
- •Варфоломеева а.С., Кургузов н.Н., Кургузова л.И., Леньков ю.А., Никитин к.И.
- •Учебное пособие. Омск: Изд-во ОмГту, 2007. 197 с.
- •Содержание
- •Введение
- •1 Нагревание проводников и электрических аппаратов
- •1.1 Допустимые максимальные температуры электрических аппаратов и проводников в нормальном режиме и при коротком замыкании
- •1.1.1Общие сведения
- •1.1.2 Изолированные проводники электрического тока в нормальном режиме
- •1.1.3 Неизолированные токоведущие части аппаратов в нормальном режиме
- •1.1.4 Изолированные и неизолированные токоведущие части аппаратов при коротких замыканиях
- •1.1.5 Нетоковедущие части аппаратов
- •1.2 Нагрев проводников и аппаратов
- •1.2.1 Общие сведения
- •1.2.2 Активные потери энергии в проводниках и электрических аппаратах
- •1.2.2.1 Потери в токоведущих частях
- •1.2.2.2 Потери в нетоковедущих ферромагнитных деталях аппаратов
- •1.2.2.3 Потери в диэлектриках
- •1.3 Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности
- •1.4 Установившийся режим нагрева проводников и аппаратов
- •1.4.1 Общие сведения
- •1.4.2 Тепловой расчёт неизолированных проводников в установившемся режиме
- •1.4.3 Тепловой расчёт изолированных проводников и кабелей
- •1.4.4 Нагревание аппаратов в установившимся режиме
- •1.4.5 Выбор проводников и аппаратов по условиям продолжительного режима
- •1.5 Нагрев проводников и аппаратов в переходных режимах
- •1.6 Примеры теплового расчета
- •Задание №1
- •2 Термическая и электродинамическая стойкость электрических проводников и аппаратов
- •2.1 Нагрев проводников и аппаратов при коротком замыкании
- •2.2 Термическая стойкость проводников и аппаратов
- •2.2.1 Термическая стойкость неизолированных проводников
- •2.2.2 Термическая стойкость кабелей
- •2.2.3 Термическая стойкость электрических аппаратов
- •2.3 Определение импульса квадратичного тока короткого замыкания
- •2.4 Электродинамические усилия в электрических проводниках и аппаратах
- •2.4.1 Общие сведения
- •2.4.2 Методы расчёта электродинамических усилий
- •2.4.3 Усилия между параллельными проводниками
- •2.4.4 Усилия и моменты, действующие на взаимно перпендикулярные проводники
- •2.5 Электродинамические силы в трёхфазной шинной линии при различных видах короткого замыкания
- •2.5.1 Общие сведения
- •2.5.2 Электродинамические силы в трёхфазной шинной линии при трёхфазном коротком замыкании
- •2.5.3 Электродинамические силы в трёхфазной шинной линии при двухфазном коротком замыкании
- •2.6 Электродинамическая стойкость проводников и электрических аппаратов
- •2.6.1 Электродинамическая стойкость проводников
- •2.6.2 Электродинамическая стойкость аппаратов
- •2.7 Примеры расчета термической и электродинамической стойкости проводников и аппаратов
- •Задание №2
- •3 Электрические контакты
- •3.1 Назначения и требования к электрическим контактам
- •3.2 Сопротивление электрического контакта
- •3.3 Нагрев контактных соединений
- •3.3.1 Нагрев контактных соединений при номинальном токе
- •3.3.2 Нагрев контактных соединений при токах короткого замыкания
- •3.4 Конструкция контактных соединений и контактов
- •3.5 Пример расчета нагрева контактных соединений
- •Задание №3.
- •4 Отключение цепей постоянного и переменного тока
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Электрическая дуга
- •4.3 Возбуждение атома.
- •4.4 Ионизация
- •4.4.1 Термоэлектронная эмиссия.
- •4.4.2 Автоэлектронная (электростатическая) эмиссия.
