1.2. Классификация электроаппаратов

В зависимости от технического исполнения выделяют электромеханические, статические и гибридные аппараты. Основным признаком электромеханических аппаратов является наличие в них подвижных частей, например, механических передач и коммутирующих контактов. Статические аппараты не имеют подвижных частей. Их выполняют на основе полупроводниковых и магнитных элементов и устройств (диодов, транзисторов, тиристоров, управляемых дросселей и других полупроводниковых и иных устройств). В гибридных аппаратах, например, в гибридном контакторе конструктивно и функционально совмещены электромеханические и статические компоненты.

Среди аппаратов, используемых в электромеханических системах, выделим аппараты управления механическими связями (кинематическими цепями) и аппараты управления электрическими связями (электрическими цепями).

К аппаратам управления механическими связями относятся различные (колодочные, дисковые, ленточные) электромеханические тормозы, предназначенные для торможения вращающегося вала механической передачи и фиксации его в неподвижном положении, а также электромеханические муфты (скольжения, фрикционные, порошковые), предназначенные для передачи вращения от ведущего вала к ведомому валу.

Аппараты управления электрическими связями по выполняемым функциям традиционно разделяют на коммутационные (называют также «коммутирующие»), пускорегулирующие, регулирующие, контролирующие, аппараты защиты. Однако четких границ между этими группами аппаратов нет.

К коммутационным аппаратам обычно относят электрические аппараты с механическим приводом и контактной системой. С помощью коммутационных аппаратов осуществляется нечастое (до нескольких десятков операций в сутки) включение, отключение и переключение электрических цепей. В этот класс аппаратов включают кнопки управления, рубильники, пакетные выключатели и переключатели, выключатели нагрузки и др. В большинстве это аппараты ручного управления.

Пускорегулирующие аппараты служат либо для пуска, регулирования частоты вращения и остановки электрических машин, либо для подключения и отключения иных потребителей электроэнергии и регулирования процесса потребления электроэнергии. Большинство аппаратов этого класса имеет электрические контакты или/и электронные ключи, предназначенные для коммутации электрических цепей. В эту группу аппаратов включают контроллеры, контакторы, пускатели, реостаты и другие аппараты. Применение электронных ключей позволяет повысить частоту коммутации до десятков и более килогерц.

Регулирующие аппараты используются для регулирования по заданному закону или для поддержания на заданном уровне значений определенных параметров, характеризующих работу технической системы. Эти аппараты имеют механические или электрические внешние связи управления, могут быть выполнены в виде электротехнических или электронных устройств. Например, для генераторов судовых электростанций применяют как электромеханические, так и электронные автоматические регуляторы напряжения.

Контролирующие аппараты применяют для измерения определенной физической величины (частоты вращения, температуры, электрического напряжения, освещенности и т.д.) и для сравнения контролируемой величины с заданным значением (уставкой). По результату сравнения контролируемой величины с уставкой аппарат осуществляет, воздействие на электрическую цепь, например, с помощью коммутирующего контакта. К аппаратам этого класса относят датчики различных физических величин (тока, давления, температуры и др.) в том числе и реле различного типа (напряжения, тока, скорости и др.).

Аппараты защиты выполняют функцию защиты электрических цепей и других элементов технической системы при возникновении ненормальных режимов (короткого замыкания, перегрузки, снижения частоты вращения ниже допустимого значения и т.д.). Аппарат защиты либо сам отключает электропитание цепи, в которой возник ненормальный режим, либо воздействует по связи управления на другой аппарат, например, контактор, который отключает своими контактами поврежденную цепь.

Простейшим по конструкции аппаратом защиты является плавкий предохранитель. Он защищает электрические цепи от сверхтоков за счет разрушения токопроводящей плавкой вставки. Но наиболее эффективным и распространенным аппаратом защиты является автоматический выключатель с несколькими видами защит.

Классифицируют аппараты также:

по рабочему (номинальному) напряжению: аппараты низкого (до 1000 В включительно) напряжения и аппараты высокого (свыше 1000 В) напряжения.

по значению рабочих токов: аппараты слаботочные (до 10 А) и аппараты сильноточные (свыше 10 А);

по роду тока: аппараты постоянного тока и аппараты переменного тока;

по частоте рабочего напряжения: аппараты с нормальной (50 Гц) частотой напряжения и аппараты с повышенной (от 400 Гц и выше) частотой напряжения;

по степени защиты от воздействия окружающей среды (обозначается «IP»).

ЭА может иметь одно из следующих исполнений: открытое, защищенное, каплезащищенное, брызгозащищенное, водозащищенное (герметичное), а также взрывобезопасное. Например, IP24 означает, что ЭА защищен от попадания внутрь оболочки посторонних твердых предметов диаметром более 12,5 мм и брызг воды; обслуживающий персонал защищен от соприкосновения пальцев рук с подвижными деталями и частями, находящимися под электрическим напряжением.