Зачем нужен автоматический выключатель — 2015 — Блог — Пресс-центр — Компания — KЭAЗ
Электричество — незримый помощник в нашей повседневной жизни. Мы привыкли к тому, что оно исправно служит человечеству вот уже больше 100 лет и совсем забыли, какую опасность оно может представлять при отсутствии надлежащего контроля над ним.
Автоматический выключатель, или просто «автомат» предназначен для контроля над током, протекающем через него.
Однополюсный автоматический выключатель
Как бытовые, так и большинство промышленных потребителей подключают свои электроприемники к трехфазной промышленной сети с частотой 50 Гц с номинальным напряжением 380/220 Вольт. Причем бытовые электроприборы подключают обычно только к одной фазе с напряжением 220В, промышленные — к трем фазам 380В.
Схема подключения промышленных и бытовых потребителей к сети 380/220В
Модульные автоматы выпускаются сериями в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении. Первые два типа используются в однофазных цепях, вторые два — в трехфазных. Особенность многополюсных автоматов в том, что они включают и отключают все свои полюса одновременно, что требуются согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Исполнения полюсов автоматических выключателей
При подключении электроприборов сопротивление в сети уменьшается, что вызывает увеличение тока. Причем чем мощнее электроприбор, тем больше уменьшается сопротивление и увеличивается ток. Когда проводники соединяются в обход нагрузки происходит короткое замыкание, так как ток ограничивает только сопротивление проводников. Ток нагревает проводники, по которым он течет, поэтому неконтролируемое увеличение тока приведет к перегреву проводников и их дальнейшему возгоранию.
Результат некачественной защиты электропроводки
Автоматический выключатель при возникновении опасного режима размыкает свои контакты, отключая участок сети с повышенным потреблением тока, тем самым спасая электропроводку от повреждения. Однако не каждый автоматический выключатель способен эффективно защитить вашу электропроводку, он обязательно должен иметь определенный набор характеристик.
Рассмотрим конструкцию модульных автоматических выключателей, устанавливаемых в щитки на стандартную 35 мм DIN-рейку.
Пластиковый щиток, встраиваемый в нишу, для установки модульных автоматов на DIN-рейку
Автомат состоит из десятка миниатюрных деталей, которые собираются в узлы.
Модульный автоматический выключатель внутри:
- Механизма свободного расцепления (1), который позволяет сделать независимым положение рукоятки управления (2) и главных контактов (3). Такой механизм позволит автоматически отключить автомат, даже если ручка управления удерживается во включенном положении
- Теплового расцепителя (4), представляющем собой биметаллическую пластину, которая при нагреве током изгибается и вызывает отключение автомата с выдержкой времени. Этот расцепитель предназначен для защиты электропроводки от длительной перегрузки и характеризуется время-токовой характеристикой
- Электромагнитного расцепителя (5), представляющего собой катушку с подвижным сердечником внутри. При протекании тока сверх заданной величины происходит втягивание сердечника и мгновенное отключение аппарата. Этот расцепитель предназначен для защиты от короткого замыкания, которое должно быть отключено как можно быстрее;
- Дугогасительной системы (6), куда отводится дуга при отключении тока нагрузки или короткого замыкания, разбивается на множество маленьких дуг и гаснет
- Клеммных зажимов (7) для присоединения проводников
- Немаловажным является наличие указательного флажка (8), который покажет положение контактной группы — зеленый флажок означает, что аппарат отключен, красный флажок означает что аппарат включен
Например, при включении аппарата на короткое замыкание и удержании рукоятки во включенном положении, флажок будет зеленого цвета, что будет сигнализировать об аварийном отключении аппарата.
Все внутренние компоненты модульных автоматов заранее настраиваются на определенные параметры и проверяются на заводе-изготовителе. Они указаны на лицевой стороне устройства.
В следующей статье мы расскажем по каким характеристикам нужно выбирать автоматический выключатель, чтобы ваша электропроводка была надежно защищена от КЗ и перегрузки, а вы — от поражения электрическим током.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя | Полезные статьи
Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!Многих интересует, для чего нужен автоматический выключатель, а также устройство и принцип действия автоматического выключателя. Сегодня в нашей статье мы постараемся ответить на эти вопросы.
Итак, начнем с первого вопроса. Автоматический выключатель устанавливают для того, чтобы защитить кабели, провода, а также электроприборы от короткого замыкания (к.з.) и перегрузки.
Устройство автоматического выключателя
Модульный автоматический выключатель внешне представлен в виде корпуса и рычага управления, которые выполнены из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Также невооруженным взглядом можно определить клеммы (нижняя и верхняя) для подключения кабеля или провода. Внутри же корпуса защитного аппарата размещаются следующие элементы:
• механизм взвода и расцепления, который взаимосвязан с рычагом управления;
• катушка (электромагнит) и подвижный сердечник (якорь), выполняющий функцию толкателя. Эти элементы являются электромагнитным расцепителем и обеспечивают защиту от токов к.з.;
• дугогасительная камера. Данное устройство выполняет быстрое гашение дугового разряда, который образуется при размыкании контактов;
• биметаллическая пластина. Данный элемент является тепловым расцепителем и обеспечивает защиту от повышенной нагрузки. Также имеется регулировочный винт, при помощи которого обеспечивается регулировка значения тока, при котором данный расцепитель должен сработать.
Принцип работы автоматического выключателя
Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по такому принципу:
1. Нормальный режим.
Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизма взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму, через этот зажим по контактам, сначала по неподвижному, а затем и по подвижному. Далее ток проходит через гибкую связь, катушку электромагнита, снова через гибкую связь и биметаллическую пластину, и в конце через нижний винтовой зажим к отходящей линии, «питающей» электроприбор.
2. Короткое замыкание.
В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального тока, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом. Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.
Необходимо отметить, что в результате мгновенного возникновения магнитного поля автоматический выключатель успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
3. Перегрузка.
За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда ток, протекающий через биметаллическую пластину, становится равным или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается. Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.
Стоит отметить, что терморасцепитель, в отличие от магнитного, является более медлительным. Для его срабатывания требуется больше времени, но зато он более точный и легче поддается настройке.
Мы рассказали об устройстве и принципе работы автоматического выключателя. Также вы можете посмотреть наше видео, в котором детально показано, как устроен автомат и принцип его работы.