- •4.4.3 Ионизация столкновением
- •4.5 Ударная ионизация
- •4.6 Термическая диссоциация и ионизация.
- •4.7 Деионизация дугового промежутка осуществляется путем рекомбинации и диффузии.
- •4.7.1 Рекомбинация (воссоединение)
- •4.8 Диффузия
- •4.9. Подвижностью ионов (электронов)
- •4.10 Радиационный захват электрона
- •4.11 Классификация дуг
- •4.11.1 Область катодного падения напряжения
- •4.11.2 Область анодного падения напряжения.
- •4.11.3 Ствол дуги
- •4.11.4 Турбулентная конвекция.
- •4.11.5 Баланс энергии в стволе дуги.
- •4.12 Потоки плазмы в дуге
- •4.13 Воздействие внешнего магнитного поля
- •4.14 Дуга постоянного тока и ее характеристики
- •4.15 0Тключение электрических цепей постоянного тока
- •4.15.1 Условия стабильного горения и гашения дуги
- •4.15.2 Открытый разрыв
- •4.15.3 Дугогасительные устройства с узкой щелью
- •4.15.4 Дугогасительные решетки
- •4.15.5 Гашение дуги под воздействием магнитного поля
- •4.16 Электрическая дуга переменного тока и ее характеристики
- •4.17 Отключение электрических цепей переменного тока
- •4.17.1 Отключение активной цепи переменного тока
- •4.17.2.Отключение индуктивной цепи переменного тока
- •4.18 Гашение электрической дуги в выключателях переменного тока
- •4.18.1 Гашение электрической дуги в потоке сжатого воздуха
- •4.18.2 Гашение электрической дуги в элегазе
- •4.18.3 Гашение электрической дуги в трансформаторном масле
- •4.18.4 Гашение электрической дуги в вакууме
- •4.18.5 Гашение электрической дуги с помощью электромагнитного поля
- •4.19 Примеры расчета отключения цепей постоянного и переменного тока
- •Задание №4
- •5 Восстанавливающееся напряжение на контактах выключателя
- •5.1 Параметры восстанавливающегося напряжения
- •5.2 Расчет параметров восстанавливающегося напряжения в однофазной системе
- •5.3 Расчет параметров восстанавливающегося напряжения в трехфазных эффективно-заземленных сетях
- •5.4 Вторая стадия переходного процесса
- •5.5 Номинальные характеристики пвн
- •5.6 Пример расчета параметров пвн на полюсах выключателя
- •6 Электромагниты
- •6.1Электромагниты постоянного тока
- •6.2 Поляризованные электромагниты и постоянные магниты
- •6.3 Электромагниты переменного тока
- •6.4 Примеры расчета электромагнитов
- •1‑Основание; 2‑сердечник; 3‑полюсный наконечник; 4‑якорь
- •Задание №5
- •1 ‑ Якорь; 2 ‑ фланец верхний; 3 ‑ корпус; 4 ‑ фланец нижний; 5 ‑ стоп; 6 ‑ латунная втулка
- •1 ‑ Фланец верхний; 2 ‑ якорь; 3 ‑ стоп; 4 ‑ корпус; 5 ‑ фланец нижний
- •1 ‑ Фланец верхний; 2 ‑ якорь; 3 ‑ стоп; 4 ‑ корпус; 5 ‑ фланец нижний
- •1 ‑ Основание; 2 ‑ сердечник; 3 ‑ полюсный наконечник; 4 ‑ якорь
- •1 ‑ Якорь; 2 ‑ основание; 3 ‑ сердечник; 4 – катушка
- •1 ‑ Якорь; 2 ‑ верхняя плита; 3 ‑ нижняя плита; 4 – полюс.
- •Литература
- •Приложение
З
1 ‑ Фланец верхний; 2 ‑ якорь; 3 ‑ стоп; 4 ‑ корпус; 5 ‑ фланец нижний
адача 6.4
Определить, как изменится проводимость
воздушного зазора броневого электромагнита
с коническим торцом якоря, если угол
при вершине конуса 2α1=30°
изменить на 2α2=60°.
