є одержання міцного зварного з’єднання. Міцність забезпечується атомно-молекулярними зв’язками між елементарними частками елементів, що з’єднуються. При зближенні їх на відстані, які приблизно дорівнюють атомному радіусу, наступає взаємодія між частками. Так як поверхня металів є нерівною, покрита забрудненнями, що складаються з оксидів, адсорбованих газів і органічних плівок (масел), то для забезпечення процесу зварювання, необхідно активізувати поверхневі атоми металу, вирівняти поверхню або здійснити щільний контакт і видалити з зони зварювання оксиди й органічні плівки. Тому виникнення міжатомної або міжмолекулярної взаємодії відбувається завдяки механічній або тепловій енергії.

Процес зварювання складається з трьох умовних етапів:

♦ формування фізичного контакту;

♦ утворення хімічних або металевих зв’язків;

♦ охолодження рідкого металу і його кристалізація

Класифікація методів зварювання

Методи зварювання класифікують за різними ознаками.

♦ За агрегатним станом металу в місці з’єднання:

• зварювання тиском:

- електричне контактне (стикове, крапкове, шовне, конденсаторне)

- ультразвукове (стикове, крапкове, шовне, диффузійне, тертям, холодне);

•зварювання плавленням:

- електрично-дугове (ручне, автоматичне під флюсом, електродом, що плавиться, в захисних газах, електродом, що не плавиться, в захисних газах)

- променеве (електронно-променеве, лазерне)

- електрошлакове

- газове

♦ За фізичними ознаками зварювання виділяють три види: термічне (електричне дугове, електроно-променеве, лазерне, електрошлакове, газове), термомеханічне (електричне контактне, дифузійне) і механічне (ультразвукове, холодне)

♦ За видом підводимої теплоти зварювання поділяють на: електричне і хімічне (розігрів із розплавленням кромок зварюваних деталей за допомогою теплоти, що виникає при хімічних реакціях – газове).

---

Дата добавления: 2015-09-03