Что такое автоматический выключатель тока
Автоматический выключатель тока призван обеспечивать защиту электрических сетей от превышения токовой нагрузки. Это техническое устройство состоит из группы подвижных и неподвижных контактов. Также внутри имеется катушка, которая является расцепителем. Она обеспечивает отключение силовой цепи в случае превышения силы тока. В зависимости от конструкции может применяться электромагнитный или тепловой распецитель.В основном автоматические выключатели применяются в сетях переменного тока. Изредка применяется в цепях постоянного тока, для обеспечения защиты подключённых электроприборов.Техническое назначение автоматов отключения токовой нагрузки
Предназначены АВТ для обеспечения питания цепей электроснабжения потребителей. Помимо этого они обеспечивают защиту линий питания от токовой перегрузки, возникновения коротких замыканий. КЗ возникают при попадании воды на источники потребления электроэнергии, либо происходит повреждение электроизоляции механическим / тепловым воздействием Автоматический выключатель обеспечивает незамедлительное срабатывание в случае возникновения нестандартных ситуаций с электрооборудованием.Конструктивно автоматы отключения токовой нагрузки разделяются на однофазные и трёхфазные. Двухполюсный АВ имеет две клеммы сверху и снизу, этот тип устройства применяется в однофазных сетях. Трёхполюсный автомат имеет три клеммных подключения вверху и внизу своей конструкции. Такой вид электротехнического исполнения применяется в трёхфазных системах электроснабжения. Каждое устройство подключается в цепи питания энергопотребителей по соответствующей схеме. Используются на промышленных предприятиях, либо в качестве вводных устройств в распределительных шкафах жилых многоквартирных домов. Соответственно имеют требуемое количество клемм подключения. Технические характеристики автоматических выключателей указываются на корпусе изделия. Производитель электротехнического оборудования наносит маркировку на корпуса, где указывается номинальный ток автоматического выключателя, максимальное напряжение, класс защиты устройства, характеристика расцепителя.Рекомендуется выбирать автоматические выключатели с некоторым запасом по номиналу, для безопасной эксплуатации электроустановок. Электрическая мощность автоматических выключателей рассчитывается по формуле: токовая нагрузка Х напряжение снабжающей электросети Из этих показателей стоит исходить при подборе АВ для организации электропитания.Подключение УЗО в щитке от профессионалов
Доверяйте любые работы по электромонтажу профессионалом. Делаем надежно, с гарантией.
Механическая конструкция автоматического выключателя
Принцип работы АВ построен по одному стандартному принципу – размыкание цепей электросети происходит за счёт увеличения токовой нагрузки.
Конструктивно автоматы электропитания имеют подвижную группу контактов и неподвижную. Замыкание цепей производиться за счёт человеческого воздействия на рычаг управления устройством. Контактные группы изолированы друг от друга диэлектрическими деталями конструкции.
Автоматическое срабатывание устройства защиты электропотребителей обеспечивает отключение в следующих случаях
Понижение напряжения
Скачки снабжающей сети
Электрическая перегрузка
Повышенный пусковой ток потребителя
Перепады напряжения питающей электросети ведут к увеличению токовой нагрузки в цепях. Отчего происходит срабатывание автоматов защиты напряжения, также это приводит к нагреву контактных групп устройства. АВ в таких ситуациях самостоятельно производят отключение всей схемы электроснабжения.
Корпуса устройств АВ выполняются из термостойких, негорючих диэлектрических материалов. При таком исполнении производителем обеспечивается безопасная эксплуатация, работа электротехнического прибора. Современные материалы, обеспечивающие электроизоляцию приборов, служат достаточно долго. Владельцам требуется соблюдать предписанные условия монтажа, эксплуатации данных технических изделий.После проведения электромонтажа автоматического выключателя следует прозвонить все цепи подключения электрическим магаомметром, рассчитанным на напряжение 500 вольт. Это устройство при работе довольно безопасное, позволяет выявить возможные неполадки в схемах электропитания.
- Почему выбивает автомат в щитке
- Система охранной сигнализации
Электра – Статьи — Что такое автоматический выключатель и как он работает.
Что такое автоматический выключатель и как он работает.
Автоматический выключатель — это электротехнический аппарат, предназначенный для автоматического отключения повреждённого участка электрической сети. За автоматическое отключение в аппарате отвечает особое устройство, именуемое «расцепитель». Собственно, из названия понятно, что устройство воздействует на механизм включения-отключения в автомате (так будем называть автоматический выключатель для краткости) и размыкает электрическую цепь.
Расцепители в автоматах бывают двух типов - электромеханические и электронные. Электромеханические, в свою очередь, делятся на тепловые и электромагнитные.
Электронные расцепители рассматривать не будем, т.к. в быту такие автоматы не используются по одной простой причине — высокая стоимость и абсолютно неприменимая в бытовых условиях функциональность.
Итак, тепловые и электромагнитные расцепители — что они из себя представляют и для чего нужны?
Ток, проходящий через тепловой расцепитель вызывает нагрев данного расцепителя. При прохождении через автомат рабочего тока, не превышающего номинальное значение автомата, нагрев незначительный и не вызывает никаких воздействий на отключающий механизм автомата. Но при длительном прохождении тока, превышающего номинальный, происходит отключение автомата. При этом, чем больше ток, тем меньше время отключения. Данный тип расцепителя защищает вашу электрическую сеть от перегрузок и позволяет сохранить работоспособность сети при кратковременном характере и незначительной величине этих перегрузок. Устроен данный тип расцепителей следующим образом — токопроводящая (либо расположенная над нагревательным элементом, по которому проходит ток) пластина состоит из двух пластин различных металлов, соединённых между собой. Называется такая пластина биметаллической. Ввиду различных физических свойств этих металлов, они обладают различным коэффициентом теплового расширения, в результате чего при нагревании такой пластины происходит её механическая деформация — изгиб. И благодаря такой деформации происходит механическое воздействие изгибающейся пластины на механизм отключения автомата.
Электромагнитный расцепитель. Как видно уже из названия, данный расцепитель состоит из электромагнита. Этот расцепитель предназначен для мгновенного отключения автомата при коротком замыкании. При прохождении токов короткого замыкания определённой величины, сердечник электромагнита втягивается и мгновенно отключает повреждённый участок.
Ниже приведены фотоизображения, на которых показаны устройство самых распространённых автоматических выключателей и обозначены вышеуказанные расцепители.
Ну и вот мы подобрались, наверное, к самому главному — чем определяется величина тока короткого замыкания, отключающего автомат? Помимо основных характеристик автоматических выключателей, таких как номинальный ток и количество полюсов, имеется ещё одна не менее важная — характеристика (кривая) отключения. В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010, автоматические выключатели бывают с тремя основными видами электромагнитных расцепителей — B (диапазон отключения (3÷5)×Iном), С (диапазон отключения (5÷10)×Iном) и D (диапазон отключения (10÷20)×Iном). Ну а нужны данные виды расцепителей для того, чтобы в вашей электрической сети была возможность обеспечения селективности срабатывания аппаратов защиты, иными словами — способность вашей электрической системы отключать повреждённый участок сети, не затрагивая неповреждённые.
Как это работает разберём на реальном примере. У многих из вас бывали ситуации, когда при коротком замыкании в каком-либо участке сети (к примеру, короткое замыкание в электроприборе, включённом в розетку) электричество отключалось во всём доме. И при проверке ваших распределительных щитов вы обнаруживали отключенные автоматы во всех щитах, вплоть до вводного, установленного на столбе.
Как избежать такой ситуации? — Установкой автоматов с различными типами расцепителя. Во-первых, такая ситуация возможна только тогда, когда у вас установлены автоматы с одним типом расцепителя, к примеру «С». При коротком замыкании возникает ток достаточной силы для отключения всех автоматов в цепи, а ввиду однотипности расцепителя, то отключаются они одновременно.
Избежать подобной ситуации можно следующим образом.
