Министерство образования и науки Российской Федерации

Сибирский федеральный университет

С. И. Мурашкин

Электрические и электронные аппараты расчет

Учебно-методическое пособие

Красноярск

ИПК СФУ

2012

УДК 621.3.011-621.38

Мурашкин, С. И

Электрические и электронные аппараты. Расчет.: учебно-методическое пособие по выполнению самостоятельной работы / сост. С. И. Мурашкин. – Красноярск: ИПЦ СФУ, 2012. – 70 с.

Рассматриваются вопросы расчета контактных и бесконтактных электрических аппаратов, их характеристик и параметров.

Предназначено студентам всех форм обучения для подготовки бакалавров по направлению140400 «Электроэнергетика и электротехника» профилей «Электропривод и автоматика», «Электротехнологические установки и системы», «Электротранспорт».

Сибирский

федеральный

университет, 2012

Введение

Развитие современной техники невозможно без широкого использования электрических и электронных аппаратов – устройств управления потоками энергии и информации. В учебном курсе выделены две части, объединенные одним названием «Электрические и электронные аппараты». Часть первая охватывает электрические аппараты, а вторая часть – силовые электронные аппараты и аппараты с микропроцессорным управлением.

Совершенствование многих видов электромеханических аппаратов неразрывно связано с развитием теории электромагнитного поля и методов расчета магнитных цепей. Наличие подвижных механических частей, явление искрообразования при коммутации и ограниченное быстродействие в электромеханических аппаратах было устранено в бесконтактных силовых электрических аппаратах. К таким аппаратам относятся магнитные усилители, полупроводниковые реле и регуляторы, различные электронные ключи, пускатели и преобразователи. Элементная база современной силовой электроники существенно расширила диапазон коммутируемых мощностей до единиц мегаватт, позволила поднять верхний уровень частоты коммутации электронных ключей, что сделало возможным создавать аппараты управления, регулирования и защиты постоянного и переменного токов с высокими технико-экономическими показателями. Достижения современной микропроцессорной техники также используются как в электромеханических, так и в силовых электронных аппаратах.

Учебно-методическое пособие для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Электрические и электронные аппараты» предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» с квалификацией «бакалавр» по следующим профилям подготовки: «Электропривод и автоматика», «Электротехнологические установки и системы» и «Электрический транспорт». Студенты дневного обучения в самостоятельной работе и студенты заочного обучения выполняют одну контрольную работу, состоящую из пяти заданий. Перед каждым заданием приведены указания по выбору варианта.

Программа дисциплины Основы теории электрических аппаратов

Назначение и классификация электрических аппаратов и требования, предъявляемые к ним. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах.

Электрические силы в электрических аппаратах. Силы, действующие на различные элементы токоведущей цепи. Динамическая стойкость аппаратов и ее расчет.

Нагрев электрических аппаратов в номинальном режиме и при коротком замыкании; термическая стойкость.

Электрические контакты: переходное сопротивление контактов, зави­симость этого сопротивления от различных факторов, работа коммутирующих контактов при их включении в замкнутое состояние и отключении. Расчет и выбор контактного нажатия; материалы контактов. Конструкция контактов.

Электрическая дуга. Условия гашения дуги постоянного и переменного токов.

Электрические механизмы. Магнитные цепи электрических аппаратов постоянного и переменного токов. Сила тяги электромагнитов постоянного и переменного токов. Устранение вибрации якоря электромагнита переменного тока. Согласование тяговой характеристики электромагнита с механической нагрузкой. Время срабатывания и отпускания электромагнитов. Ускорение и замедление работы электромагнитов.