Электрические аппараты

При выполнении контрольных заданий необходимо соблюдать следующие, условия:

- выписывать условия задачи и исходные данные;

- решение задач сопровождать кратким пояснительным текстом, в котором указывать, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулу и откуда они берутся (из условия задачи, из справочника и т.д.);

- вычисления производить в системе СИ:

- в конце работы привести список использованной литературы и поставить свою подпись;

- для письменных замечаний рецензента оставлять чистые поля и чистые 1-2 страницы в конце работы;

- исправления по замечанию рецензента должны быть выполнены отдельно на чистых листах в той же тетради после заголовка: "Исправления по замечаниям".

Студент должен выполнить два контрольных задания. В задачах исходные данные и номер варианта обозначены буквами А, Б и В, которые соответствуют последовательно трем последним цифрам шифра зачетной книжки, причем буква В соответствует последней цифре шифра. Если одна из трех цифр ноль, то ее следует заменить цифрой девять.

При использовании формул в процессе решения задач давать ссылку на литературу с указанием страниц и приводить полную расшифровку буквенных обозначений, входящих в формулу.

4. Контрольные задания

Контрольное задание №1

Задача 1

Определить потери мощности в одном метре длины стальной трубчатой шины, имеющей наружный диаметр d_нар =115 мм. По шине, температура которой 105°С, проходит ток I= (С)10² А с промышленной частотой f= 50 Гц.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Принять при расчете потери мощности в качестве числового коэффициента максимальную величину. Для решения задачи воспользоваться материалами, изложенными в /6/.

Задача 2

Рассчитать величину электродинамического усилия, действующего на перемычку П-образной формы (см. рисунок 1) при следующих данных:

- ток, протекающий по перемычке i = (БВ),кА;

- геометрические размеры перемычки: а = (300 - БВ)10^-3, м;

L= (500 - АБ,В)10^-3 , м; r = 0,5 (20 - В) 10^-3 м.

Указать направление действия силы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

i 2r

L

a

Рисунок 1 П - образная перемычка

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

При решении задачи воспользоваться рекомендациями и формулой, приведенными в /4,с.40/ для случая, когда сторона L соизмерима с расстоянием а.

Задача 3

а). Для электромагнита постоянного тока, показанного на рисунке 2, рассчитать по энергетической формуле силу тока электромагнитного притяжения, если по обмотке с числом витков W протекает ток I при следующих данных:

д = (10 + В)10^-3, м;

I = (100 - В)10², А;

W = (2500 - БВ) витков; L_к = (80 - Б)10^-3, м;

б_c = 0,02, м;

Размещено на http://www.allbest.ru/

Д б_с

_Lк

d_k

D_k

Рисунок 2П Эскиз электромагнита

б). Определить чисто витков и ток в обмотке электромагнита. Данные которого приведены в п. а, считая, что обметке питается переменным током частотой 50 Гц и напряжением U = 2(50 + В) вольт, если в рабочей зазоре необходимо создать магнитный поток с амплитудным значением Ф_m , равным магнитному потоку Ф_д электромагнита постоянного тока.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Для решения задачи воспользоваться материалами, изложенными в /4. с.205 - 210/.

Задача 4

Определить усилия, действующие на каждый из ножей трехполюсного разъединителя, по которым проходит предельный ток трехфазного короткого замыкания (рисунок 3).

Амплитудное значение тока I_max = (300 + БВ) кА, длина ножей l= (600 + В) мм, расстояние между ними h = 700 мм.

Определить максимальные притягивающие и максимальные отталкивающие усилия, действующие на каждый из трех ножей разъединителя.

1 2 3

Размещено на http://www.allbest.ru/

F_1ст F_1пр F_2ст F_2пр F_3ст F_3пр

Рисунок 3П Ножи трехполюсного разъединителя

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Определить притягивающие и отталкивающие усилия для каждой из фаз и сделать вывод, какой полюс будет наиболее напряженным. Для решения задачи воспользоваться материалами, изложенными в /6/.

Контрольное задание №2

Задача 1

Дайте техническое предложение по конструкции преобразователя неэлектрической величины в электрическую для варианта В.

1. В резервуаре с жидкостью необходимо измерять уровень жидкости.

