ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

Тема 1. Общие сведения об электрических аппаратах

Назовите электрические аппараты, выполняющие контролирующие функции, и охарактеризуйте их.

Аппараты для контроля заданных электрических или не электрических параметров. К этой группе относятся реле и датчики.

Для реле характерно плавное изменение входной (контролируемой) величины, вызывающее скачкообразное изменение выходного сигнала. Выходной сигнал обычно воздействует на схему автоматики.

В датчиках непрерывное изменение входной величины преобразуется в изменение какой-либо электрической величины, являющейся выходной. Это изменение выходной величины может бить как плавным (измерительные датчики), так и скачкообразным (реле-датчики). С помощью датчиков могут контролироваться как электрические, так и не электрические величины.

Реле – электрический аппарат, в котором при плавном изменении управляющего (входного) сигнала до определенной заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого (выходного) сигнала. При этом один из сигналов является электрическим.

Реле состоит из трех основных функциональных элементов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного.

Воспринимающий элемент реагирует на входной параметр (ток, напряжение и т.д.) и преобразует его в физическую величину (например, электромагнитную силу), необходимую для работы реле. Конструктивное исполнение воспринимающего элемента определяется в основном параметром, на которое должно реагировать реле. В реле тока и напряжения воспринимающий элемент – электромагнит, в реле давления – мембрана, в реле уровня – поплавок и т.д. Промежуточный элемент (противодействующие пружины и успокоители в контактном реле) передает первичное воздействие от воспринимающего элемента на исполнительный элемент.

Исполнительный элемент (контакты в контактном реле) воздействует на управляемую цепь.

Реле относится к аппаратам прерывистого управления, так как его рабочее состояние определяется двумя крайними положениями исполнительного элемента: «включено» и «выключено».

По области применения реле подразделяют на реле для схем автоматики, для управления, регулирования и защиты электропривода, для защиты энергосистем. С помощью реле управления можно осуществлять пуск, реверсирование, торможение двигателей.

По принципу действия реле делятся на электромагнитные, поляризованные, магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные, тепловые, температурные, полупроводниковые и др.

Датчики (первичные преобразователи) – аппараты, предназначенные для контроля и (или) измерения параметров.

Датчики применяются в схемах автоматики, телемеханики, информационно-измерительной техники.

Электрические датчики служат для преобразования различных физических величин в электрические сигналы. Электрический датчик, подвергаясь воздействию входной (контролируемой) величины любой физической природы, преобразует ее в эквивалентную электрическую величину. Изменение выходного электрического параметра приводит к изменению (коммутации) тока или появлению электродвижущей силы в электрической цепи на выходе датчика. Поэтому датчики принято относить к электрическим аппаратам.

Датчики можно разбить на две большие группы: параметрические (пассивные) и генераторные (активные).

В параметрических датчиках энергия выходного сигнала обеспечивается за счет энергии входного сигнала, и, следовательно, мощность выходного сигнала меньше входного. Для таких датчиков необходимы электрические источники питания. В зависимости от вида входной величины параметрические датчики подразделяют на резисторные, емкостные, индуктивные, трансформаторные.

К генераторным относятся датчики, использующие эффект наведенной электродвижущей силы. В таких датчиках осуществляется непосредственное преобразование входной величины в выходную. К генераторным датчикам относятся индукционные, пьезоэлектрические, термоэлектрические датчики и датчики на основе эффекта Холла.

В зависимости от входной величины различают датчики перемещения, угла поворота, момента вращения, размеров, уровня, скорости, ускорения, параметров вибраций, давления, расхода, температуры и т.д.

Датчики могут быть также разделены на контактные и бесконтактные.

Тема 2. Электрические контакты

Тема 3. Электрическая дуга и ее гашение

6. Определить энергию, поглощенную дугой постоянного тока при её гашении, если напряжение источника U = 200 В, сопротивление R =1, 5 Ом, индуктивность L = 80 мГн, время угасания дуги tд = 0, 09 с, спад тока имеет прямолинейный характер.

Решение.

Исходя из уравнения равновесия напряжений при гашении дуги постоянного тока U = iR+uд + Ldi / dt, получаем выражение энергии дуги:

где I =U/R = 200 /1, 5 = 133 А – ток в цепи.

По условию задачи ток в зависимости от времени спадает по прямой линии, т.е. i=I(1-t/tд).

Тогда

Ад = UItд/6+LI²/2 = 200*133*0, 09/6+80*10^-3*133²/2 = 1107 Дж

Ответ: Ад = 1107 Дж

Тема 4. Нагрев и охлаждение электрических аппаратов

Тема 5. Электродинамические силы

ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ЭНЕРГЕТИКИ

Тема 7. Электрические аппараты управления и распределительных устройств низкого напряжения

Тема 8. Реле и датчики.

Список литературы.

1. Сипайлова Н.Ю. Электрические и электронные аппараты: учеб. пособие / сост.: Н.Ю. Сипайлова. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013 с.

2. Электрические аппараты: учеб. пособие / сост.: Н.Ю. Сипайлова, Р.Я. Кляйн, Е.П. Богданов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – 88 с.

3. Сипайлова Н.Ю. Электрические и электронные аппараты. Вопросы проектирования электрических аппаратов: учеб. пособие / сост.: Н.Ю. Сипайлова. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013.

4. Богданов Е.П. Тиристорное коммутирующее устройство. Методические указания и пример расчета к выполнению курсового проекта по дисциплине «Бесконтактные электрические аппараты». – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 36 с.

5. Чунихин А.А. Электрические аппараты. Общий курс: учебник для вузов. – М.: Альянс, 2008. – 720 с.

6. Электрические и электронные аппараты: учебник для вузов / под ред. Ю.К. Розанова. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 752 c.

7. Кляйн Р.Я. Электрические и электронные аппараты: учеб. пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2000. – Ч. 1. Физические явления в электрических аппаратах. – 97 с.

8. Основы теории электрических аппаратов / Б.К. Буль [и др.]; под ред. Г.В. Буткевича. – М.: Высш. шк., 1970. – 599 с.

9. Теория электрических аппаратов: учебник для вузов / под ред. Г.Н. Александрова. – М.: Высш. шк., 1985. – 312 с.

10. Основы теории электрических аппаратов / под ред. И.С. Таева. – М.: Высш. школа, 1987. – 352 c.

11. Буткевич Г.В., Дегтярь В.Г., Сливинская А.Г. Задачник по электрическим аппаратам. – М.: Высш. шк., 1987. – 200 с.

12. Родштейн Л.А. Электрические аппараты. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 304 с.

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