Раздел 1. Основы теории электрических аппаратов.

Раздел 1. Основы теории электрических аппаратов

Тема 1.1. Физические явления в аппаратах. Классификация аппаратов.

Тема 1.2. Характеристики электрического и магнитного полей.

Тема 1.3. Электродинамические усилия (ЭДУ) в аппаратах.

Тема 1.4. Магнитные цепи (МЦ). Электромагниты (ЭМ).

Тема 1.5. Электрические контакты (ЭК).

Тема 1.6. Отключение электрических цепей.

Тема 1.7. Нагрев аппаратов.

Раздел 2. Аппараты управления и защиты.

Тема 2.1. Контроллеры, командоадаптеры, реостаты.

Тема 2.2. Резисторы пусковых и пускорегулирующих устройств. Реостаты.

Тема 2.3. Контакторы, магнитные пускатели.

Тема 2.4. Электромагнитные и тепловые реле.

Тема 2.5. Аппараты защиты.

Тема 2.6. Комплектные устройства управления.

Тема 2.7. Электромагнитные муфты управления.

Раздел 3. Датчики. Аппараты для измерений, усилители.

Тема 3.1. Датчики электрических величин.

Тема 3.2. Измерительные трансформаторы.

Тема 3.3. Магнитные усилители.

Тема 3.4. Электромашинные усилители.

Тема 3.5. Согласующие элементы.

Раздел 4. Электронные (полупроводниковые) и микропроцессорные

Аппараты.

Тема 4.1. Регуляторы.

Тема 4.2. Полупроводниковые реле.

Тема 4.3. Логические элементы.

Тема 4.4. Силовые полупроводниковые устройства.

Тема 4.5. Управляющие вычислительные машины (УВМ).

Раздел 5. Выбор, применение и эксплуатация аппаратов.

Раздел 1. Основы теории электрических аппаратов.

Тема 1.1.Физические явления в аппаратах. Классификация аппаратов.

Электрические и электронные аппараты (ЭЭА), как средства управления режимами работы, защиты и регулирования координат технических систем.

ЭЭА – это электротехнические устройства, предназначенные для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения, защиты, управления и регулирования технических систем, служащих для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии. Это – широкий круг устройств, применяемых в промышленности, в энергетике, в быту.

В ЭЭА используются многие явления физики.

Явления, связанные с существованием электрического и магнитного полей, и физических закономерностей:

- явление электромагнитной индукции;

- эффект изменения магнитной проницаемости (Ма) ферромагнитных тел, при изменении намагничивающей силы;

- магнитная упругость – изменение Ма, при изменении механического усилия;

- магнитострикция – деформация ферромагнетика под действием магнитного поля;

- эффект Холла – возникновение ЭДС в металле или в полупроводнике в результате взаимодействия электрического и магнитного полей при протекании тока;

- пьезоэлектрический эффект – возникновение ЭДС в кристалле при сжатии его или растяжении под действием электрического поля;

- излучение полупроводника под действием электрического тока (светодиод);

- изменение сопротивления полупроводника под действием света (фоторезистор, фототранзистор);

- резкое изменение сопротивления полупроводника при изменении его температуры (термистор);

- электромагнитное излучение квантового генератора (лазера);

- эффект Доплера;

- радиация от распада атомов тяжелых элементов;

- рентгеновское излучение.

Техника находится на пороге использования высокотемпературной сверхпроводимости.

Использование этих явлений возможно благодаря применению таких элементов, как: железо, медь, серебро, золото, никель, кобальт, молибден, вольфрам, марганец, свинец, олово, ртуть, кремний, германий, тяжелые элементы, а так же изоляционных материалов (от хлопчатобумажных до фарфора и кварца). Применяются сплавы, керамика, металлокерамика. По электрическим свойствам – это проводники, полупроводники, диэлектрики.

Элементы и функциональные устройства автоматики.

Электрические и электронные аппараты (далее – аппараты (А)) – это электротехнические устройства, предназначенные для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения, защиты, управления и регулирования установок, служащих для передачи, преобразования, распределения и потребления электроэнергии, а также для автоматизации и реализации требуемых свойств систем электропривода.

