Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Общая мощность обозначается буквой S и также определяется по теореме Пифагора:
, ВА (вольт-ампер)
Из треугольника напряжений – UR = U×Cosj, UL = U×Sinj (рис. 4.6, а).
Из треугольника сопротивлений - R = Z×Cosj, ОМ; XL = Z×Sinj, Ом (рис. 4.6, б).
Из треугольника мощностей - Р = S×Cosj, Вт (Ватт); QL = S×Sinj, вар (вольт-ампер реактивный) (рис. 4.6, в).
Закон Ома -
. Полная мощность – S = U×I.
4.7 Цепи переменного тока с емкостью
В цепи с емкостью ток опережает по фазе напряжение на угол 90о (рис. 4.7).
Закон Ома для цепи с емкостью: ![]()
|
, Ом
Емкостная мощность QС = UС × I, вар
4.8 Цепи переменного тока с активным сопротивлением и емкостью
На векторной диаграмме (рис. 4.8) видно, что напряжение на активном сопротивлении совпадает по фазе с током, а напряжение на конденсаторе отстает от тока на угол 90о.
|
|
|
|
Рис. 4.8 Рис. 4.9
Общее напряжение (U) равно векторной сумме активного и емкостного напряжений и его можно определить по теореме Пифагора (рис. 4.9, а): ![]()
Общее сопротивление цепи по теореме Пифагора:
, Ом (рис. 4.9, б).
Общая мощность цепи по теореме Пифагора:
, ВА (вольт-ампер) (рис. 4.9, в).
Из треугольника напряжений – UR = U×Cosj, UC = U×Sinj (рис. 4.9, а).
Из треугольника сопротивлений - R = Z×Cosj, ОМ; XC = Z×Sinj, Ом (рис. 4.9, б).
Из треугольника мощностей - Р = S×Cosj, Вт (Ватт); QC = S×Sinj, вар (вольт-ампер реактивный) (рис. 4.9, в).
Закон Ома -
. Полная мощность – S = U×I.
Лекция 5. ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
5.1 Основные понятия
Трехфазная цепь – это совокупность трех однофазных цепей, в которых действуют три ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе одна относительно другой на 120 °.
Трехфазный генератор (рис. 5.1, а) для получения трехфазного тока имеет три обмотки, в которых индуктируются три ЭДС, сдвинутые по фазе на 120° (рис. 5.1, б).
а)
б)
Рис. 5.1
5.2 Соединение обмоток генератора и нагрузки звездой
Соединение обмоток генератора и нагрузки звездой показано на рисунке 5.2.
|
|
Рис.5.2 Схема соединения обмоток генератора и потребителей в «звезду»
Каждый из трех проводников трехфазной нагрузки (А, В, С) называется фазой или фазным проводом.
Линейные провода – это провода, которыми нагрузка подключается к генератору.
Симметричная (равномерная) нагрузка - нагрузка, при которой сопротивления всех фазах одинаковое (например, трехфазный электродвигатель). ZА = ZВ = ZС. При симметричной нагрузке напряжения и токи на всех фазах одинаковы.
Несимметричная (неравномерная) нагрузка – нагрузка, при которой сопротивления фаз разное (например, электроснабжение многоквартирного дома, когда на каждую фазу подключены разные квартиры). При несимметричной нагрузки напряжения на фазах одинаково, а токи - разные.
Нулевой (нейтральный) провод - служит для выравнивания фазных напряжений на нагрузке при несимметричной нагрузке (если нагрузка симметричная, то нулевой провод не нужен).
Если нагрузка несимметричная, то при отсутствии нейтрального провода часть потребителей будет иметь пониженное напряжение, а часть повышенное. Пониженное напряжение приводит к некорректной работе подключенных электроустановок, а повышенное может привести к повреждению электрооборудования или возникновению пожара.
Фазный ток (IФ) – ток в фазном проводе.
Линейный ток (IЛ) - ток в линейном проводе.
При соединении звездой фазный провод присоединяется к линейному. По фазному и линейному проводу чечет один и тот же ток: Iл = Iф
Фазные токи обозначаются - IА , IВ, IС. По закону Ома
,
, ![]()
Фазные напряжения – напряжения между фазным и нулевым проводом – UА = UВ = UС (рис. 5.2).
