I. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах

1. Определение и классификация электрических аппаратов (ЭА) (л.1: с.5–8; л.4: с. 5–7).

Определение и назначение электрических аппаратов. Классификация электрических аппаратов: по назначению, по областям применения, в зависимости от величины напряжения, в зависимости от элементной базы (электромеханические, статические, гибридные).

2. Требования к электрическим аппаратам (л.4: с. 10–11).

3. Виды исполнения электрических аппаратов (л.1: с.161–166; л.4: с.7–10).

Климатические исполнения ЭА. Категории размещения ЭА. Степень защиты ЭА. Группы условий эксплуатации (по механическим воздействиям).

4. Основные технические параметры и категории применения ЭА (л.1: с. 160–164; л.4: с. 308–313).

5. Обозначения электрических аппаратов и их элементов в электрических схемах (л.4: стр. 11-30).

6. Электродинамические усилия (ЭДУ) и электродинамическая стойкость ЭА (л.1: с.79–83; л.4:с.31–58).

Определение. Методы расчета ЭДУ: на основе законов Ампера и Био-Савара-Лапласа, энергетический метод. Примеры расчета ЭДУ. ЭДУ на переменном токе. Электродинамическая стойкость ЭА.

7. Тепловые процессы в электрических аппаратах (л.1: с.9–19; л.4: с.58–88).

Источники тепла в электрических аппаратах: потери в электрических проводниках, потери в ферромагнитных материалах, потери в диэлектриках (диэлектрические потери).

Теплоперенос в электрических аппаратах: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение. Закон Ньютона для теплового потока.

Режимы работы (нагрева) ЭА.

Продолжительный (длительный) режим работы ЭА. Уравнение энергетического баланса и его решение. Закон изменения температуры в процессе включения и после выключения ЭА.

Кратковременный режим работы ЭА. Закономерности нагрева и охлаждения ЭА.

Перемежающийся режим работы ЭА. Закономерности нагрева и охлаждения ЭА.

Повторно-кратковременный режим работы ЭА. Закономерности нагрева и охлаждения ЭА. Относительная величина продолжительности включения (ПВ%).

Допустимые температуры нагрева частей ЭА при работе в длительном режиме.

Нагрев ЭА при коротком замыкании. Термическая стойкость ЭА.

8. Электрические контакты (л.1: с. 20–27, 92; л.4: с. 88–123, 377–380).

Определение и основные характеристики. Режимы работы контактов (разомкнутое и замкнутое состояния, включение и отключение контактов). Материалы и конструкции контактов (соединительные, коммутирующие).

Герметизированные магнитоуправляемые контакты. Устройство и принцип действия.

9. Электрическая дуга (л.1: с. 64–68; л.4: с. 123–183).

Общая характеристика и структура электрической дуги. Вольтамперная характеристика электрической дуги.

Условия устойчивого горения и гашения электрической дуги постоянного тока. Изменение тока и напряжения на контактах в процессе гашения дуги.

Особенности горения и гашения электрической дуги переменного тока.

Способы и устройства гашения электрической дуги. Дугогасительные устройства коммутационных электрических аппаратов.

10. Электромагнитные механизмы. Определение. Электромагниты постоянного тока (л.1: с. 41–47; л.4: с. 183–199, 205–219; л.14).

Устройство и принцип действия. Схема замещения магнитной цепи электромагнита. Магнитное сопротивление и магнитная проводимость ферромагнитных участков магнитной цепи и немагнитных (воздушных) зазоров. Расчет силы тяги электромагнита по формуле Максвелла и по энергетической формуле. Тяговая и нагрузочная характеристики электромагнита.

11. Электромагниты переменного тока (л.1: с. 47–50; л.4: с. 199–205, 219–225).

Особенности устройства и конструкции. Взаимосвязь между электрическими и магнитными величинами. Сила тяги электромагнита переменного тока Устранение вибрации якоря электромагнита переменного тока. Принцип действия короткозамкнутого витка.

12. Противодействующая характеристика электромагнита (л.4: с. 317–318, 341–342; л.11: с. 138–140; л.14).

Противодействующая характеристика электромагнитного аппарата с замыкающими и размыкающими контактами. Раствор и провал контактов. Приведение раствора и провала контактов к рабочему зазору электромагнита.

13. Динамика работы электромагнита постоянного тока (л.4 с. 225–237).

Срабатывание электромагнита. Основные этапы процесса включения электромагнита при подаче на обмотку управления напряжения питания скачком. Время трогания, время движения и время срабатывания электромагнита.

Отпускание (отключение) электромагнита закорачиванием обмотки управления. Основные этапы и закономерности процесса отключения.

Отпускание электромагнита разрывом цепи обмотки управления. Основные этапы и закономерности процесса отключения.

14. Динамика работы электромагнита переменного тока (л.4: с. 237-239 самостоятельно).