2. На автоматической линии необходимо отбраковывать заготовки, высота которых больше и меньше образца.

3. Необходимо измерить момент, приложенный к валу рабочего механизма.

4. Необходимо измерить величину линейного перемещения суппорта токарного станка.

5. В автоматическом сверлильном станке необходимо ограничить глубину высверливаемого отверстия.

6. Необходимо измерить усилие, развиваемое якорем электромагнита.

7.Необходимо измерить величину угла отклонения механического устройства.

8. Необходимо измерить время срабатывания электромагнита.

9. Необходимо измерить ускорение.

10.Необходимо снять статическую тяговую характеристику электромагнита.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

При решении этой задачи должна быть изложена основная идея конструкции преобразователя и приведена поясняющая эту идею схема (эскиз). О преобразователях неэлектрических величин в электрическую можно прочитать также в /5/.

Задача 2

Дать письменный ответ на три вопроса из перечня контрольных вопросов, выбрав их по цифрам шифра зачетной книжки (А+С), (17+А+С), (67 - (А+В+С)).

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Ответы на контрольные вопросы должны быть краткими, но раскрывающими основное содержание вопроса. При этом не следует механически переписывать ответ из учебника, а только после внимательного, возможно неоднократного, прочтения материала и усвоения его сформулировать ответ, сопровождая его, в случае необходимости, поясняющими эскизами или схемами.

5. Перечень вопросов для подготовки к зачету

1. Классификация электрических аппаратов по группам и назначениям. Приведите примеры этих аппаратов.

2. Основные требования, предъявляемые к электрическим аппаратам. Пути обеспечения этих требований.

3. Электродинамическая стойкость электроаппарата. Как она обеспечивается.

4. Чем объяснить возникновение электродинамических сил при работе аппаратов.

5. Расчет электродинамических усилий (ЭДУ) методом взаимодействия магнитного поля и проводника стоком.

6. Расчет ЭДУ методом энергетического баланса системы проводника с током.

7. Расчет ЭДУ между параллельными проводниками, а также между токоведущими частями проводника, расположенными под углом.

8. Показать и объяснить направление действия ЭДУ в контуре, пользуясь энергетической формулой.

9. Расчет ЭДУ в однофазной цепи переменного тока между двумя параллельными проводниками.

10. Расчет ЭДУ при коротком замыкании в цепи переменного тока.

11. Назначение и классификация электрических контактов.

12. Переходное сопротивление контактов и его зависимость от различных факторов.

13. Зависимость переходного сопротивления контактов от температуры.

14. Эрозия контактов. Меры борьбы с эрозией.

15. Коррозия контактов и пути ее уменьшения.

16. Материалы контактов и требования, предъявляемые к ним.

17. Причины возникновения-вибрации контактов в аппаратах постоянного тока и методы их устранения.

18. Условия возникновения электрической дуги. Энергия дуги. Ее влияние н» работу контактов.

19. Охарактеризуйте зоны столба душ и распределение напряжения в дуге.

20. Расскажите о носителях электрического заряда в зонах столба дуга и процессах их образования

21. Пользуясь уравнением Саха, расскажите о физических условиях гашения дуги между контактами.

22. Вольтамперная характеристика электрической дуги и ее зависимость от длины дуги.

23. Пользуясь вольтамперной характеристикой, объясните условие гашения дуги.

24. Особенности горения и гашения дуги в цепях переменного тока.

25. Гашение дуги с помощью камеры с магнитным дутьем.

26. Гашение дуги в камере с продольной щелью. Какие факторы способствуют этому.

27. Гашение дуги с помощью деионной решетки.

28. Гашение дуги шунтированием дугового промежутка. Как влияет вакуум на горение дуги.

29. Магнитная цепь привода электрических аппаратов. Рабочий магнитный поток и поток рассеяния.

30. Прямая и обратная задачи при расчетах петитных цепей. Какие законы используются при расчетах.

31. Закон Ома для магнитной цепи. Его аналогия для электрической цепи.

32. Схема замещения и уравнение напряжений электромагнита.

33. Как вычислить силу электромагнитного притяжения при известном законе распределения потокосцепления.

34. Формула Максвелла для вычисления силы электромагнитного притяжения. Условие применения этой формулы. Энергетическая формула расчета притяжения.