Линейное напряжение – напряжение между линейными проводами - UАВ = UВС = UАС (рис. 5.2).
,
, ![]()
5.3 Соединение обмоток генератора и нагрузки треугольником
Соединение обмоток генератора и нагрузки треугольником показано на рисунке 5.3.
|
|
Рис. 5.3 Схема соединения обмоток генератора и потребителей в «треугольник»
Фазные и линейные напряжения равны между собой: UАВ = UВС = UАС (рис. 5.3).
Фазные токи - IАВ , IВС, IАС. - определяются по закону Ома
,
, 
Линейные токи - IА , IВ, IС – связаны с фазными соотношением
, то есть:
,
, ![]()
Мощность фазы при любом соединении (звездой или треугольником) определяется по формуле:
Рф = Iф×Uф Cosj.
Для определения мощности трехфазной цепи при любом соединении надо вычислить мощность каждой фазы и сложить мощности.
При симметричной нагрузке мощность трехфазной цепи определяется по формуле: Р =
Iл×Uл Cosj.
Лекция 6 ТРАНСФОРМАТОРЫ
6.1 Основные понятия
Трансформатор - это устройство, предназначенное для преобразования переменного напряжения (повышения или понижения).
Простейший трансформатор (рис. 6.1, а) состоит из магнитопровода (сердечника) из электротехнической стали, на котором размещаются обмотки - первичная обмотка подключается к источнику переменного тока, а ко вторичной обмотке присоединяют нагрузку. Электрическая схема трансформатора показана на рис. 6.1. б.
![]()

а) б) в) г)
Рис. 6.1
Переменный ток, протекая по первичной обмотке, создает в сердечнике магнитный поток, который пронизывает витки вторичной обмотки и индуктирует в них перемеренную ЭДС, величина которой пропорциональна числу витков в обмотке:
,
где Е1 - ЭДС первичной обмотки (ЭДС самоиндукции);
Е2 - ЭДС вторичной обмотки (ЭДС взаимоиндукции);
w1 и w2 - число витков в первичной и вторичной обмотках.
При отключенной нагрузке (холостом ходе)
,
где U1 и U2 - напряжения на первичной и вторичной обмотках.
Напряжение на вторичной обмотке тем больше, чем больше она имеет число витков.
Коэффициент трансформации - отношение напряжения на зажимах первичной обмотки к напряжению на вторичной обмотке:

Понижающий трансформатор – это трансформатор, у которого напряжение на вторичной обмотке меньше, чем напряжение на первичной обмотке (К> 1).
Повышающий трансформатор – это трансформатор, у которого напряжение на вторичной обмотке больше, чем напряжение на первичной обмотке (К < 1).
6.2 Потери в трансформаторах
Потери мощности в трансформаторах делятся на «потери в стали» и «потери в меди»
Потери в стали - состоят из потерь на гистерезис (перемагничивание) и потерь на вихревые токи.
Для снижения потерь на гистерезис в качестве магнитопровода трансформаторов применяют специальные магнитомягкие электротехнические стали и сплавы с малыми потерями (с узкой петлей гистерезиса). Для снижения потерь на образование вихревых токов повышают электрическое сопротивление магнитопровода, изготавливая его из отдельных изолированных друг от друга листов электротехнической стали.
Потери в меди – это потери мощности на нагрев обмоток трансформатора.
6.3 Виды трансформаторов
Силовой трансформатор - предназначен для преобразования напряжения в электрических сетях. Для передачи и распределения электрической энергии необходимо повысить напряжение на электростанциях, скВ до напряжений 110, 150, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ, используемых в линиях передачи, а затем снова понизить до 35; 10; 6; 3; 0,66; 0,38 и 0,22 кВ, чтобы использовать энергию в промышленности, на стройке в быту и т. д. Для охлаждения силового трансформатора он помещается в бак, заполненный трансформаторным маслом.
Автотрансформатор – это трансформатор, у которого источник питания и потребитель подключаются к разным точкам одной обмотки (рис. 6.1, в). Обмотка автотрансформатора имеет несколько выводов (минимум 3), подключаясь к которым, можно получать разные напряжения.
Трансформатор напряжения – повышает или понижает напряжение.
