3.2 Содержание разделов и тем лекционного курса

Модуль №1 «Электрические аппараты»

3.2.1 Основы теории электрических аппаратов

Тема 1 Электрические и электронные аппараты как средства управления режимами работы, защиты и регулирования параметров электротехнических и электроэнергетических систем (0,0278/(1) зачетных единиц/ ауд. час, 0,0139/(0,5) зачетных единиц/часов сам. работы)

Предмет дисциплины и ее задачи. Исторический обзор развития электроаппаратостроения у нас в стране и за рубежом. Применение электрических аппаратов в установках по производству, распределению электрической энергии. Электрический аппарат как средство управления режимами работы, защиты и регулирования параметров системы. Назначение и классификация электрических аппаратов. Требования, предъявляемые к ним.

Тема 2 Физические явления в электрических аппаратах и основы теории электрических аппаратов (0,1668/(6) зач. единиц/ауд. часов, 0,1112/(4) зач. единиц/часов сам. работы)

Электродинамические силы в электрических аппаратах и методы их расчета. Направление действия электродинамических усилий. Усилия действующие между параллельными проводниками, взаимно перпендикулярными, в витке, в катушке, между катушками, в месте изменения сечения проводника, при наличии ферромагнитных частей. Электродинамические усилия при переменном токе. Электродинамическая стойкость аппаратов. Явление резонанса в токоведущих деталях. Тепловые процессы в электрических аппаратах. Источники теплоты в электрических аппаратах. Задачи и стадии тепловых расчетов электрических аппаратов. Теплоотдача конвекцией и излучением с поверхностей электрических аппаратов. Теплопроводность в частях электрических аппаратов. Формула Ньютона при различных режимах работы.: продолжительном, кратковременном, повторно-кратковременном. Нагрев электрических аппаратов при коротком замыкании. Допустимая температура различных частей электрических аппаратов. Термическая стойкость аппаратов. Контактные явления в электрических аппаратах. Классификация электрических контактов. Контактная поверхность и контактное сопротивление. Математическая модель электрических контактов. Переходное сопротивление контактов и его зависимость от различных факторов. Влияние переходного сопротивления контактов на нагрев проводников. Температура площадки касания электрических контактов. Сваривание электрических контактов Коммутация электрической цепи. Идеальный ключ: электронный, контактный, гибридный. Включение и отключение электрической цепи с емкостными и индуктивными элементами. Особенности работы контактов при их включении и отключении. Электрическая дуга и ее свойства. Условия гашения дуги постоянного и переменного тока. Способы гашения электрической дуги: оптимальная скорость размыкания контактов, перемещение дуги под воздействием магнитного поля, использование щелевых дуговых камер и дугогасительных решеток, гашение дуги высоким давлением, потоком сжатого газа, в трансформаторном масле и в вакуумной среде. Электромагнитные явления в электрических аппаратах. Источники и распространение электромагнитного поля. Электрические и магнитные поля, статические и переменные поля во времени, вихревые и потенциальные составляющие этих полей. Силовые взаимодействия в электромагнитном поле. Намагничивание и магнитные материалы. Кривые намагничивания. Магнитная система и магнитная цепь электрических аппаратов. Расчет магнитной системы методами цепей. Расчет магнитной системы переменного тока.