введение - Томский политехнический университет

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
ВВЕДЕНИЕ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
В1. Определение
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
Электрический аппарат – это электротехническое устройство, которое используется для включения и отключения электрических цепей, контроля, измерения, защиты,
управления и регулирования установок, предназначенных для передачи, преобразования,
распределения и потребления электрической энергии.
В4. Вопросы для самоконтроля
Под электрическим аппаратом понимается широкий круг всевозможных устройств,
применяемых в быту, промышленности и энергетике.
Таким образом, учитывая многофункциональное назначение электрических аппаратов объективно можно определить, что электрические аппараты – это средства для
управления потоком электрической энергии.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
В2. Функции электрических аппаратов
Функции управления током включают в себя следующие разновидности: коммутацию, стабилизацию, регулирование, преобразовние, контроль и защиту.
К о м м у т а ц и я (от латинского commutatio – изменение) может быть дискретной (ступенчатой) или плавной (непрерывной) (рис. 1). Пример дискретной коммутации
– включение или отключение электри ческой цепи контактами аппарата. Такую коммутацию осуществляют, например, выключатели, контакторы, реле и другие аппараты на
основе размыкаемых контактных соединний. Плавную коммутацию тока в цепи осуществляют аппараты, основанные на полупроводниковых элементах или элементах, использующих нелинейные свойства магнитных материалов.
Y
Y
x
x
а – дискретная; б – плавная;
Рис. 1. Методы коммутации
С т а б и л и з а ц и я (от латинского stabilis – устойчивый) приведение какого-либо
параметра или нагрузки работающего оборудования в устойчивое состояние. Эту
функцию выполняют такие аппараты как стабилизаторы (феррорезонансные или полупроводниковые).
Р е г у л и р о в а н и е (от латинского regulare) автоматическое поддержание заданного режима работы какой-либо установки или
автоматическое поддержание на
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
определенном уровне того или иного технического параметра работающего оборудования (электрическое напряжение, частота вращения, температура и т.п.).
П р е о б р а з о в а н и е – изменение величины какого–либо параметра, например,
напряжение одного уровня в напряжение другого уровня, частоты, мощности, температуры и т.д. Эту функцию выполняют трансформаторы, преобразователи и др.
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
К о н т р о л ь – наблюдение за изменением какого-либо параметра, его измерение,
выдача информации о состоянии контролируемой величины. Эту функцию выполняют
датчики.
З а щ и т а электротехнического оборудования от аварийных режимов (короткого
замыкания, перегрузки, изменения частоты тока, перенапряжения, изменения направления потоков электроэнергии и др.). Эту функцию выполняют такие аппараты, как предохранители, автоматические выключатели, варисторы и др.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В3. Классификация электрических аппаратов.
Классификация электрических аппаратов может быть проведена по ряду признаков: назначению, области применения, принципу действия, роду тока, исполнению защиты от воздействий окружающей среды, конструктивным особенностям и др.
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
В3.1. По назначению: коммутационные аппараты распределительных устройств, служащие для включения и отключения электрических цепей. К этой группе
относятся: рубильники, пакетные выключатели, выключатели нагрузки, выключатели
высокого напряжения, разъединители, отделители, короткозамыкатели, автоматические
выключатели, предохранители. Для аппаратов этой группы характерно относительно
редкое их включение и отключение.
Ограничивающие аппараты, предназначенные для ограничения токов короткого
замыкания (реакторы) и перенапряжений (разрядники). Режимы короткого замыкания и
перенапряжения являются аварийными, и эти аппараты редко подвергаются наибольшим перегрузкам.
Пускорегулирующие аппараты предназначенны для пуска, регулирования частоты
вращения, напряжения и тока электрических машин или каких–либо других потребителей электрической энергии. К этой группе относятся контролеры, командоконтролеры,
контакторы, пускатели, резисторы и реостаты. Для аппаратов этой группы характерны
частые включения и отключения, число которых достигает 3600 в час и более.
Аппараты для контроля заданных электрических или не электрических параметров. К этой группе относятся реле и датчики. Для реле характерно плавное изменение
входной (контролируемой) величины, вызывающее скачкообразное изменение выходного сигнала. Выходной сигнал обычно воздействует на схему автоматики. В датчиках
непрерывное изменение входной величины преобразуется в изменение какой-либо электрической величины, являющейся выходной. Это изменение выходной величины может
бить как плавным (измерительные датчики), так и скачкообразным (реле-датчики). С
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В2. Функции электрических аппаратов
помощью датчиков могут контролироваться как электрические, так и не электрические
величины.
