Электротехника и электроника. - Немцов М.В.
Скачать (прямая ссылка):
ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
9.1. Почему станину машин постоянного тока изготовляют из литой стали, а якорь и полюсы — из стальных листов?
9.2. Для какой цели электрические машины постоянного тока снабжаются дополнительными полюсами?
9.3. Чем различаются обмотки возбуждения машин постоянного тока с параллельным и последовательным способами возбуждения?
9.4. Почему двигатели с последовательным возбуждением применяют в качестве тяговых на электротранспорте?
9.5. Почему недопустима работа двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки на валу?
ГЛАВА 10 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ
10.1. Общие сведения
Электрические аппараты автоматики и управления осуществляют непериодическую коммутацию в электрических цепях в целях защиты оборудования и регулирования электрических нагрузок. Различают электрические аппараты высокого (от единиц до 750 кВ и выше) и низкого (до 1000 В) напряжений. Аппараты высокого напряжения рассчитываются на отключение токов до сотен килоампер и здесь подробно рассматриваться не будут. Среди аппаратов низкого напряжения различают аппараты автоматики и аппараты управления.
Аппараты автоматики (реле, датчики, регуляторы и др.) коммутируют токи до 5 А при напряжениях до сотен вольт и используются в цепях автоматики.
Аппараты управления коммутируют токи более 5 А при напряжениях до 1000 В в силовых цепях двигателей, генераторов, нагревательных устройств и др. Различают аппараты управления приемниками электроэнергии в нормальных режимах работы (контакторы, магнитные пускатели, командоаппараты) и аппараты распределения электроэнергии и ее отключения в аварийных режимах (автоматы, предохранители, рубильники, пакетные выключатели).
Электрические аппараты изготовляют на наиболее распространенные значения номинальных напряжений: в цепях синусоидального тока — 24, 36, 127, 220, 380 В; в цепях постоянного тока — 12, 24, 48, ПО, 220, 440 В. Распространенные значения номинальных токов: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 6; 10; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000 А.
Электрические аппараты в местах установки соединяют неизолированными шинами, укрепленными на изоляторах, или кабелями.
В трехфазных цепях шины должны быть окрашены в определенный цвета: фаза А — в желтый, фаза В — в зеленый и фаза С — в красный; нейтральные шины: при изолированной нейтрали — в белый, при заземленной нейтрали — в черный.
В цепях постоянного тока шина положительной полярности — красная, отрицательной — синяя, нейтраль — белая.
258
10.2. Механизм электрического контакта
Контактом называется место механического соединения то-коведущих элементов электрической цепи, предназначенных для ее замыкания или размыкания. Различают контакты неподвижные (рис. 10.1, а) и подвижные. Последние разделяются на скользящие и стыковые. Типовая конструкция скользящего контакта (рис. 10.1, б) содержит подвижный контакт 1 и вилку 2. Нажатие контактов обеспечивается упругостью материала вилки и плоских пружин 3. В качестве стыковых используются мостиковые контакты (рис. 10.1, в) и др. Для увеличения износостойкости применяют рычажковые контакты с перекатыванием одного контакта относительно другого (рис. 10,1, г). В разомкнутом состоянии подвижный контакт 1 находится относительно неподвижного 2 в указанном на рис. 10.1, г положении. Начало соприкосновения контактов при их замыкании происходит в точке А, а при дожатий точка соприкосновения контактов перемещается в точку В. В результате контакты меньше подвергаются эрозии от электрической дуги. Для ускорения ее гашения при размыкании контактов при-
меняются «рога» 3, вдоль которых дуга перемещается, растягивается и гаснет.
Отключение электрической цепи не может быть мгновенным. При разрыве цепи тока неизбежно возникновение большей или меньшей ЭДС самоиндукции (3.19). Под действием этой ЭДС и напряжения сети промежуток между расходящимися контактами пробивается и возникает электрическая дуга. Высокая температура дуги приводит к разрушению или свариванию контактов. Особенно опасно действие дуги в аппаратах высокого ,напряжения при отключениях токов короткого замыкания.
Отключение цепей синусоидального тока существенно упрощается, так как синусоидальный ток периодически принимает нулевое значение, что приводит к гашению дуги. Значительно труднее отключение цепей постоянного тока высокого напряжения. Выключатели постоянного тока должны быть рассчитаны на поглощение значительной энергии, выделяющейся при длительном горении дуги постоянного тока.
10.3. Электромеханические реле
Электромеханическое реле, далее просто реле, представляет собой электрический аппарат, состоящий из измерительной и исполнительной частей или устройств. При действии на измерительное устройство электрической величины управления (ток, напряжение и др.) определенного значения реле срабатывает и его исполнительное устройство, содержащее контакты, производит коммутацию вспомогательной цепи оперативного тока, который приводит в действие электроприводы выключателей большой мощности.
Токи, коммутируемые реле, обычно не превышают 5 А при напряжениях до сотен вольт. Поэтому условия работы контактов реле легкие, а его рабочие характеристики определяются измерительным устройством.