35. Поляризованный электромагнит. Принцип действия, устройство и применение.

36. Электромагнит переменного тока. Его отличительные особенности от электромагнитов постоянного тока. Расчет тока в обмотке электромагнита.

37. Расчет силы электромагнитного притяжения электромагнита переменного тока. Показать графическим построением изменение силы притяжения.

38. Вибрация якоря в электромагнитах переменного тока. Способы устранения вибрации.

39. Как вычислить среднее значение силы электромагнитного притяжения реле переменного тока. Сравнительная оценка электромагнитов переменного и постоянного токов.

40. Методы замедления срабатывания электромагнитов.

41. Методы ускорения срабатывания электромагнитов.

42. Назначение и устройство контакторов постоянного и переменного тока. Коэффициент возврата контактора.

43. Назначение и устройство магнитных пускателей. Их обозначение на электрических схемах.

44. Назначение и устройство электромагнитных реле. Характеристика управления реле.

45. Устройство, принцип действия и применение тепловых реле. Обозначение их на электрических схемах.

46. Время-токовая характеристика тепловых реле. При каких значениях тока происходит срабатывание реле.

47. Реле времени с электромагнитным замедлением. Устройство, принцип действия, регулирование времени выдержки.

48. Реле времени с воздушным замедлением (пневматическое реле).

Устройство, принцип действия, регулирования выдержки времени.

49. Электронные реле времени. Его схема и принцип действия.

50. Устройство, назначение рубильников и переключателей. Ускорение гашения дуги в них.

51. Контроллеры. Их назначение, устройство и применение.

52. Устройство, назначение и принцип действия, и типы плавких, предохранителей. Требования, предъявляемые к предохранителям.

53. Выбор предохранителей для защиты электроустановок от аварийных режимов.

54. Как обеспечивается селективность отключения защищаемых электроустановок выбором и включением предохранителя

55. Автоматический выключатель сети. Его назначение, требования, предъявляемые к автомату защиты, основные параметры.

56. Принцип действия и устройство автоматов защиты. Каким параметром определяется быстродействие автомата.

57. Полупроводниковые электрические аппараты (ПЭА). Их основное отличие от контактных аппаратов. Достоинства и недостатки.

58. Принцип действия ПЭА постоянного тока с принудительной коммутацией.

59. Принцип действия ПЭА постоянного тока с естественной коммутацией.

60. Структурная схема ПЭА переменного тока. Назначение блоков.

61. Простейшая схема комбинированного контактно-полупроводникового аппарата переменного тока.

62. Комбинированный полупроводниковый коммутационный аппарат с использованием силовых диодов.

63 Устройство защитного отключения (УЗО). Его назначение, устройство, основные параметры.

64. Микроконтроллер. Назначение, устройство и применение

Заключение

Одним из стратегических направлений России является развитие и совершенствование производства.

Поэтому важнейшим этапом перестройки предприятий должно стать оснащение всех потребителей современными электрическими аппаратами.

Превращение электроэнергии в дорогой товар выдвигает качественно новые требования к использованию этого товара на всех технологических стадиях его производства, трансформации, передачи, распределения, поставки и потребления.

Изучение курса «Электрические аппараты» является важным этапом обучения студента. Изучение теоретического материала проводится параллельно с выполнением лабораторных работ. Только такой подход гарантирует качество обучения.

Литература

1. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов. В 2 т. Т. 1: Электромеханические аппараты / Е. Г. Акимов, Г. С. Белкин, Бурман А. П. и др.; Под ред. А. Г. Годжелло, Ю. К. Розанова. - М.: Академия, 2010. - 352 с.

2. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов. В 2 т. Т. 2: Силовые электронные аппараты / А. П. Бурман, А. А. Кваснюк, Коробков Ю.С. и др.; Под ред. Ю. К. Розанова. - М.: Академия, 2010. - 320 с.

3. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. пособие для вузов / И. И. Алиев. - 2-е изд., доп. - М.: Высш. школа, 2000. - 255 с.

4. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб.пособие для вузов / И. И. Алиев. - 5-е изд., испр. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 480с.

5. Алиев И.И. Электрические аппараты / И. И. Алиев, М. Б. Абрамов. - 2-е изд., стереотип. - М.: ИП РадиоСофт, 2011. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru