Лекции для помощника машиниста тепловоза и электровоза. Изучения курса
 Скачать 1.11 Mb.
|
|
Индуктивное сопротивление равно произведению индуктивности L на угловую скорость  . .Пример: Катушка с индуктивностью 0,052 Гн (Генри), ток в цепи 50 Гц. Чему равно индуктивное сопротивление?  Ом.Реактивная мощность  ; где  - ток в квадрате, - индуктивное сопротивление.
После того, как конденсатор зарядится до напряжения, равного напряжению источника, кратковременный ток в цепи прекратится. Формула закона Ома для цепи переменного тока, содержащая емкость, имеет вид:  ; где  - емкостное сопротивление. ; где - угловая скорость,с – величина емкости конденсатора (фарад, микрофарад). С увеличением частоты емкостное сопротивление уменьшается. Пример: Определить сопротивление конденсатора емкостью 5 мкФ при частоте 50 Гц.  Ом.Реактивная мощность цепи с емкостью  .Рассмотрим электрическую цепь с активным и индуктивным сопротивлениями и измерительными приборами. 
 , амперметр покажет 5 А.Мощность P = I * U = 5 * 120 = 600 Вт.
В этом случае  Ом (сумма сопротивлений)Ток в цепи  .Мощность, идущая на нагрев  Вт или Вт.Полная мощность  Вт.Следовательно, генератор выдает полную мощность 480 Вт, но в самой цепи только активная мощность P = 384 Вт безвозвратно образуется в тепло. Отсюда видно, что цепь переменного тока, содержащая наряду с активным сопротивлением индуктивное, из всей получаемой его энергии, только часть расходует на тепло. А остальная часть – реактивная энергия – то поступает в цепь от генератора и запасается в магнитном поле катушки, то возвращается обратно генератору.
 .Основными потребителями электрической энергии являются электродвигатели, машины, электронагревательные приборы. Все они потребляют активную мощность, которую преобразуют в механическую работу и тепло. Электродвигатели потребляют также реактивную мощность (которая совершает колебательные движения от источника к двигателю и обратно). У ламп и электрических печей сопротивления S = P и cosφ = 1. У электродвигателей  и cosφ ≤ 1. Это означает, что при тех же значениях активной мощности P и напряжения U нагрузочный ток электродвигателей больше, чем у электрических ламп.Отсюда видно, какое важное значение имеет величина cosφ в электроэнергетических установках. Для повышения коэффициента мощности промышленных установок, на которых преобладающая часть потребителей – электродвигатели, параллельно им включают конденсаторы, то есть добиваются резонанса токов, при котором cosφблизок к 1.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. Магнитной цепью называется путь, по которому замыкается магнитный поток. Магнитный поток создается намагничивающей силой и, в зависимости от конструкции магнитной цепи, проходит по тому пути, который ему предназначен для выполнения работы (рабочий поток) с частичным рассеиванием по воздуху. Таким образом, общий магнитный поток, который должна создать обмотка возбуждения электромагнита, равен сумме рабочего потока и потока рассеяния.  Для расчета магнитной цепи, ее разбивают на участки, имеющие одинаковые поперечные сечения и однородный материал, и для каждого участка определяют величину магнитной индукции по формуле Магнитная индукция -  ; где Ф – магнитный поток (мкс),S – площадь поперечного сечения участка магнитной цепи (мм  ).Магнитные материалы. По характеру магнитных свойств, все вещества можно разделить на две группы:
Ферромагнитные материалы имеют очень важное значение в электротехнике и радиотехнике. Эти материалы (в основном сталь), благодаря большой магнитной проницаемости, получили широкое применение в различных электромагнитах, электрогенераторах, электродвигателях, трансформаторах, электроизмерительных приборах, реле и т.д. Электромагнитная индукция. При изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в нем возникает электрический ток. Это явление было названо электромагнитной индукцией (“индукция” означает “наведение”). Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока – изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током. Индуктивность – физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи. Если в проводящем контуре течет ток, то ток создает магнитное поле. Величина магнитного потока, пронизывающего контур, связана с величиной тока следующим образом:  .В случае катушки состоящей из N витков:  ,где L – индуктивность катушки,  - сумма магнитных потоков через все витки.Ψ называют потокосцеплением или полным магнитным потоком. Если поток, пронизывающий каждый из витков одинаков, то Ψ = NФ. Коэффициент пропорциональности L называется коэффициентом самоиндукции контура или индуктивностью. В системе СИ индуктивность измеряется в генри, сокращенно Гн, в системе СГС – в сантиметрах (1 Гн = 10  см).Символ L, используемый для обозначения индуктивности, был взят в честь Ленца Эмилия Христиановича (Heinrich Friedrich Emil Lenz). Единица измерения индуктивности названа в честь Джозефа Генри (Joseph Henry). Сам термин индуктивность был предложен Оливером Хевисайдом (Oliver Heaviside) в феврале 1886 года. Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нем тока:  .При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля тока:  .Практически участки цепи со значительной индуктивностью выполняют в виде катушек индуктивности. Свойства индуктивности.
