- •1.1. Классификация электрических аппаратов.
- •1.2. Основные электротехнические материалы, применяемые в электроаппаратостроении (проводники, диэлектрики, магнитные припои, флюсы)
- •2.1. Электродинамические усилия в витке и катушке.
- •2.3.Электродинамические усилия на переменном токе в однофазных и трехфазных цепях. Динамическая стойкость аппаратов.
- •2.4. Электродинамические усилия между параллельными проводниками. Вывод формулы.
- •3.1 Общие сведения о магнитных цепях аппаратов и магнитных материалах: величины, характеризующие магнитные цепи, аналогия с электрическими цепями.
- •3.2. Тяговые силы в электромагнитах: расчет для электромагнита постоянного тока, статическая тяговая хар.
- •3.3. Сила тяги электромагнита переменного тока.
- •3.5. Обмотки электромагнитов постоянного тока (расчет).
- •3.6. Динамика электромагнита постоянного тока: изменение тока в обмотке при включении.
- •4.1. Магнитный усилитель: принцип действия, характеристика управления.
- •4.2. Технические характеристики магнитных усилителей
- •5.1 Нагрев контактов номинальным током и током короткого замыкания.
- •5.2. Переходное сопротивление контакта: явление стягивания линий тока, зависимость переходного сопротивления от материала и силы контактного нажатия.
- •5.3 Конструкции неразъемных контактов.
- •5.5 Конструкции контактов: врубные, розеточные, роликовые, торцевые.
- •6.1 Основные положения теории коммутации электрических цепей.
- •6.2 Процессы при ионизации и деионизации дугового промежутка.
- •6.5 Горение и гашение дуги переменного тока при отключении индуктивной цепи.
- •6.6 Условия гашения дуги постоянного тока.
- •6.7 Гашение открытой дуги в магнитном поле, способы возбуждения магнитного поля дугогашения.
- •6.9 6.10 Гашение дуги в дугогасительной решетке.
- •6.11. Способы гашения электрической дуги: механическое растягивание в продольных щелях, воздушных дутьем.
- •7.2 Командоаппараты: кнопки, универсальные переключатели, командоконтроллеры, путевые выключатели.
- •7.3 . Предохранители: устройство, согласование характеристик, выбор.
- •7.4. Магнитные пускатели: основные требования, конструкция и схема включения.
- •7.5 Контакторы постоянного и переменного тока: контактная система, электромагнит, дугогасительное устройство.
- •7.6 Контроллеры: плоские, барабанные, кулачковые. Устройство, назначение, отличия.
- •7 .7 Автоматические выключатели: классификация, принципиальная схема.
- •8.1 Тепловые реле: принцип действия, зависимость тока срабатывания от температуры окружающей среды.
- •8.2 Электромеханические реле. Классификация и основные хар-ки.
- •8.3 Электромеханические реле времени с электромагнитным замедлением: устройство, влияние различных факторов, схемы включения.
- •8.4 Зависимость коэффициента возврата электромеханических реле от различных факторов.
- •8.5. Электромагнитное реле тока и напряжения: согласование характеристик, конструкция.
- •8.6 Реле времени с механическим замедлением: пневматические, анкерные, моторные.
- •8.7 Поляризованные реле (расчет токовых сил).
- •8.8 Магнитоуправляемые контакты. Простейшие герконовые реле.
- •9.1. Емкостные датчики: принцип работы, схемы включения.
- •9.2 Тензодатчики: схема включения, вывод формулы чувствительности.
- •9.3 Индуктивный и индукционный датчики: принцип действия, область применения, отличия, схемы включения.
- •10.1. Полупроводниковые и цифровые реле времени.
- •10.2 Применение операционных усилителей в полупроводниковых реле.
- •10.3 Термисторы: схема включения, релейный эффект.
- •11.1 Гистерезисные муфты: устройство, принцип действия, механические характеристики.
- •11.2 Электромагнитные фрикционные муфты: устройство и принцип действия.
- •11.3 Ферропорошковые муфты: устройство, статические характеристики.
- •12.1 Приводы масляных выключателей: электромагнитный, пружинный, грузовой.
- •12.2 Приводы выключателей: электромагнитный, пружинно-грузовой, пневматический.
- •12.3 Воздушные выключатели: с открытым и воздухо-наполненным отделителями.
- •12.4. Баковые масляные выключатели: устройство, гашение дуги без использования и с дугогасительными камерами.
- •12.5 Маломасляные выключатели: назначение масла, конструкция.
- •12.6 Многообъемный масляный выключатель: гашение дуги, конструкция.
- •12.7 Разрядники: трубчатые и вентильные.
- •12.8 . Разъединители и приводы к ним: наружной и внутренней установки.
- •12.9 Отделители и короткозамыкатели: назначение, конструкция.
- •12.10 Реакторы: назначение, конструкция.
- •12.11 Выключатели нагрузки: назначение, устройство.
- •12.12 Комплектные распределительные устройства: кру, ксо.