При получении технический условий на подключение вашего дома к электрическим сетям, электросетевая организация предписывает вам установить в вводном щите (назовём его ЩУР — щит учётно-распределительный) аппарат защиты на номинальный ток 63 А (при разрешённой стандартной мощности 15 кВт и при подключении по одной фазе (220 В)). В доме у вас установлен один распределительный щит (назовём его ЩР — щит распределительный), в котором установлен вводной автомат на номинальный ток также 63 А (нагрузку щита возьмём в номинальные 15 кВт). Расстановка автоматических выключателей будет выглядеть следующим образом: т.к. подключение однофазное, в щите ЩУР устанавливаем двухполюсный автоматический выключатель на номинальный ток 63 А, расцепитель характеристики D (т.к. в случае короткого замыкания в электрической сети дома этот автоматический выключатель должен отключиться в последнюю очередь). Вводной автомат в щите ЩР устанавливаем аналогично вводному в щите ЩУР, но с расцепителем характеристики С. Ну а отходящие цепи в щите ЩР, с наибольшей вероятностью возникновения коротких замыканий (питание уличных электроприборов, питание электроприборов в сырых помещениях) лучше защищать с помощью автоматов с расцепителем характеристики В.
Устройство автоматических выключателей.
Одни из самых распространённых типов автоматических выключателей:
- AE 1031M-2УХЛ4 с тепловым расцепителем.
- ВА47-29 с комбинированным расцепителем (тепловой и электромагнитный).
Устройство автоматического выключателя AE 1031M-2УХЛ4:
- Биметаллическая пластина, по которой проходит электрический ток.
- Расцепитель.
Устройство автоматического выключателя ВА47-29:
- Расцепитель.
- Биметаллическая пластина со спиральным нагревательным элементом, по которому проходит электрический ток.
- Электромагнит.
- Силовой контакт выключателя.
что лучше и надежнее? :: Autonews
Автоматические трансмиссии на автомобилях зачастую называют одним общепринятым наименованием «автомат», однако по принципу действия и конструкции они могут кардинально отличаться друг от друга.
На сегодняшний день существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: классические гидромеханические автоматические трансмиссии, роботизированные коробки передач, а также бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают аббревиатурой CVT.
Конструктивно все они отличаются и имеют как свои преимущества, так и недостатки. Однако раньше всех широкое распространение получили классические автоматы, которые уже больше 70 лет применяются на легковых машинах.
Следом широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали скепсис у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. Впрочем, с годами они модернизировались, и кризис недоверия к роботизированным коробкам передач был успешно пройден.
А сейчас все большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами». Так что давайте разбираться, что собой представляет вариатор, как он работает, какие у него минусы и плюсы, а также насколько он надежнее и лучше в сравнении с классическим автоматом.
Что такое вариатор и как он работает?
Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).
Фото: Олег Лозовой / РБК
Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.
А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.
Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.
В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».
Фото: Олег Лозовой / РБК
Плюсы вариатора
- Плавность хода. Благодаря отсутствию переключений передач вариатор обеспечивает более высокую плавность хода, чем другие типы автоматических трансмиссий.
- Динамичный разгон. Благодаря отсутствию переключений в вариаторе в отличие от других типов трансмиссий не происходит разрыва потока мощности, соответственно разгон у машин с такой трансмиссией получается более динамичным.
- Высокий КПД. Вариатор обеспечивает более высокий КПД всей силовой установке автомобиля благодаря уменьшению потерь при его работе. В процентах этот показатель может быть на 5-10% выше, чем у других типов автоматических передач.
- Экономичность. Более высокий КПД обеспечивает и более высокую эффективность, поэтому вариатор позволяет тратить меньше топлива по сравнению с автоматами и повысить экономичность автомобиля.
Автоматический выключатель дифференциального тока Legrand RX3 1Р С32А 30мА 6кА
Подробное описание
Артикул № 4009031
АВДТ Legrand RX3 используется для установки в жилых и коммерческих зданиях. Данный аппарат реагирует на утечку переменного (синусоидального) тока. Прибор автоматически отключает сеть, защищая от возможного поражения током людей и животных. Изделие устанавливается в распределительный электрощит, монтируется на DIN-рейку. Отличается надежностью, безопасностью, долгим сроком службы и хорошими техническими характеристиками.
На передней панели находится рычаг управления, с помощью которого осуществляется включение и отключение аппарата вручную. Дифференциальный выключатель совмещает в себе функции автоматического выключателя и УЗО.
Технические характеристики
| Общие параметры | |
|---|---|
| Тип: | Автоматические выключатели |
| Вид работ: | Внутренние и наружные |
| Материал проводника: | Термопласт |
| Степень пылевлагозащиты: | IP 20 |
| Защита от перегрева: | Да |
| Номинальное напряжение: | 230 В |
| Номинальный ток: | 16 A |
| Максимальный ток: | 16 A |
| Условия эксплуатации: | Внутренняя прокладка |
| Тип: | Автоматический выключатель дифференциального тока |
|---|---|
| Тип монтажа: | DIN-рейка |
| Назначение: | Бытовой |
| Количество полюсов: | 1 |
| Тип расцепления: | С |
| Тип тока: | Переменный (AC) |
| Номинальный ток: | 32 А |
| Дифференциальный ток: | 30 мА |
| Номинальное напряжение: | 230 В |
| Номинальная частота тока: | 50 Гц |
| Номинальная отключающая способность: | 6 кА |
| Степень пылевлагозащиты: | IP20 |
| Тип клемм: | Зажимные |
| Максимальное сечение провода: | 25 кв.мм |
| Минимальная температура эксплуатации: | -25 град. Цельсия |
| Максимальная температура эксплуатации: | 70 град. Цельсия |
| Материал корпуса: | Пластик |
| Длина: | 78 мм |
| Ширина: | 36 мм |
| Высота: | 83 мм |
| Вес: | 0,23 кг |
| Размеры и вес (брутто) | |
|---|---|
| Вес: | 230 г |
| Высота: | 8,3 см |
| Ширина: | 3,6 см |
| Глубина: | 7,8 см |
| Дополнительная информация | |
|---|---|
| Гарантийный срок: | 24 месяца |
Что такое автоматический выключатель, его назначение
Статьи По Теме
Предназначение автоматических выключателей раскрывается в их названии, так как они заменили собой морально и технически устаревшие предохранители. Они призваны отключать конкретные линии, приборы или всю сеть в случае перепадов напряжения, скачков и других аномальных параметров сети. Данные приборы можно выбирать по разным параметрам, но для начала стоит подробнее разобраться в классификации автоматических выключателей.
Какие автоматические выключатели есть на рынке?
Главная особенность данных устройств – почти моментальная реакция на превышение определенного параметра, после чего вверенная линия будет отключена. Запустить ее обратно не представляет никакого труда, так как это тоже делается сразу, без необходимости замены отдельных элементов выключателя или предохранителя. Для такого предохранительного прибора есть несколько глобальных параметров, по которым их стоит рассматривать.
Для начала стоит назвать отключающую способность автоматического выключателя, которая определяет допустимый порог тока короткого замыкания, активирующий отключение линии. Для отдельного частного жилого объекта подбирается автомат на 4,5 кА, для жилого сектора, где есть несколько домов, стоит выбирать автоматы на 6 кА. Промышленные автоматы на 10 кА используются больше для электроустановок на производстве.