Трансформатор тока – предназначен для понижения тока и используется в электрических измерениях для включения амперметров, электрических счетчиков и др.
Трехфазный трансформатор (рис. 6.1, г) – применяется для преобразования напряжения в трехфазных сетях. Обмотки могут соединяться в звезду или треугольник.
Сварочный трансформатор – это, как правило, однофазный трансформатор, который разделяет сварочную цепь и силовую сеть и понижает напряжение сети до необходимого для сварки значения.
При работе сварочного трансформатора постоянно чередуются три режима: холостой ход, работа под нагрузкой и короткое замыкание.
Лекция 7 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
7.1 Общие сведения
Электрогенератор – электрическая машина, которая служит для преобразования механической энергии в электрическую. Электрические генераторы приводятся во вращение паровыми и водяными турбинами, двигателями внутреннего сгорания и др.
Электродвигатель - это электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую. Электродвигатели служат для приведения в действие станков, различных машин, транспортного оборудования и др.
Электрические машины подразделяются на машины переменного тока и машины постоянного тока.
Электрические машины переменного тока разделяют на синхронные и асинхронные (наибольшее применение имеют синхронные генераторы и асинхронные электродвигатели).
Электрические машины постоянного тока имеют ограниченную область применения вследствие более высокой стоимости и сложности их эксплуатации, по сравнению с машинами переменного тока.
Асинхронные и синхронные электродвигатели имеют неподвижную часть, называемую статором, и вращающуюся часть, называемую ротором. Ротор располагается внутри статора.
Асинхронные и синхронные машины различаются по принципу действия, по устройству их роторов, но статоры этих машин имеют одинаковую конструкцию (рис. 7.1, а).
Сердечник статора машин переменного тока представляет собой полый цилиндр, который для снижения потерь на вихревые токи собирают из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для изоляции листов друг от друга их покрывают или лаком, или оксидной пленкой. На внутренней цилиндрической поверхности статора имеются пазы, в которых размещают обмотку.
|
7.2 Трехфазные асинхронные двигатели
Асинхронный двигатель - это электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого меньше частоты вращения магнитного поля статора.
Ротор асинхронного двигателя может быть короткозамкнутым и фазным.
Короткозамкнутый ротор – ротор, обмотка которого выполнена в виде «беличьей клетки» - медных или литых алюминиевых стержней, замкнутых по торцам между собой, (рис. 7.1, 4).
|
|
Фазный ротор - имеет фазные обмотки по типу обмоток статора и имеют такое же число фаз (рис. 7.2, б). Обмотки соединяются в «звезду», т. е. концы их соединены в одну точку, а начала подсоединяются к медным кольцам, закрепленным на валу.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором наиболее простые, надежные в работе, легкие и дешевые, применяются во всех отраслях промышленности, в тех случаях, когда не требуется плавного регулирования скорости.
Асинхронные двигатели с фазным ротором несколько сложнее двигателей с короткозамкнутым ротором, тяжелее и дороже их. Но двигатели этого типа позволяют регулировать скорость, а также вращающий момент при пуске и торможении, что дает возможность получать необходимую плавность хода. Обмотки размещаются под углом 120 °.
Принцип работы асинхронных двигателей - На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле статора наводит ЭДС в обмотке ротора. И под действием этой ЭДС в обмотке ротора возникает ток. Ток в обмотке ротора создаёт собственное магнитное поле, которое вступает во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. Это взаимодействие создает вращающий электромагнитный момент, заставляющий ротор вращаться.
n, об/мин |
|
3000 | 1 |
1500 | 2 |
1000 | 3 |
300 | 10 |
Частота вращения магнитного поля статора (n) определяется по формуле:

где n - частота вращения, мин-1
f - частота переменного тока, Гц;
р - число пар магнитных полюсов обмотки статора.
Большинство двигателей имеют 1-3 пары полюсов, реже 4. Большее число полюсов используется очень редко, такие машины имеют низкий КПД, но позволяют плавно и медленно вращать ротор.
Частота вращения ротора двигателя с фазным ротором регулируется реостатом, включенным в обмотки ротора. Для изменения направления вращения асинхронных двигателей (реверсирования) необходимо изменить чередование фаз питающего напряжения (поменять местами любые две фазы).