- •12.13 Элегазовые выключатели: свойства элегаза, конструкция выключателя.
1.1. Классификация электрических аппаратов.
Распределение энергии между приемниками электрической энергии (двигателями, нагревательными, осветительными и другими электротехническими устройствами) и электрическая защита их осуществляются с помощью электрических аппаратов.
По назначению электрические аппараты можно разделить на четыре группы:
1) коммутирующие аппараты, производящие отключение и включение главных (силовых) электрических цепей в системах, генерирующих, передающих и распределяющих электрическую энергию;
2) реле и регуляторы, осуществляющие защиту и управление работой различных электротехнических устройств, а также решение логических задач (ДА, НЕТ, ИЛИ и др.);
3) аппараты управления (контакторы, пускатели, контроллеры, командоаппараты), управляющие работой электротехнического устройства, например пуск, регулирование частоты вращения, торможение, реверс электрических двигателей в системах электропривода;
4) датчики, создающие электрические сигналы (ток, напряжение), соответствующие определенным параметрам протекающего технологического процесса.
Различают три группы коммутирующих аппаратов: 1) автоматические выключатели, 2) плавкие предохранители и 3) неавтоматические выключатели.
Автоматические выключатели выполняют ручное и автоматическое включение и выключение, а неавтоматические выполняют только ручное отключение и включение.
Плавкие предохранители выполняют только разовое отключение при недопустимых нарушениях режима работы электротехнического устройства.
Электрические аппараты классифицируются по роду тока и значениям тока и напряжения. Различают сильноточные от 5А и выше и слаботочные — до 5А, низкого напряжения — до 1000 В и высокого напряжения — выше 1000 В.
Электрические аппараты подразделяются также по числу разрываемых контактов-полюсов на одно-, двух- и трехполюсные.
1.2. Основные электротехнические материалы, применяемые в электроаппаратостроении (проводники, диэлектрики, магнитные припои, флюсы)
Виды проводников Проводниками электрического тока могут служить твёрдые тела, жидкости, а при соответствующих условиях и газы. Твёрдыми проводниками являются металлы, металлические сплавы и некоторые модификации углерода. За последнее время получены также органические полимеры. Среди металлических проводников различают: а) материалы, обладающие высокой проводимостью, которые используют для изготовления проводов, кабелей, проводящих соединений в микросхемах, обмоток трансформаторов, волноводов, анодов мощных генераторных ламп и т.д. б) металлы и сплавы, обладающие высоким сопротивлением, которые применяются в электронагревательных приборах, лампах накаливания, резисторах, реостатах. К жидким проводникам относятся расплавленные металлы и различные электролиты. Механизм протекания тока обусловлен движением свободных электронов. Все газы и пары, в том числе пары металлов при низкой напряженности не являются проводниками. При высоких напряженностях может произойти ионизация газа, и ионизированный газ, при равенстве числа электронов и положительных ионов в единице объёма, представляет собой особую равновесную проводящую среду, которая называется плазмой.
П рипои – сплавы для пайки. Температура плавления припоя < температуры плавления соединения. На границе металл – припой: припой смачивает металл, растекается и заполняет зазоры, при этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, следовательно образуется промежуточная прослойка. Припои делят на мягкие и твердые: мягкие - температура плавления < 300°С, твердые - температура плавления > 300°С. Мягкие припои – оловянно-свинцовые, твердые – Cu, Zn, Ag с добавлением вспомогательных материалов. Вспомогательные материалы (флюсы): 1) растворять и удалять оксиды из спаиваемых металлов. 2) защищать в процессе пайки поверхность от окисления. 3) уменьшать поверхностные натяжения 4) уменьшать растекаемость и смачиваемость припоя По оказываемому действию: 1) активные (кислотные: HCl, ZnCl2, хлористые и фтористые металлы) – интенсивно растворяют оксидную пленку, но после пайки вызывают коррозию, следовательно, нужна тщательная промывка. При монтажной пайке применение активных флюсов запрещено. 2) Бескислотные флюсы – канифоль и флюсы на ее основе с добавлением спирта и глицерина. 3) Активированные – канифоль + активаторы (солянокислый диметиламин) – пайка без предварительного удаления оксидов после обезжиривания. 4) Антикоррозийные флюсы на основе H2PO3 с добавлением контактол.
Диэлектрики это вещества, которые обладают следующими: 1) Большое удельное сопротивление = 1010 - 1020 [Ом/см] 2) E – электрическая прочность или пробивное напряжение [В/см] 3) Диэлектрическая проницаемость ?. В одних случаях она мала: 1, 2, 3… в других случаях (для конденсаторов) 40, 80 и более. 4) Тангенс угла диэлектрической потери (tg?).Диэлектрическими свойствами обладают вещества, которые имеют либо ковалентную решетку, при очень маленьких радиусах атома (C (алмаз)), либо ионную решетку с большой долей ионности и с малыми дефектами кристаллической решетки.