Автоматические выключатели могут подбираться по количество полюсов, что означает предельно возможное количество подключаемых к автомату проводов. Еще аппараты подбираются по время-токовой нагрузке. Номинальный рабочий ток говорит о том, насколько быстро аппарат среагирует при превышении действующего тока над номинальным. Условный автоматический выключатель ва47 100 может работать с номинальным значением от 1 до 3А, что подходит для линий с малыми токами. Для квартиры или дома лучше выбирать выключатели с показателем в 20 или 32А.
Принципы подбора
Чтобы правильно подобрать автоматический выключатель, нужно всегда придерживаться определенной очередности действий. Сначала определяется суммарная мощность подключаемых приборов с запасом, далее идет определение номинальной рабочей мощности. Это порог, при увеличении которого линия будет отключена. После этого нужно вычислить номинальный ток, пользуясь документацией на проводку. При учете пусковых токов подключаемой нагрузки, получится определить время токовой характеристики.
Что такое электрическая машина?
Электрическая машина — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую или наоборот. Электрические машины также включают трансформаторы, которые фактически не преобразуют механическую и электрическую форму, а преобразуют переменный ток с одного уровня напряжения на другой.Электрогенератор:
Электрогенератор — это электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую.Генератор работает по принципу электромагнитной индукции. Он утверждает, что всякий раз, когда проводник движется в магнитном поле, внутри проводника индуцируется ЭДС. Это явление называется генератором.Генератор в основном состоит из статора и ротора. Механическая энергия передается на ротор генератора с помощью первичного двигателя (то есть турбины). Турбины бывают разных типов, такие как паровая турбина, водяная турбина, ветряная турбина и т. Д. Механическая энергия также может быть обеспечена двигателями внутреннего сгорания или аналогичными другими источниками.
Чтобы узнать больше о том, как работают генераторы, прочтите следующие статьи.- Генератор переменного тока (преобразует механическую энергию в электричество переменного тока)
- Генератор постоянного тока (преобразует механическую энергию в электричество постоянного тока)
Электродвигатель:
Двигатель — это электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Когда проводник с током помещается в магнитное поле, на проводник действует механическая сила, и это принцип действия двигателя.Как и генераторы, двигатели состоят из двух основных частей: статора и ротора. Во многих типах двигателей необходимо обеспечить электропитание как обмотки статора, так и обмотки ротора. Но в некоторых типах двигателей, таких как двигатели с фиксированным магнитом и асинхронные двигатели, может потребоваться питание только для одной обмотки. Электромагнитная сила между двумя обмотками заставляет ротор вращаться.
Чтобы узнать больше об электродвигателях, прочтите следующие статьи.Трансформаторы:
Трансформаторы фактически не преобразуют механическую энергию в электрическую, но они передают электрическую энергию из одной цепи в другую.Они могут увеличивать или уменьшать (повышать или понижать) напряжение при передаче мощности без изменения частоты, но с соответствующим уменьшением или увеличением тока. Входная мощность и выходная мощность электрического трансформатора в идеале должны быть одинаковыми.Повышающие трансформаторы повышают уровень напряжения от первичной к вторичной, но с соответствующим уменьшением тока. В то время как понижающий трансформатор снижает уровень напряжения с соответствующим увеличением тока, чтобы поддерживать постоянную мощность.
Вы можете найти статьи, связанные с электрическими машинами, по следующей ссылке —
Index of Electrical Machines.
Электрические машины — виды и принцип работы
Электричество в природе не существует в какой-либо полезной форме. Он должен вырабатываться из любых других источников энергии, таких как солнечная, ветровая, гидро-, тепловая, атомная и т. Д. Фотоэлектрические элементы помогают нам улавливать энергию солнечного света, а генераторы используются для преобразования механической энергии, доступной в других формах, в электричество.Механическая энергия может быть получена от ветра, проточной воды и пара с помощью турбин. Двигатели используются для обратного преобразования электричества в механическую энергию. Итак, в совокупности электрических машин — это устройства, преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот.
Давайте начнем с трансформаторов, чтобы вы могли понять основную концепцию электромагнитной индукции, которая возникает в каждой электрической машине.
Классификация электрических машин
В основном электрические машины подразделяются на
- Статические электрические машины — трансформаторы
- Вращающиеся электрические машины — двигатели (преобразование электрической энергии в механическую) и генераторы (преобразование механической энергии в электрическую)
Любое статическое устройство, которое может передавать переменный ток из одной цепи в другую за счет электромагнитной индукции, можно рассматривать как трансформатор.Трансформаторы используются для преобразования переменного тока с одного уровня напряжения на другой.
Базовый трансформатор состоит из двух катушек, соединенных магнитным сердечником. В случае трехфазных трансформаторов будет присутствовать два набора катушек на фазу. Один набор катушек известен как первичная обмотка, а другой — как вторичная обмотка. Эти две обмотки изолированы друг от друга и магнитно связаны через железный сердечник.
К первичной обмотке подключено переменное напряжение. При подключении создается переменный магнитный поток с амплитудой, пропорциональной величине приложенного напряжения, частоте и количеству витков. Этот поток связывается с вторичной обмоткой и индуцирует напряжение, пропорциональное количеству витков вторичной обмотки.
Отношение числа витков первичной обмотки и витков вторичной обмотки известно как отношение витков трансформатора . Возможен любой коэффициент трансформации напряжения, который достигается за счет правильного соотношения количества витков первичной и вторичной обмоток.
Коэффициент трансформации напряжения определяется выражением:
Если вторичное напряжение больше первичного, трансформатор называется повышающим трансформатором. Если первичное напряжение больше вторичного, трансформатор называется понижающим трансформатором.
Для обеспечения эффективного связывания магнитного потока сердечник (конструкция, поддерживающая обмотки) изготовлен из высокопроницаемого железа или стального сплава.Трансформаторы доступны в различных размерах, формах и конструкциях, но основной принцип остается неизменным.
Электроэнергия вырабатывается на станции среднего напряжения (6,6 кВ, 11 кВ, 33 кВ). Чтобы минимизировать потери передачи , генерируемое напряжение повышается до более высоких напряжений. Здесь используются повышающие трансформаторы. Понижающие трансформаторы используются для понижения передаваемого напряжения вблизи центров нагрузки. Это делает трансформатор самой важной электрической машиной.
Машины электрические вращающиесяВращающиеся электрические машины, используемые для преобразования механической энергии в электрическую или наоборот. Существует три основных типа вращающихся электрических машин .
- Электрические машины постоянного тока — двигатели постоянного тока и генераторы постоянного тока
- Синхронные машины — генераторы переменного тока и синхронные двигатели
- Асинхронные двигатели или асинхронные машины
Все вращающиеся электрические машины имеют две общие основные части.Первая — это вращающаяся часть, известная как ротор, а вторая — неподвижная часть, называемая статором. Эти детали изготовлены из высокопроницаемого магнитного материала, такого как кремнистая сталь. Давайте углубимся в детали каждого из них.
Машины постоянного тока Машиныпостоянного тока доступны в различных размерах и формах от небольших шаговых двигателей в принтерах до огромных тяговых двигателей. Машина постоянного тока состоит из обмотки возбуждения на статоре и якоря на роторе.