Аппараты для измерений. С помощью этих аппаратов цепи первичной коммутации
(главного тока) изолируются от цепей измерительных и защитных приборов, а измеряемая величина приобретает стандартное значение, удобное для измерений. К ним относятся трансформаторы тока, напряжения, емкостные делители напряжения.
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
Электрические регуляторы. Предназначены для регулирования заданного параметра по определенному закону. В частности, такие аппараты служат для поддержания на
неизменном уровне напряжения, тока, частоты вращения и других величин.
В3.2. По областям применения: аппараты электрических систем и электроснабжения. Сюда относятся электрические аппараты распределительных устройств
низкого и высокого напряжений и ограничивающие аппараты.
Аппараты управления. К этой группе относятся в основном пускорегулирующие
аппараты.
Аппараты автоматики. Группа включает в себя аппараты контролирующих функций.
В3.3. По номинальному напряжению электрические аппараты разделяются на аппараты низкого напряжения (с номинальным напряжением до 1000 В) и высокого напряжения (с номинальным напряжением более 1000 В).
В3.4. По исполнению защиты электрические аппараты разделяются на аппараты
открытого исполнения, защищенного исполнения, герметичного исполнения и взрывобезопасного исполнения.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ
Часть I. Физические явления
в электрических аппаратах
В4. Вопросы для самоконтроля
1. Что называется электрическим аппаратом?
ВВЕДЕНИЕ
В1. Определение
В2. Функции электрических аппаратов
В3. Классификация электрических аппаратов
В4. Вопросы для самоконтроля
2. Какие функции выполняют ЭА?
3. В чем состоит классификация ЭА?
4. Какие ЭА относятся к аппаратам управления, а какие к аппаратам распределительных устройств?
5. Какие физические явления имеют место в ЭА?
6. Приведите примеры электрических аппаратов, выполняющих функцию защиты и
дайте им краткую характеристику.
7. Назовите электрические аппараты, выполняющие контролирующие функции и
охарактеризуйте их.
8. Может ли один аппарат выполнять несколько функций? Приведите примеры.
9. Что такое коммутация и какие бывают виды коммутаций? Приведите примеры
аппаратов, выполняющих эти виды коммутации.
10. В чем заключается электромагнитный принцип действия электрических аппаратов? Перечислите аппараты, основанные на этом принципе действия.
11. Какие электрические аппараты выполняют функцию преобразования? Охарактеризуйте их.
Возврат
из справки
Home
Панель управления – содержит
перечень разделов, а также кнопки
навигации, управления программой
просмотра и вызова функции
поиска по тексту.
Нажатие клавиши «Home» на клавиатуре вызывает переход
к титульной странице документа.
С титульной страницы можно осуществить переход к оглавлению
(в локальной версии курса).
PgUp
Нажатие клавиши «PgUp» («PageUp») или показанных клавиш
со стрелками на клавиатуре вызывает переход к просмотру
предыдущей страницы относительно просматриваемой
в настоящий момент согласно порядку их расположения
в документе.
PgDn
Нажатие клавиши «PgDn» («PageDown») или показанных клавиш
со стрелками на клавиатуре вызывает переход к просмотру
следующей страницы относительно просматриваемой
в настоящий момент согласно порядку их расположения
в документе.
Просматриваемый в данный
момент раздел.
Доступные разделы.
Alt
+
F4
В зависимости от текущего
активного раздела в перечне
могут присутствовать подразделы
этого раздела.
Нажатие комбинации клавиш «Alt»+«F4» на клавиатуре вызывает
завершение работы программы просмотра документа
(в локальной версии курса).
Кнопка переключения между полноэкранным
и оконным режимом просмотра.
Нажатие левой клавиши «мыши» или вращение колёсика в
направлении «от себя» вызывает переход к просмотру следую
щей страницы относительно просматриваемой в настоящий
момент согласно порядку их расположения в документе.
Кнопки последовательного перехода к предыдущей
и следующей страницам.
Кнопка возврата к предыдущему виду. Используйте её
для обратного перехода из глоссария.
Кнопка вызова функции поиска по тексту.
Нажатие правой клавиши «мыши» или вращение колёсика в
направлении «к себе» вызывает переход к просмотру предыдущей
страницы относительно просматриваемой в настоящий момент
согласно порядку их расположения в документе.
Кнопка перехода к справочной (этой) странице.
Кнопка завершения работы.