Электроаппараты автоматики и управления

Электрические аппараты автоматики и управления. Таев И. С., 1975
Электрические аппараты автоматики и управления
Учебное пособие для ВТУЗов
Автор: Таев И. С.
Издательство: М.: Высшая школа, 1975





В книге рассматриваются основные вопросы общей теории электрических аппаратов, электромагнитные механизмы, электромеханические реле автоматики, электрические аппараты управления и распределения энергии, датчики, бесконтактные электрические аппараты, автоматические регуляторы и стабилизаторы. Учебное пособие предназначается для студентов электротехнических институтов, изучающих электрические аппараты и электромагнитные устройства автоматики.
В настоящее время электрические аппараты подразделяют на контактные и бесконтактные. Контактные аппараты осуществляют коммутацию электрических цепей с помощью контактно-дугогасительных систем, содержащих подвижные элементы. Бесконтактные аппараты не имеют подвижных систем, коммутация, цепей осуществляется статическими устройствами, построенными на основе полупроводников и магнитных усилителей. Контактные аппараты, очевидно, получат преимущественное развитие при относительно  больших номинальных токах и напряжениях, бесконтактные - при невысоких значениях коммутируемых токов и напряжений, при высокой частоте срабатываний и в условиях, когда требуется плавно изменять коммутируемый ток. Задачей курса является изучение принципов действия наиболее распространенных видов электрических аппаратов автоматики и управления, физических явлений в них, основных соотношений и зависимостей и характерных технических параметров. Математические зависимости приводятся по возможности в таком виде, который удобен для элементарных расчетов аппаратов, и они сопровождаются цифровыми значениями входящих в них коэффициентов и величин.
В основу учебного пособия положен курс лекций, который на протяжении многих лет читался автором в Московском энергетическом институте. В соответствии с программой курса вначале излагается элементарная теория электрических аппаратов, а затем рассматриваются основные виды электрических аппаратов автоматики и управления.

Рисунок 1. Схема многоконтактного промежуточного электромеханического реле

Рисунок 1. Схема многоконтактного промежуточного электромеханического реле

Электрический аппарат – это электротехническое устройство для коммутации, стабилизации или регулирования электрических, механических или иных нагрузок.
Коммутация (в переводе с латинского – изменение) бывает ступенчатой и плавной. Наиболее характерны для ступенчатой коммутации включение и отключение электрической цепи.
Плавную коммутацию тока в электрической цепи осуществляют различные усилители при изменении управляющего сигнала на входе усилителя.
Электрические аппараты могут коммутировать как электрический ток, так и электрическое напряжение (например, включение под напряжение незагруженных линий электропередачи или снятие напряжения с них) и электрическую мощность, являющуюся функцией отключаемого тока и напряжения сети. Ток, напряжение и мощность – разновидности электрической нагрузки, которую коммутируют электрические аппараты.
Примером устройств, коммутирующих механическую нагрузку, являются электромагнитные муфты, которые соединяют или разъединяют ведомую и ведущую части в приводе, тормозные электромагниты, применяемые в подъемно-транспортных устройствах, а также электромагниты, приводящие в действие различного рода заслонки и затворы в гидравлических и пневматических установках.
Обычно к электрическим аппаратам относят электротехнические устройства, осуществляющие непериодическую коммутацию, и не относят, например, коллекторы электрических машин или какие-либо другие электротехнические устройства, для которых характерна строго определенная периодичность коммутации тока в электрических цепях.
Функции стабилизации или регулирования различных технических параметров работающего оборудования осуществляют электрические аппараты особой разновидности: электрические регуляторы и стабилизаторы.
В настоящее время распространены две характерные разновидности электрических аппаратов – бесконтактные и контактные.
В бесконтактных аппаратах нет коммутирующих электрических контактов. Они коммутируют цепь электрического тока каким-либо нелинейным элементом, электрическое сопротивление которого может плавно или скачкообразно изменяться в широких пределах.
В отличие от электрических контактов бесконтактный коммутационный элемент не разрывает полностью гальваническую связь в цепи.
Большим недостатком контактных аппаратов является образование в процессе коммутации расплавленного металлического мостика, электрической искры или электрической дуги. В последнее время делаются попытки создания промышленных образцов бездуговых контактных электрических аппаратов.
Электрические аппараты подразделяются на аппараты высокого напряжения (от нескольких единиц и до 500 кВ и выше) и низкого напряжения (до 1000 В).
Аппараты высокого напряжения, рассчитываемые на отключаемые токи до многих десятков килоампер, в данной книге не рассматриваются.
Среди аппаратов низкого напряжения можно условно выделить две характерные группы: аппараты автоматики и аппараты управления.
Аппараты автоматики, к которым относятся реле, датчики, автоматические регуляторы и др., обычно коммутируют токи до единиц ампер при невысоких напряжениях сети.
Условия такой коммутации относительно легки и обычно осуществляются они весьма простыми средствами.
Поэтому основные характеристики этой группы аппаратов определяются не коммутирующим (исполнительным) элементом, а входным измерительным органом, в качестве которого часто используется электромагнитная система.