Вид в разрезе электрических машин постоянного токаКак вы знаете, электромагнитное преобразование требует относительного движения между обмотками возбуждения и якоря.Для достижения относительного движения между статором и ротором якорь вращается снаружи с помощью первичного двигателя (турбины или двигатели). Когда якорь вращается мимо полюсов возбужденного поля, в якоре индуцируется ЭДС.
Наведенная ЭДС носит переменный характер. Чтобы преобразовать его в постоянный ток, два конца якоря подключаются к коммутатору. Коммутаторы представляют собой металлические стержни, прикрепленные к валу машин и подключенные к обмотке якоря, которые изменяют направление тока на каждые пол-оборота.Коммутатор разделен на несколько сегментов, и каждый сегмент изолирован друг от друга. Угольные щетки используются для сбора тока от коммутатора.
В машинах постоянного тока якорь всегда остается на роторе, чтобы преобразовать индуцированное переменное напряжение в постоянное. Якорь состоит из нескольких пазов и установлен на валу, который опирается на подшипник.
Двигатели постоянного токаи генераторы постоянного тока имеют одинаковую конструкцию. Обычно двигатель можно использовать в качестве генератора и наоборот.По соединению обмоток статора и ротора машину постоянного тока можно классифицировать следующим образом:
- Машина постоянного тока с независимым возбуждением
- Машина постоянного тока с самовозбуждением
В этом типе обмотки якоря и возбуждения возбуждаются отдельно. Обмотку возбуждения можно также заменить постоянным магнитом.
Двигатели с самовозбуждениемЯкорь и обмотки возбуждения самовозбуждающегося двигателя возбуждаются от одного источника питания.Возможны следующие подключения.
- Шунтирующее соединение — Якорь и поле подключены параллельно.
- Последовательное соединение — Якорь и поле соединены последовательно.
- Составное соединение
Конструктивные особенности двигателей постоянного тока такие же, как и у генераторов. Они работают над свойством притяжения между разноименными магнитными полюсами и отталкивания между одинаковыми магнитными полюсами.Регулируя напряжение возбуждения и напряжение якоря, можно управлять скоростью двигателя постоянного тока. Кроме того, различные типы методов возбуждения делают двигатели постоянного тока более универсальными.
Скоростные характеристики двигателей постоянного тока Синхронные машиныГенераторы переменного тока, присутствующие почти на всех турбинных электростанциях по всему миру, являются синхронными машинами. Генератор также может работать как двигатель, если на ротор подается постоянный ток, а на статор — переменное напряжение.Кратко рассмотрим принцип работы синхронных машин.
Изображение предоставлено: https://www.tonex.com/Якорь синхронной машины находится на статоре, а поле — на роторе. На ротор (обмотку возбуждения) подается постоянный ток, который превращает его в электромагнит. В машине PMDC (постоянный магнит постоянного тока) обмотка возбуждения ротора заменена постоянным магнитом.
Ротор может быть цилиндрического или явнополюсного типа. Цилиндрический; роторы механически устойчивы на высоких скоростях и используются в больших турбогенераторах, тогда как машины с явным полюсом используются в низкоскоростных гидроэлектрических генераторах.
Принцип работы синхронных машин ГенераторыКогда на ротор подается постоянное напряжение, он становится электромагнитом. Если ротор приводится в движение первичным двигателем, происходит относительное движение между магнитным потоком ротора и проводником статора. Следовательно, согласно закону Фарадея в обмотке статора индуцируется ЭДС. Индуцированная ЭДС носит переменный характер, и частота чередования будет пропорциональна скорости вращения ротора.
Источник: www.wikimedia.orgВ трехфазном генераторе переменного тока три набора катушек, намотанных на полюсы статора с относительным электрическим расстоянием 120 градусов. Следовательно, ЭДС, индуцированная в каждом наборе катушек, должна иметь фазовый сдвиг 120 градусов.
Двигатели синхронныеКак упоминалось ранее, постоянное напряжение подается на обмотку возбуждения синхронного двигателя, а переменный ток подается на статор для создания крутящего момента. Крутящий момент создается из-за тенденции ротора выравниваться по магнитному полю, создаваемому статором.
Когда на статор подается трехфазное переменное напряжение, создается вращающееся магнитное поле. Поскольку ротор уже имеет постоянное магнитное поле, он пытается выровняться с вращающимся магнитным полем поля статора, создавая крутящий момент.
Ротор не может мгновенно набрать скорость из-за инерции. Кроме того, скорость вращения поля статора очень высокая (50 Гц или 60 Гц). Следовательно, ротору становится трудно первоначально набрать крутящий момент. Это делает синхронный двигатель несамостоятельным.Двигатель должен приводиться в движение другим вспомогательным средством, близким к его синхронной скорости. При скорости, близкой к синхронной, поля ротора и статора блокируются друг с другом, и ротор начинает вращаться с синхронной скоростью, после чего вспомогательные средства, используемые для запуска двигателя, могут быть разъединены.
Другой особенностью синхронного двигателя является то, что при перевозбуждении он действует как конденсатор и может использоваться для компенсации реактивной мощности. Двигатель, используемый для компенсации реактивной мощности, известен как синхронный конденсатор и используется в крупных энергетических установках для коррекции коэффициента мощности.
Асинхронные двигатели или асинхронные двигатели Асинхронные двигателишироко используются во всех отраслях промышленности. Без сомнения, можно сказать, что это самая используемая электрическая машина в мире. Однофазный асинхронный двигатель можно найти в каждом доме в виде потолочных вентиляторов, насосов и т. Д. Самым большим преимуществом асинхронных двигателей является то, что они не требуют отдельного источника питания для ротора.
Принцип работы асинхронных двигателейАсинхронные двигатели имеют трехфазную обмотку на статоре, аналогичную таковой в синхронных машинах.Когда на катушки статора подается трехфазное напряжение, образуется вращающееся магнитное поле. Это переменное магнитное поле входит в контакт с проводниками ротора и наводит в нем ЭДС.
Концы обмотки ротора закорочены, так что по ним протекает ток, пропорциональный наведенной ЭДС. Из-за протекания тока создается другое магнитное поле, вращающееся в том же направлении, что и у статора. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями создает крутящий момент, который стремится вращать двигатель в направлении вращающегося магнитного поля статора.Асинхронные двигатели — это самозапускаемые двигатели.
Скорость ротора всегда меньше синхронной скорости приложенного напряжения статора. Следовательно, эти двигатели известны как асинхронные двигатели. Разница на единицу между синхронной скоростью и фактической скоростью ротора называется скольжением.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым роторомВ асинхронных двигателях возможны два типа конструкции ротора. Первый — это ротор с обмоткой, а второй — ротор с короткозамкнутым ротором. Ротор состоит из пазов для размещения проводов.Ротор с обмоткой состоит из трех фазных обмоток, аналогичных обмоткам статора в этих пазах. Один конец каждой фазы закорочен, образуя соединение типа «звезда» или «звезда», а другие концы подведены к контактному кольцу, прикрепленному к валу.
Угольные щетки используются для нарезания контактных колец на внешней клеммной коробке. К ротору можно добавить внешнее сопротивление для ограничения пускового тока.
