
- •1. Электрическое сопротивление (Rк) контактов. Переходное сопротивление электрического контакта и способы его уменьшения.
- •3. Условия гашения дуги постоянного тока. Аналитическая и графическая формы записи условия. Способы выполнения условия.
- •5. Условие гашения дуги переменного тока. Аналитическая и графическая формы записи условия. Способы выполнения условия.
- •4. Перенапряжения при гашении дуги постоянного тока. Причина перенапряжений. Способы снижения перенапряжений.
- •8. Гибридные коммутационные эа переменного и постоянного тока. Преимущества, электрическая схема и принцип действия.
- •8. Электромагнитная сила в электромагнитах. Формула Максвелла и энергетическая формула.
- •9. Расчёт магнитной цепи эа методом участков. Допущения метода и его методика. Прямая и обратная задачи.
- •10. Время срабатывания электромагнитов. Время трогания и время движения.
- •11. Нагрев токопровода в продолжительном режиме работы. Расчёт максимальной температуры при продолжительном режиме.
- •13. Электромагниты переменного тока. Сравнительный анализ зависимостей
- •14. Нагрев токопровода при коротком замыкании. Расчёт температуры в конце кз.
- •14.Автоматический выключатель (ав). Выбор автоматического выключателя для защиты асинхронного двигателя.
- •21. Полупроводниковое аналоговое реле времени. Эл. Схема, принцип действия, время срабатывания и время возврата.
- •22. Тиристорный коммутационный аппарат постоянного тока. Эл. Схема, принцип действия, временные диаграммы .
- •23. Тиристорные коммутационные эа переменного тока. Эл. Схема, принцип действия, временные диаграммы .
- •24. Тиристорный регулятор переменного тока. Электр. Схема, принцип действия, временные диаграммы , регулировочная характеристика, области применения.
- •25. Импульсный транзисторный регулятор постоянного напряжения. Эл. Схема, принцип действия, временные диаграммы , внешние нагрузочные характеристики.
- •12. Способы замедления и убыстрения срабатывания электромагнитов. Аналитический и графический анализы способов.
- •25. Микропроцессорные аппараты. Бездуговой пускатель с микропроцессорным управлением. Эл. Схема и её принцип действия.
8. Гибридные коммутационные эа переменного и постоянного тока. Преимущества, электрическая схема и принцип действия.
КЭА с комбинированной контактно-полупроводниковой системой называются гибридными. Здесь стремятся совместить преимущества контактной системы, а именно: низкие потери мощности, высокую перегрузочную способность, с преимуществами полупроводниковых приборов, а именно способностью бездугового отключения цепи.
Принцип действия ГКЭА рассмотрим на примере работы полюса контактора серии МК (см. рис 3.20)
Рисунок 3.20 – Полюс гибридного контактора.
Здесь главные контакты (ГК) шунтированы тиристорным блоком, который состоит из тиристоров VS1 и VS2. управление тиристорами ведётся от напряжения дуги, возникшей на ГК. При включенном положении весь ток идёт через ГК, тиристоры в это время выключены. При отключении в первый момент времени возникает дуга. Если направление тока в МРК совпадает с направлением, указанным на рис. 3.20, то включается VS1 под действием напряжения на верхней дуге. Длительность перехода тока определяется индуктивностью контура ГК – тиристоры, который делают малоиндуктивным.
Выводы: 1) Время горения дуги составляет малую часть полупериода, что резко снижает износ контактов. 2) Длительность протекания тока через тиристор не превышает полупериода. В таком режиме тиристор допускает нагрузку однополупериодным импульсным током синусоидальной формы длительностью 10 мс с амплитудой, превышающей значение среднего (классификационного) тока в 8 – 10 раз. Это позволяет создавать ГЭА, способные коммутировать не только номинальные токи, но и ток перегрузки. Гибридные контакторы применяются для тяжёлого режима работы с частотой коммутации не менее 1200 вкл/час.
Гибридные коммутационные ЭА постоянного тока. Преимущества, электрическая схема и принцип действия.
КЭА с комбинированной контактно-полупроводниковой системой называются гибридными. Здесь стремятся совместить преимущества контактной системы, а именно: низкие потери мощности, высокую перегрузочную способность, с преимуществами полупроводниковых приборов, а именно способностью бездугового отключения цепи.
Проблема
износа контактов особенно остро стоит
в КЭА постоянного тока. С другой стороны
в настоящее время созданы мощные силовые
транзисторы (IGBT),
которые позволили создавать гибридные
КЭА постоянного тока. На рис. 3.21 показана
схема такого КЭА. Силовые контакты в
нём шунтированы полевым транзистором.
Здесь базовый ток биполярной структуры
управляется полевой структурой, при
этом полевая структура обеспечивает
высокое
,
а биполярная структура обеспечивает
низкие потери мощности в открытом
состоянии.
Рисунок 3.21 – Гибридный контактор постоянного тока
9. Электродинамические усилия(ЭДУ) в ЭА. Методы расчёта ЭДУ.Методика расчёта электродинамической силы, действующей на проводник с током, расположенном в прямоугольном пазу из ферромагнитного материала.
При работе электрических аппаратов (ЭА) в токоведущих контурах протекают токи, которые создают магнитные поля. Взаимодействие тока с магнитным полем приводит к возникновению механических сил, которые получили название электродинамических усилий (ЭДУ). При работе ЭА в номинальном режиме ЭДУ невелики, и ими обычно пренебрегают. Однако в процессе эксплуатации может возникнуть режим КЗ, когда ток в 20 - 30 и более, раз превышает номинальный. При этом ЭДУ возрастают в 400 - 900 и более, раз и могут деформировать токоведущие части и изоляторы, на которых они крепятся. ЭА разрушаются, что может привести к серьёзной аварии. Поэтому необходимо уметь качественно и количественно оценивать ЭДУ для правильного выбора и конструирования ЭА.
ЭДУ используют для создания различных устройств, например быстродействующих электродинамических приводов ЭА.
Первый метод основан на применении формулы Ампера и закона Био-Савара-Лапласа. Согласно формуле Ампера, на элементарный проводник dl с током I, расположенный в магнитном поле с индукцией B, действует электродинамическое усилие:
,
где
за направление вектора
принимается направление тока I
в проводнике dl;
направление вектора
определяется правилом левой руки.
Абсолютное значение этого усилия определяется выражением
,
где
-
угол между векторами
и
.
Второй
метод расчёта
ЭДУ основан на применении энергетической
формулы для электромагнитной силы,
полученной из энергетического баланса
контура с током или системы контуров с
токами /4, с. 108/:
,
где
- магнитная энергия контура;
-
магнитный поток контура либо катушки;
-
индуктивность контура либо катушки.
Магнитная
энергия системы из двух контуров:
Р
асчёт
проводится методом, основанным на
применении энергетической формулы для
электромагнитной силы.
Направление силы таково, что она стремится втянуть проводник в паз.
,
Где
–
магнитная энергия контура,
– индуктивность,
– проводимость,
так как магнитная система ненасыщенна,
то учитывается только проводимость
воздушного зазора.
Так как W=1, то