Величина воздушного зазора δ=0,5·10-2м,
диаметр d =dя =dc=3,6·10-2
м.
-
ПЦНЗК
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2α1
30
45
60
30
45
60
30
45
60
2α2
60
90
90
60
90
90
60
90
90
δ·10-2 ,м
0,3
0,5
0,35
0,45
0,5
0,45
0,5
0,3
0,35
d·10-2 ,м
3,5
3,6
3,7
4,2
4,0
4,2
3,8
3,2
3,5
З
1 ‑ Фланец верхний; 2 ‑ якорь; 3 ‑ стоп; 4 ‑ корпус; 5 ‑ фланец нижний
адача 6.5 Определить, как изменится
величина начальной электромагнитной
силы броневого электромагнита, если
изменить форму торцов якоря и стопа с
плоской ( рис. а) на коническую (рис. б) с
углом при вершине 2α =70ْ.
Величина рабочего воздушного зазора
δнач =1·10-2м
, н.с. катушки (Iω)кат
=950 А; удельная проводимость рассеяния
gs = 9·10-6Г/м;
d = dя = dc = 3,4·10-2 м;
lя = 4,5·10- 2м;
lкат = 10,2·10- 2м.
Насыщение стали не учитывать; падением
н.с. в паразитном зазоре пренебречь
(е<<δ).
-
ПЦНЗК
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2α
45
50
60
65
70
45
30
50
60
(Iω)кат ,А
900
850
950
1000
1050
1100
900
850
1000
δнач, м
1
1,1
1,2
0,9
1
1,1
1,2
1,3
0,9
d ,м
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,2
3,0
3,1
3,2
lя, м
3,5
4,2
4,0
4,3
4,5
5,3
3,8
4,0
4,2
lкат ,м
8,5
8,4
8,8
9
9,2
10
8,5
8,6
9,2
З
1 ‑ Основание; 2 ‑ сердечник; 3 ‑ полюсный наконечник; 4 ‑ якорь
адача 6.6
Рассчитать суммарную проводимость
Gδ∑ рабочих зазоров
подковообразного электромагнита и
производную проводимости dGδ∑/dδ
для начального положения якоря
δ = δнач = 2,6·10‑3 м.
Определить электромагнитную силу
по энергетической формуле (без учета
сопротивления стали) при намагничивающей
силе катушки Iω = 900А.
Геометрические размеры электромагнита:
dшл = 2,5·10‑2 м;
dc = 1,5·10‑2 м;
ая = 0,5·10‑2 м;
аосн = 1,3·10‑2 м;
bя = bосн = 2,5·10‑2 м;
ℓ = 4,5·10‑2 м;
h = 3,7·10‑2 м;
hшл = 0,4·10‑2 м.
-
ПЦНЗК
1
2
3
4
5
6
7
8
9
δ·10-3, м
2,2
2,3
2,4
2,2
2,3
2,4
2,6
2,2
2,3
Iω,А.
900
850
950
1000
1050
1100
900
850
1000
dшл·10-2,м
2,1
2,2
2,3
2,1
2,2
2,3
2,5
2,1
2,2
dc·10-2,м
1,4
1,5
1,7
1,8
1,4
1,5
1,7
1,8
1,4
ая·10-2,м
0,4
0,5
0,55
0,65
0,4
0,5
0,55
0,65
0,4
аосн·10-2,м
1
1,1
1,2
1,2
1,3
1,4
1,5
1,1
1,2
bя·10-2,м
2,3
2,2
2,1
2,0
2,3
2,2
2,3
2,4
2,1
h·10-2,м
3,5
3,4
3,3
3,5
3,7
3,5
3,7
3,6
3,5
hшл·10-2,м
0,2
0,4
0,2
0,4
0,2
0,4
0,2
0,4
0,2
ℓ·10-2,м
4
4,5
6
6,5
4
4,5
6
6,5
4