Роторы с короткозамкнутым ротором состоят из сплошных стержней из проводящего материала, помещенных в пазы ротора.Эти проводники закорочены на обоих концах. Этот тип роторов не имеет внешних электрических соединений. Кроме того, двигатели с короткозамкнутым ротором имеют меньший пусковой момент, чем роторы с обмоткой.
Индукционные генераторыКогда асинхронный двигатель, вращающийся с определенной скоростью, вынужден вращаться выше своей синхронной скорости под действием внешней механической энергии, он действует как генератор. Такие машины известны как асинхронные генераторы. Они находят свое применение в ветроэнергетике и малых гидроэлектростанциях.
Двигатели постоянного тока с постоянным магнитомДвигатели постоянного тока с постоянными магнитами состоят из радиально расположенных постоянных магнитов на статоре. Ротор состоит из обмотки постоянного тока, подключенной к коммутатору. Принцип работы двигателей с постоянным постоянным током такой же, как и у параллельных двигателей постоянного тока, за исключением того, что они не требуют отдельного питания возбуждения. Отсутствие возбуждения снижает потери мощности, повышает эффективность и уменьшает размер по сравнению с обычными двигателями постоянного тока того же размера.
Бесщеточный двигатель постоянного токаБесщеточный двигатель постоянного тока имеет набор постоянных магнитов на роторе и полупроводник, переключаемый на статоре.Полупроводниковые переключатели преобразуют входной источник постоянного тока в пульсирующий постоянный ток для создания максимального крутящего момента при заданной скорости.
В этих двигателях положение ротора и статора инвертировано. Поле присутствует в роторе, а якорь присутствует в начале. Датчики используются для позиционирования ротора, и в зависимости от его положения полупроводниковые переключатели включаются и выключаются для выполнения требований по скорости и крутящему моменту. Эти двигатели более дороги, чем обычные двигатели постоянного тока, требуют меньшего обслуживания и имеют более длительный срок службы, чем обычные двигатели постоянного тока.
Серводвигатель Серводвигателииспользуются для точного управления положением. Это бесщеточные двигатели постоянного тока в сочетании с датчиками положения, такими как энкодеры и потенциометры. Серводвигатели используются для управления положением с обратной связью. Они находят свое применение в морской навигации, автоматических станках, самолетах, роботах, регуляторах скорости и т. Д.
Шаговые двигателиШаговые двигатели — это двигатели с импульсным приводом, используемые для управления положением.Эти двигатели могут перемещаться под определенным углом для каждой применяемой фазы управления. Для них не требуются датчики положения.
Электрические машины Трансформаторы Генераторы и двигатели
Машины, работающие на электроэнергии, называются электрическими машинами или электрическими машинами . В электрических машинах либо вход, либо выход, либо оба могут быть электричеством.
Типы электрических машин
Электрические машины бывают трех основных типов: трансформаторные, генераторы и двигатели.
Электрический трансформатор: В трансформаторе и вход, и выход являются электрическими.
Электрический генератор: В генераторе входная мощность — механическая, а выходная — электрическая.
Электрический двигатель: В двигателе входная мощность — электрическая, а выходная — механическая.
Электрические машины также можно разделить на статические машины и динамические машины.
Трансформатор является примером статической электрической машины.
Двигатель и генератор представляют собой динамическую электрическую машину.
Трансформатор: Трансформатор работает по принципу взаимной индукции. Обмотки трансформатора соединены железным сердечником. Поток в сердечнике связывает как первичную, так и вторичную обмотки, благодаря чему в обмотках индуцируется напряжение. Принцип работы трансформатора можно описать следующим образом. Переменное напряжение прикладывается к первичной обмотке, благодаря чему ток намагничивания течет через первичную обмотку, и в результате намагничивающий поток создается и концентрируется в замкнутом тракте магнитного сердечника с низким сопротивлением.Этот поток связан как с первичной, так и с вторичной обмоткой. Напряжение самоиндуцируется в первичной обмотке и взаимно индуцируется во вторичной обмотке. Наведенное напряжение на виток как в первичной, так и во вторичной обмотке одинаково. Напряжение на обмотках зависит от количества витков в обмотке.
В зависимости от уровня напряжения существует два типа трансформаторов: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор. Повышающие трансформаторы предназначены для повышения уровня электрического напряжения.Понижающие трансформаторы предназначены для понижения уровня электрического напряжения.
В зависимости от применения трансформаторы подразделяются на силовые трансформаторы, распределительные трансформаторы и измерительные трансформаторы.
В зависимости от критериев проектирования трансформаторы делятся на двухобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы.
В зависимости от системы изоляции трансформаторы можно разделить на масляные трансформаторы и трансформаторы сухого типа.
В зависимости от рабочей фазы трансформатор может быть как однофазным, так и трехфазным.
Трехфазный трансформатор также может быть трехфазным трансформатором с одним блоком и трехфазным трансформатором с несколькими блоками.
Когда проводник перемещается в магнитном поле, в проводнике индуцируется ЭДС. Это принцип динамически индуцированной ЭДС. В зависимости от этого принципа работают все электрические генераторы.
Есть два типа генераторов — генератор постоянного тока, генератор переменного тока или генератор переменного тока.
Генератор постоянного тока: В генераторе постоянного тока якорь (сборка проводников) представляет собой ротор, а электромагнитные полюса прикреплены к статору.Когда ротор вращается в статоре, переменный ток индуцируется в якоре и собирается через сегменты коммутатора, прикрепленные к валу двигателя. Генерируемый в якоре переменный ток преобразуется в постоянный ток через коммутатор.
Генератор переменного тока: В генераторе переменного тока якорь прикреплен к внутренней периферии статора. Электромагнит вращается в статоре. Электроэнергия, генерируемая статическим якорем, напрямую поступает во внешнюю цепь.Источник постоянного тока подает питание на электромагнит ротора через контактные кольца.
Электродвигатели можно разделить на двигатели постоянного и переменного тока.
Двигатель постоянного тока: эти двигатели питаются от источника постоянного тока через сегменты коммутатора, прикрепленные к валу двигателя. Двигатель вращается по правилу левой руки Флеминга. Электродвигатель постоянного тока можно разделить на следующие категории: электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, электродвигатель постоянного тока с параллельной обмоткой, электродвигатель постоянного тока с последовательной обмоткой, электродвигатель постоянного тока с комбинированной обмоткой.
Есть два типа двигателей переменного тока.Асинхронный двигатель и синхронный двигатель.
Асинхронные двигатели: они также подразделяются на однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели. Асинхронный двигатель может использовать ротор с короткозамкнутым ротором или ротор с намоткой. В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле создается, когда двигатель питается от электричества. Это вращающееся магнитное поле взаимодействует с проводниками ротора и из-за чего ток индуцирует проводники. Индуцированный ток через проводники ротора возникает из-за относительного движения между ротором и статором.Чтобы уменьшить причину индуцированного тока, ротор пытается поймать вращение магнитного поля. В результате ротор вращается.
Синхронный двигатель: В синхронном двигателе вращающееся магнитное поле создается в статоре. Здесь ротор двигателя представляет собой электромагнит, который магнитно заблокирован вращающимся магнитным полем, и, следовательно, ротор вращается.
Есть много других типов электродвигателей, таких как серводвигатель, шаговый двигатель, двигатель с гистерезисом и т. Д.