3.3.1.4. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА. К химическим источникам тока относятся также источники, в которых электрический ток получен в результате химических реакций:
Я думаю, что вам о них все хорошо известно и знаете как за ними “ухаживать” в эксплуатации, какие виды соединений можно проводить, в какой последовательности и т.д. Если есть вопросы, задавайте? (2 часа) 3.3.2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРАВИЛ УСРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. 3.3.2.1. ТЕРМИНОЛОГИЯ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ. Токоведущая часть – проводящая часть электроустановок, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник. Открытая проводящая часть – доступная прикосновению проводящая часть электроустановки, формально не находящаяся под напряжением, но которая может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции (например: металлический корпус электродвигателя). Сторонняя проводящая часть – проводящая часть, не являющаяся частью электроустановки (например, металлические трубы отопления). Прямое прикосновение – электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением. Косвенное прикосновение – электрический контакт людей или животных с открытыми (токоведущими) проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции. Сверхнизкое (малое) напряжение – напряжение, не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока. Автоматическое отключение питания – автоматическое размыкание цепи одного или нескольких фазных проводников (и, если требуется, нулевого рабочего проводника), выполняемое в цепях безопасности. Уравнивание потенциалов – электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов. 3.3.2.2. БУКВЕННО-ЦИФРОВЫЕ И ЦВЕТОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ. В электроустановках должна быть обеспечена возможность легкого распознавания частей, относящихся к отдельным элементам (простота и наглядность схем, надлежащее расположение электрооборудования, надписи, маркировка, расцветка). Для цветового и цифрового обозначения отдельных изолированных или неизолированных проводников должны быть использованы цвета и цифры в соответствии с ГОСТ Р 50462 “Идентификация проводников по цветам или цифровым обозначениям”. Проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1000 В с глухо-заземленной нейтралью, в том числе шины, должны иметь буквенное обозначение РЕ или цветовые обозначения – чередующимися или поперечными полюсами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов. Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буквой N и голубым цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленый полосы на концах. Буквенно-цифровые и цветовые обозначения одноименных шин в каждой электроустановке должны быть одинаковыми. Шины должны быть обозначены:
шины фазы В – зеленым цветом, шины фазы С – красным цветом.
шина А, присоединенная к началу обмотки источника питания – желтым цветом. Шины однофазного тока, если они являются ответвлением от шин трехфазной системы, обозначаются как соответствующие шины трехфазного тока.
отрицательная шина (-) – синим цветом, нулевая рабочая M – голубым цветом. Цветовое обозначение должно быть выполнено по всей длине шин, если оно предусмотрено также для более интенсивного охлаждения или антикоррозийной защиты. Допускается выполнять цветовые обозначение не по всей длине шин, только цветовое или только буквенно-цифровое обозначение, либо цветовое в сочетании с буквенно-цифровым в местах присоединения. Если неизолированные шины недоступны для осмотра в период, когда они находятся под напряжением, то допускается их не обозначать. При этом не должен снижаться уровень безопасности и наглядности при обслуживании электроустановок. 3.3.2.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ В ОТНОШЕНИИ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ ЭЛЕКТРОТОКОМ.
4) ТЕРРИТОРИЯ ОТКРЫТЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В ОТНОШЕНИИ ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ ЭЛЕТКРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРИРАВНИВАЕТСЯ К ОСОБО ОПАСНЫМ ПОМЕЩЕНИЯМ. Примечание. Сухие помещения – относительная влажность не более 60 %; Влажные помещения – относительная влажность от 60 % до 75 %; Сырые помещения – относительная влажность более 75 %; Особо сырые помещения – относительная влажность близка к 100%; Жаркие помещения – помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений, температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает + 35º C. 3.3.2.4. ПОНЯТИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ. Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. 3.3.2.5. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК СИСТЕМ TN-C; TN-S; TN-C-S; IT; TT. Это системы электроснабжения электроустановок до 1000 В, которые характеризуются способами защиты от поражения электрическим током, методом соединения открытых проводящих частей электроустановок с заземляющими устройствами.
где T – заземленная нейтраль; N – открытые проводящие части присоединены к глухо- |