Классификация А производится по признакам:

1) назначению (основным функциям);

2) области применения;

3) принципу действия;

4) роду тока;

5) исполнению защиты от воздействия окружающей среды;

6) конструктивным особенностям.

Основная классификация по назначению:

1.Коммутационные А (включение, отключение).

2. Ограничивающие (ограничение т.к.з., перенапряжений).

3. Пускорегулирующие (контроллеры, командоконтроллеры, контакторы, пускатели, резисторы, реостаты).

4. Аппараты контроля электрических и неэлектрических величин.

5. Аппараты для измерений (имеется разделение первичных цепей от вторичных, а также стандартизация формы представления измеряемой величины).

6. Регуляторы (регулирование и поддержание напряжения, температуры, частоты вращения).

7. Согласующие элементы.

8. Вычислительные устройства.

Разделение по области применения условно, например, по номинальному напряжению:

1). До 1000 В (н.н.);

2). Выше 1000 В (в.н.);

Разделение по исполнению защиты от воздействия окружающей среды (защитных оболочек (ЗО)):

По ЗО от попадания посторонних предметов все оборудование делится на 7 групп (0…6), а от попадания воды делится на 9 групп (0…8).

Условный символ ЗО: IP. Цифра 0 после него – защита отсутствует, т.о.:

-IP00 – открытое исполнение (спец. помещения);

-IP20 – защищенное исполнение (жилые, общественные, служебные помещения);

-IP22 – каплезащищенное исполнение (угол 15 град. от вертикали), (машинные помещения, котельные);

-IP23 – то же, по углу 60 град. (те же помещения);

-IP40 – от мелких предметов, D > 1мм, (те же);

-IP42} – брызгозащищенное исполнение (искусственный дождь – 5мм/мин.

-IP44} в течение 10 мин.), (румпельные, камбузы, туалеты);

-IP50} - от воздействия пыли, пылезащищенное исполнение;

-IP60}

-IP65 – пылеводозащещенное исполнение;

-IP66 – то же, но морское исполнение;

-IP67} – герметическое исполнение (наружное), (затапливаемое помещение);

-IP68}

- ПСТ – взрывозащищенное исполнение (взрывоопасные помещения).

На исполнения существует ГОСТ 14254-80.

Воздействия механических и климатических факторов на А различаются по стандартам: ГОСТ 15150-69 и 15543-70.

К ним относятся: температура, влажность окружающей среды, атмосферное давление (высота над уровнем моря), солнечное излучение, дождь, ветер, пыль, снег, солевой туман, иней, гидростатическое давление воды, действие плесневых грибков, содержание коррозионно-активных агентов.

Земной шар разделен на макроклиматические зоны.

Климатическое исполнение А указывается в ТУ.

Исполнение	Обозначение
Умеренный климат		У(N)
Умеренный и холодный климат		УХЛ(NF)
Влажный тропический климат		ТН(TN)
Сухой тропический климат		ТС(TA)
Сухие и влажные тропики		Т(T)
Общеклиматическое исполнение (кроме очень холодного, для всех макроклиматических районов)		О(U)

Категории размещения для эксплуатации.

	Обозначение
Открытый воздух
Под навесом
Закрытое исполнение
Помещение с регулируемым климатом
Помещение с повышенной влажностью

Общие требования к аппаратам:

1). Температура токоведущих элементов:

t°C ≤ tгост

2). КЗ не должны вызывать астатических явлений, нарушающих работоспособность А.

3). А для частого включения и отключения должны иметь высокую износостойкость.

4). Контакты А, для отключения ТКЗ, должны быть рассчитаны на этот режим.

5). Изоляция ЭА должна выдерживать перенапряжение при эксплуатации и иметь запас на ухудшение условий эксплуатации.

6). А должны удовлетворять спец. требованиям, например, по погрешности.

7). Высокая надежность.

8). Требования минимума: по массе, размерам, стоимости, времени установки.

Раздел 1

Дата добавления: 2015-07-10