Электрические машины | Министерство энергетики
ПрограммаAMO «Электромашины нового поколения» (NGEM) — это научно-исследовательские разработки, в которых используются последние технологические достижения в области силовой электроники и электродвигателей для разработки нового поколения энергоэффективных, высокоскоростных, интегрированных приводных систем среднего напряжения (СН) с высокой удельной мощностью для широкий спектр критических энергетических приложений.
Усовершенствования систем промышленных электродвигателей могут быть реализованы за счет применения ключевых технологий, таких как устройства с широкой запрещенной зоной, усовершенствованные магнитные материалы, улучшенные изоляционные материалы, агрессивные методы охлаждения, конструкции высокоскоростных подшипников и улучшенные проводники или сверхпроводящие материалы. Программа NGEM будет способствовать поэтапному изменению, которое позволит более эффективно использовать электроэнергию, а также уменьшить размер и вес приводной системы, развивая долгосрочные возможности для разработки и проектирования материалов двигателя, которые уменьшат энергетический след отрасли и выбросы парниковых газов, одновременно поддерживая U.С. Глобальная конкурентоспособность экологически чистых энергетических продуктов.
Эти научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы на данный момент включают две отдельные возможности финансирования и будут использовать результаты работы Института Power America в области полупроводников WBG. Возможности финансирования и избранные проекты перечислены ниже.
NGEM: МОТОРЫ КЛАССА MEGAWATT
В сентябре 2015 года было отобрано пять проектов с целью объединить широкозонную технологию (WBG) с достижениями для крупномасштабных двигателей.В рамках проектов будут разработаны интегрированные приводные системы среднего напряжения, которые будут использовать преимущества устройств с широкой запрещенной зоной с энергоэффективными, высокоскоростными, прямым приводом, электродвигателями мегаваттного класса для повышения эффективности и удельной мощности в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, инфраструктуре природного газа и общепромышленные компрессоры, такие как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, насосы для охлаждения и сточных вод. Эти области применения представляют собой значительное количество моторных установок, большое количество потребляемой электроэнергии и значительные возможности для U.С. Технологии и конкурентоспособность производства. Целью проектов является уменьшение размеров мегаваттных двигателей и приводных систем до 50 процентов и сокращение потерь энергии на целых 30 процентов.
Введение в электрические машины | Вопросы для собеседования по электротехнике
Электрическая машина — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и наоборот. Трансформаторы также указаны в электрических машинах, которые изменяют уровень напряжения переменного тока без изменения частоты.Взгляните на этот рисунок, чтобы понять электрическую машину.
1. Генератор Вход — это механическая энергия (от первичного двигателя), а выход — электрическая энергия.
Электрический генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. Принцип работы генератора заключается в том, что при вращении проводника в магнитном поле в проводнике индуцируется ЭДС. Генератор заставляет электроны проходить через внешнюю цепь.Генератор состоит из двух основных частей, которые называются ротор и статор. В генераторе к ротору подводится механическая энергия. Ротор соединен с первичным двигателем, который соединен с турбиной. Другими источниками механической энергии являются двигатель внутреннего сгорания, ветряная турбина, сжатый воздух и ручная установка. Есть два типа генераторов переменного тока.
1. Генератор переменного тока: Генератор переменного тока — это устройство, преобразующее механическую энергию в электричество переменного тока. Генератор переменного тока разделен на
А.Генератор индукционный
B. Синхонный генератор 2. Генератор постоянного тока: Генератор постоянного тока — это устройство, преобразующее механическую энергию в постоянный ток.
2. Двигатель:
На входе — электрическая энергия (от источника питания), на выходе — механическая энергия (на нагрузку). Двигатель
— это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Принцип работы двигателя заключается в том, что когда проводник с током помещается в магнитное поле, на проводник действует механическая сила.
Двигатель состоит из двух основных или основных частей — ротора и статора, аналогичного генератору. Когда на статор подается электрическое напряжение, на проводник действует сила. Благодаря этому вращение начинает вращаться.
Есть два типа двигателей
1. Двигатель переменного тока — Двигатель переменного тока — это устройство, преобразующее переменный ток в механическую энергию.
2 Двигатель постоянного тока — Двигатель постоянного тока — это устройство, преобразующее постоянный ток в механическую энергию.
Трансформатор:
Трансформатор — это статическое устройство, которое преобразует переменный ток с одного уровня напряжения на другой без изменения частоты.
Обязательно к прочтению: Эффект короны в линии передачи
Вкратце трансформатор — это устройство, которое
- передает электроэнергию от одной цепи к другой
- делает это без изменения частоты
- это достигается за счет электромагнитной индукции, а
- где две электрические цепи находятся во взаимно индуктивном влиянии друг на друга
Есть два типа трансформатора
1.повышающий трансформатор
2. понижающий трансформатор
Типы электрических машин — Все о технике
Что такое Различные типы электрических машин Электрическая машина:Устройство, способное к взаимному преобразованию между электрической и механической энергией, называется электрической машиной.
Проще говоря, электрическая машина преобразует электрическую энергию в механическую и наоборот.Трансформатор также является электрической машиной, за исключением того, что он преобразует уровни напряжения и тока.
Типы электрических машин:Электрические машины подразделяются на два основных типа:
- Стационарные электрические машины
- Динамические электрические машины
Стационарная электрическая машина — это такая машина, у которой нет движущихся частей, и они остаются неподвижными на протяжении всей своей работы.
Трансформатор :Трансформатор — это стационарная электрическая машина, не имеющая движущихся частей. Это машина, потому что между обмотками трансформатора происходит преобразование электрической и магнитной энергии.
Он преобразует электрическую энергию в магнитную энергию и снова в электрическую энергию с увеличением или уменьшением уровня переменного напряжения / тока и поддержанием постоянной электрической частоты.
Имеет две обмотки i.е. Первичная и вторичная обмотка. Обе обмотки намотаны вокруг неподвижного стального сердечника.
Изменяющийся переменный ток подается на первичную обмотку, что создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора. Этот изменяющийся магнитный поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, в результате чего на выходе возникает переменный ток.
Динамические электрические машины:Машины такого типа состоят из подвижных и неподвижных частей.
Есть два типа динамических электрических машин, т. Е.
- Электродвигатель
- Электрогенератор
Двигатель — это тип динамической машины, преобразующей электрическую энергию в механическую.
Электродвигатели имеют подвижную часть, называемую ротором, и неподвижную часть, называемую статором.
Электродвигатели создают механическую силу из-за взаимодействия магнитного поля и тока в проводнике.
Существует два основных типа электродвигателей: электродвигатели постоянного тока и электродвигатели переменного тока.
Двигатели постоянного тока:Везде, где проводник с током помещен в магнитное поле, он испытывает механическую силу. Двигатель постоянного тока работает по этому принципу. Ротор состоит из нескольких витков проводников, на которые подается питание от источника постоянного тока . Ротор помещен в магнитное поле. На проводник действует сила, благодаря которой ротор вращается.
Двигатели переменного тока:В двигателях переменного тока статор состоит из обмотки, подключенной к источнику переменного напряжения. Он создает вращающееся магнитное поле.
Ротор состоит из проводника, который может легко проводить электричество. Ротор размещен внутри статора.
