
- •Часть I
- •Введение в1. Определение
- •В2. Функции электрических аппаратов
- •В4. Вопросы для самоконтроля
- •1. Электрические контакты
- •Общие сведения.
- •1.2. Переходное сопротивление контакта.
- •1.3. Конструкции контактов
- •1.4. Режимы работы контактов.
- •1.5. Вопросы для самоконтроля
- •1.6. Примеры расчета [6]
- •2. Электрическая дуга и дугогашение
- •2.1. Процессы ионизации межконтактного промежутка.
- •2.2. Вольтамперные характеристики (вах) дуги.
- •2.3. Условия гашения дуги постоянного тока.
- •2.4. Перенапряжения при отключении дуги постоянного тока.
- •2.5. Особенности гашения дуги переменного тока.
- •2.6. Способы гашения электрической дуги.
- •Вопросы для самоконтроля
- •2.8. Примеры расчета [6]
- •3. Нагрев и охлаждение электрических аппаратов.
- •3.1. Источники тепла в электрических аппаратах.
- •3.2. Способы передачи тепла.
- •3.3. Допустимые температуры нагрева электрических аппаратов.
- •3.4. Нагревание и охлаждение проводника в продолжительном режиме.
- •3.5. Нагрев проводника при токе короткого замыкания.
- •3.6. Нагрев проводника в кратковременном режиме.
- •3.7. Нагрев проводника в повторно-кратковременном режиме.
- •3.8. Вопросы для самоконтроля
- •3.9. Примеры расчета [6]
- •4. Электродинамические усилия в электрических аппаратах.
- •4 .1. Общие сведения
- •4.2. Методы расчета эду.
- •Эду, действующие на различные элементы
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.5. Примеры расчета [6]
- •5. Магнитные цепи электрических аппаратов
- •5.1. Общие сведения.
- •5.2. Основные законы магнитной цепи.
- •5.3. Схемы замещения магнитной цепи.
- •5.5. Расчет магнитных цепей постоянного тока
- •Расчет магнитных цепей переменного тока.
- •5.7. Расчет магнитной цепи переменного тока с учетом потерь в стали и короткозамкнутого витка
- •Вопросы для самоконтроля
- •5.9. Примеры расчета [6]
- •6. Магнитные цепи с постоянными магнитами
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Свободная магнитная энергия
- •6.3. Кривые возврата
- •6.4. Старение и стабилизация магнитов
- •6.5. Вопросы для самоконтроля
- •6.6. Примеры расчета [6]
- •7. Расчет тяговых сил электромагнитов
- •7.1. Энергетический баланс электромагнита постоянного тока.
- •Методы расчета тяговой силы электромагнита.
- •7.3. Тяговые характеристики электромагнитов.
- •7.4. Тяговые силы электромагнитов переменного тока
- •7.5. Вибрация якоря однофазных электромагнитов и способы ее устранения.
- •Трехфазный электромагнит
- •7.7. Механические характеристики
- •7.8. Согласование тяговых и механических характеристик электромагнитов
- •7.10. Коэффициент возврата и способы его повышения
- •7.11. Вопросы для самоконтроля
- •7.12. Примеры расчета [6]
- •8. Катушки электрических аппаратов
- •8.1. Конструкция катушек.
- •8.2. Коэффициенты заполнения катушки и обмотки.
- •8.3. Параметры катушки
- •8.4. Расчет катушек
- •8.5. Вопросы для самоконтроля
- •8.6. Примеры расчета [6]
- •9. Динамика электромагнитов
- •9.1. Общие сведения.
- •9.2. Процесс срабатывания электромагнита постоянного тока.
- •9.3. Работа электромагнита.
- •9.4. Время движения при включении электромагнита.
- •9.5. Время срабатывания при отключении электромагнита.
- •9.6. Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитов.
- •9.7. Вопросы для самоконтроля
- •9.8. Примеры расчета [6]
- •Список литературы
- •Часть I Физические явления в электрических аппаратах
9.7. Вопросы для самоконтроля
9.7.1. Объясните характер зависимости тока в катушке электромагнита при срабатывании.
9.7.2. Как определяется время трогания электромагнита постоянного тока?
9.7.3. Какие факторы влияют на время движения электромагнита?
9.7.4. Конструктивные методы ускорения срабатывания электромагнитов.
9.7.5. Схемные методы ускорения срабатывния электромагнитов постоянного тока.
9.7.6. Принцип действия магнитного демпфирования.
9.7.7. Схемные методы увеличения времени срабатывания электромагнитов.
9.7.8. Какие факторы влияют на время трогания электромагнита постоянного тока?
9.7.9. Как изменится время срабатывания электромагнита с магнитным демпфером из алюминия, если последний заменить на медный?
9.7.10. Конструктивные способы уменьшения времени трогания электромагнита постоянного тока.
9.8. Примеры расчета [6]
9.8.1. Для броневого электромагнита, изображенного на рис. 104, определить время трогания.
Дано: число витков обмотки w = 2420; сопротивление обмотки R = 22 Ом; напряжение питания U = 36 В; длина катушки lк = 8,8∙10-2 м; длина стопа lс = 4,2∙10-2 м. При начальном зазоре δн = 1∙10-2 м длина якоря lя = 3,6∙10-2 м, а проводимость рабочего зазора Gδн = 19,8∙10-8 Гн; удельная проводимость рассеяния gσ = 9∙10-6 Гн/м; конечный зазор δк = 0,1∙10-2 м. Противодействующая сила при начальном зазоре Fпн = 23 Н.
Решение. Эквивалентная проводимость при начальном зазоре равна
Гн.
Индуктивность обмотки при начальном зазоре
Гн.
Ток трогания
А.
Установившийся
ток
А.
Коэффициент запаса
.
Время трогания
с.
9.8.2. Для броневого электромагнита, эскиз которого приведен на рис. 104, тяговая и механическая характеристики показаны на рис. 128, а время трогания tтр = 27,4∙10-3 с, определить время срабатывания, если масса его подвижных частей равна m = 0,8 кг.
Решение.
По графикам
рис. 128, используя метод планиметрирования,
определяем площадь
м2
(масштабы: mδ = 0.22 м/м, mF = 104 Н/м).
Среднее значение
разности сил определим по формуле:
Время
движения
Рис. 128. К расчету tср
Время срабатывания
с.
9.8.3. Определить пределы изменения времени трогания электромагнита с форсировкой, использующего последовательное добавочное сопротивление, шунтированное размыкающим контактом (рис. 123). Коэффициент форсировки KF = 3.
Решение. Возможные пределы ускорения срабатывания определяем по формуле:
.
9.8.4. Определить время отпускания клапанного электромагнита постоянного тока, включенного по мостовой схеме выпрямления на напряжении U = 36 В переменного тока. Число витков обмотки w = 5000; сопротивление R = 480 Ом; напряжение отпускания Uотп = 8 В; длина сердечника lc = 17∙10-3 м; эквивалентная магнитная проводимость системы при притянутом якоре GмΣ = 25∙10-8 Гн; удельное электрическое сопротивление стали ρст = 13∙10-8 Ом∙м.
Решение. Определим ток обмотки
А.
Ток отпускания
А.
Индуктивность
Гн.
Время отпускания
с.