Рисунок 2. Пример использования электрических аппаратов в схеме защиты электрооборудования от ненормальных режимов

Рисунок 2. Пример использования электрических аппаратов в схеме защиты электрооборудования от ненормальных режимов

Аппараты управления работают в цепях управления электрическими машинами и другими преобразователями и приемниками электрической энергии. К ним относятся контакторы, пускатели, командоаппараты и т. д. По выполняемым функциям и характеристикам близко к ним стоят аппараты распределения энергии, предназначенные для управления режимами и для защиты сетей до 1000 В (автоматы, предохранители и другие).

Содержание

Предисловие
Глава I. Общие вопросы
§ 1.1. Понятие об электрическом аппарате. Разновидности электрических аппаратов
§ 1.2. Общие сведения по техническим параметрам и характеристикам электрических аппаратов
§ 1.3. Основные положения теории коммутации электрических цепей
§ 1.4. Основные положения теории электрических контактов
Глава II. Электромагниты
§ 2.1. Основные положения теории магнитных цепей
§ 2.2. Расчет магнитных цепей
§ 2.3. Тяговые силы в электромагнитах
§ 2.4. Динамика электромагнита
§ 2.5. Постоянные магниты
§ 2.6. Электромагниты переменного тока
§ 2.7. Обмотки электромагнитов
§ 2.8. Электромагнитные муфты
Глава III. Электромеханические реле автоматики
§ 3.1. Электромагнитные реле и шаговые искатели
§ 3.2. Магнитоуправляемые контакты (герконы)
§ 3.3. Поляризованные реле
§ 3.4. Реле времени
§ 3.5. Тепловые реле
§ 3.6. Другие виды реле
§ 3.7. Контакты реле и искрогасительные контуры
Глава IV. Электрические аппараты управления
§ 4.1. Контакторы и пускатели
§4.2. Контактно-дугогасительные системы контакторов
§ 4.3. Электромагнитный привод контакторов
§ 4.4. Автоматические выключатели (автоматы)
§ 4.5. Расцепители автоматов
§ 4.6. Бездуговые контактные аппараты
§ 4.7. Плавкие предохранители
§ 4.8. Командоаппараты и неавтоматические выключатели
Г л а е а V. Датчики
§ 5.1. Датчики сопротивления
§ 5.2. Индуктивные датчики
§ 5.3. Емкостные датчики
§ 5.4. Индукционные (трансформаторные) датчики
§ 5.5. Датчики Холла
§ 5.6. Другие разновидности датчиков
Глава VI. Бесконтактные электрические аппараты
§ 6.1. Принцип действия магнитного усилителя
§ 6.2. Процессы в идеальном магнитном усилителе
§ 6.3. Внешняя обратная связь и смещение в магнитных усилителях
§ 6.4. Инерционность магнитных усилителей
§ 6.5. Технические параметры магнитных усилителей
§ 6.6. Магнитные усилители с самонасыщением (МУС)
§ 6.7. Бесконтактные коммутационные аппараты на магнитных усилителях
§ 6.8. Бесконтактные аппараты на полупроводниковых приборах
§ 6.9. Логические элементы
Глава VII. Автоматические регуляторы и стабилизаторы
§ 7.1. Общие сведения об автоматических регуляторах
§ 7.2. Магнитный и магнитополупроводниковый регуляторы напряжения
§ 7.3. Стабилизаторы напряжения
Литература

Файл
Детали
  • Просмотров
  • 224
  • Загрузок
  • 22
  • Версия файла
  • DjVu+OCR
  • Размер файла
  • 6.65 Mb
Рейтинг

В этом разделе

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Для продолжения необходимо авторизоваться

Забыли пароль?

Регистрация