В отличие от двигателя постоянного тока, электрическое питание подключается к статору двигателей переменного тока.
Из-за вращающегося магнитного поля, создаваемого обмоткой статора, в роторе индуцируется ЭДС.Это, в свою очередь, создает собственное магнитное поле, противодействующее магнитному полю статора в соответствии с законом Ленца. Это магнитное поле пытается нейтрализовать вращающееся магнитное поле статора, вращая ротор с точно такой же скоростью вращения.
Электрогенераторы:Генераторы — это такие типы электрических машин, которые преобразуют механическую энергию в электрическую.
Его работа прямо противоположна электродвигателю. Согласно закону Фарадея, проводник, помещенный в переменное магнитное поле, будет испытывать наведенную ЭДС.Другими словами, перемещение проводника в постоянном магнитном поле вызовет в проводнике ЭДС.
Ротор вращается в магнитном поле любым способом, известным как первичный двигатель. Результирующий индуцированный ток (электрическая энергия) течет через проводник.
Вы также можете прочитать:
Электродвигатель| Британника
Самый простой тип асинхронного двигателя показан на рисунке в разрезе. Трехфазный набор обмоток статора вставлен в пазы в железе статора.Эти обмотки могут быть подключены по схеме «звезда», обычно без внешнего подключения к нейтральной точке, или по схеме «треугольник». Ротор состоит из цилиндрического стального сердечника с проводниками, размещенными в пазах по всей поверхности. В наиболее обычной форме эти проводники ротора соединены вместе на каждом конце ротора токопроводящим концевым кольцом.
Основы работы асинхронного двигателя можно разработать, сначала предположив, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику питания и что набор из трех синусоидальных токов, показанных на рисунке, протекает в обмотках статора.На этом рисунке показано влияние этих токов на создание магнитного поля через воздушный зазор машины в течение шести мгновений цикла. Для простоты показана только центральная токопроводящая петля для каждой фазной обмотки. В момент t 1 на рисунке ток в фазе a является максимально положительным, а в фазах b и c — это половина отрицательного значения. Результатом является магнитное поле с приблизительно синусоидальным распределением вокруг воздушного зазора с максимальным значением наружу вверху и максимальным значением внутрь внизу.В момент времени t 2 на рисунке (т. Е. Одна шестая цикла позже), ток в фазе c является максимально отрицательным, в то время как в фазе b и фазе a составляет половину значения. положительный. Результатом, как показано на рисунке для t 2 , снова является синусоидально распределенное магнитное поле, но повернутое на 60 ° против часовой стрелки. Исследование распределения тока для t 3 , t 4 , t 5 и t 6 показывает, что магнитное поле продолжает вращаться с течением времени.Поле совершает один оборот за один цикл токов статора. Таким образом, объединенный эффект трех равных синусоидальных токов, равномерно смещенных во времени и протекающих в трех обмотках статора, равномерно смещенных в угловом положении, должен создать вращающееся магнитное поле с постоянной величиной и механической угловой скоростью, которая зависит от частоты электроснабжение.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасВращательное движение магнитного поля относительно проводников ротора вызывает индуцирование напряжения в каждом из них, пропорциональное величине и скорости поля относительно проводников.Поскольку проводники ротора закорочены друг с другом на каждом конце, в этих проводниках будут протекать токи. В простейшем режиме работы эти токи будут примерно равны индуцированному напряжению, деленному на сопротивление проводника. На этом рисунке показана диаграмма токов ротора для моментов времени t 1 рисунка. Видно, что токи приблизительно синусоидально распределены по периферии ротора и расположены так, чтобы создавать вращающий момент против часовой стрелки на роторе (т.е.е. крутящий момент в том же направлении, что и вращение поля). Этот крутящий момент ускоряет ротор и вращает механическую нагрузку. По мере увеличения скорости вращения ротора его скорость относительно скорости вращающегося поля уменьшается. Таким образом, индуцированное напряжение снижается, что приводит к пропорциональному уменьшению тока в проводнике ротора и крутящего момента. Скорость ротора достигает постоянного значения, когда крутящий момент, создаваемый токами ротора, равен крутящему моменту, необходимому на этой скорости для нагрузки, без избыточного крутящего момента, доступного для ускорения объединенной инерции нагрузки и двигателя.
Вращающееся поле и токи, которые оно создает в короткозамкнутых проводниках ротора.
Британская энциклопедия, Inc.Механическая выходная мощность должна обеспечиваться входной электрической мощностью. Первоначальных токов статора, показанных на рисунке, достаточно для создания вращающегося магнитного поля. Чтобы поддерживать это вращающееся поле в присутствии токов ротора, показанных на рисунке, необходимо, чтобы обмотки статора несли дополнительную составляющую синусоидального тока такой величины и фазы, чтобы нейтрализовать влияние магнитного поля, которое в противном случае могло бы возникнуть. токами ротора на рисунке.Общий ток статора в каждой фазной обмотке складывается из синусоидальной составляющей для создания магнитного поля и другой синусоиды, опережающей первую на четверть цикла, или 90 °, для обеспечения необходимой электроэнергии. Вторая, или силовая, составляющая тока находится в фазе с напряжением, приложенным к статору, в то время как первая, или намагничивающая, составляющая отстает от приложенного напряжения на четверть цикла или 90 °. При номинальной нагрузке эта намагничивающая составляющая обычно находится в диапазоне 0.От 4 до 0,6 величины силовой составляющей.
Большинство трехфазных асинхронных двигателей работают с обмотками статора, подключенными непосредственно к трехфазному источнику питания постоянного напряжения и постоянной частоты. Типичные напряжения питания находятся в диапазоне от 230 вольт между фазами для двигателей относительно небольшой мощности (например, от 0,5 до 50 киловатт) до примерно 15 киловольт между фазами для двигателей большой мощности до примерно 10 мегаватт.
За исключением небольшого падения напряжения на сопротивлении обмотки статора, напряжение питания согласуется со скоростью изменения магнитного потока в статоре машины во времени.Таким образом, при питании с постоянной частотой и постоянным напряжением величина вращающегося магнитного поля остается постоянной, а крутящий момент примерно пропорционален силовой составляющей тока питания.
В асинхронном двигателе, показанном на предыдущих рисунках, магнитное поле вращается на один оборот за каждый цикл частоты питания. Для источника с частотой 60 Гц скорость поля составляет 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Скорость ротора меньше скорости поля на величину, достаточную для того, чтобы индуцировать необходимое напряжение в проводниках ротора для создания тока ротора, необходимого для момента нагрузки.При полной нагрузке скорость обычно на 0,5–5 процентов ниже полевой скорости (часто называемой синхронной скоростью), причем более высокий процент применяется к двигателям меньшего размера. Эта разница в скорости часто называется скольжением.
Другие синхронные скорости могут быть получены с источником постоянной частоты, построив машину с большим количеством пар магнитных полюсов, в отличие от двухполюсной конструкции, показанной на рисунке. Возможные значения скорости магнитного поля в оборотах в минуту: 120 f / p , где f — частота в герцах (циклов в секунду), а p — количество полюсов (которое должно быть четное число).Данный железный каркас может быть намотан для любого из нескольких возможных количеств пар полюсов с помощью катушек, охватывающих угол приблизительно (360/ p ) °.