Во время пуска двигателя пусковой ток превышает номинальный в 4 -7 раз.
7.3 Синхронные машины
Синхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля статора. Чаще всего применяют в качестве генераторов. В условиях строительства синхронные генераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания применяются для передвижных электрических станций. Синхронные двигатели применяются для привода компрессорных и насосных установок, камнедробилок и экскаваторов.
7.4 Машины постоянного тока
На строительстве постоянный ток применяют для электропривода мощных экскаваторов.
Основными частями машины постоянного тока (рис. 7.3) являются: неподвижная часть – статор и вращающийся ротор - якорь. Статор состоит из сердечников полюсов электромагнитов, выполненных из тонких листов стали, изолированных друг от друга лаковой пленкой или тонкими листами бумаги.
На сердечники надеты катушки из изолированной медной проволоки, являющиеся обмоткой возбуждения машины. Ротор, называемый в машинах постоянного тока якорем, представляет собой цилиндрическое тело, собранное из тонких листов стали. В якоре есть пазы для размещения обмотки, концы которой прикрепляют к пластинам коллектора. На поверхность коллектора накладывают щетки, которые при вращении якоря скользят по поверхности коллектора.
На упрощенной схеме (рис. 7.4) между двумя магнитными полюсами расположен один вращающийся виток обмотки якоря. Концы обмотки якоря соединены с двумя пластинами коллектора, по которому скользят две щетки.

|
|
При вращении якоря в его проводниках будет наводиться синусоидальная переменная ЭДС. С верхней щеткой все время соединен проводник, движущийся под северным полюсом, а с нижней - проводник, движущийся под южным полюсом электромагнита. Таким образом, коллектор выпрямляет переменное напряжение (см. рис. 7.5).
Лекция 8. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК
8.1 Электрооборудование грузоподъемных машин
Особенности работы электрооборудования грузоподъемных машин:
- повторно-кратковременный режим работы;
- частые изменения направления вращения (реверс);
- необходимость регулирования частоты вращения привода;
- значительные перегрузки, вибрация;
- затрудненный доступ для обслуживания и ремонта;
- работа в условиях загрязненности, влажности, значительного перепада температур.
Электрооборудование грузоподъемных машин имеет специальное крановое исполнение и обладает повышенной прочностью, высококачественной изоляцией и надежной защитой от действий окружающей среды.
Основное электрооборудование башенного крана:
- электродвигатели;
- аппараты управления электродвигателями - контроллеры, контакторы, магнитные пускатели, реле управления;
- аппараты регулирования частоты вращения электродвигателей - пускорегулирующие реостаты, тормозные машины;
- аппараты управления тормозами - тормозные электромагниты и электрогидравлические толкатели;
- аппараты электрической защиты - автоматические выключатели, максимальные и тепловые реле, предохранители, распределительные ящики;
- аппараты механической защиты - конечные выключатели и ограничители грузоподъемности, обеспечивающие защиту крана и его механизмов от перехода крайних положений и перегрузки;
- аппараты и приборы, используемые для различных переключений в силовых цепях и цепях управления - кнопки, рубильники, выключатели, переключатели.
Вспомогательное электрооборудование башенного крана:
- осветительные приборы (светильники, прожекторы);
- приборы электрообогрева (электропечи, нагреватели);
- приборы звуковой сигнализации (звонки, сирены);
- аппараты управления и защиты (трансформаторы, выключатели, предохранители и т. д.), установленные в цепях освещения и отопления.
Крановые электродвигатели - электродвигатели специального кранового типа с влагостойкой изоляцией, повышенной прочности, допускающие большие кратковременные перегрузки и имеют большие пусковые и максимальные моменты, которые превышают номинальные в 2,3...3 раза. Крановые электродвигатели рассчитаны на кратковременные и повторно-кратковременные режимы работы.
8.2 Сварочное оборудование
При электродуговой сварке происходит короткое замыкание между электродом и деталью. Электрическая дуга расплавляет деталь и электрод. При каждом коротком замыкании развиваются большие токи (токи короткого замыкания), а напряжение падает до нуля. Чтобы поддержать горение дуги в период между короткими замыканиями, необходимо напряжение 25...30 В. Время восстановления рабочего напряжения от 0 до 30 вольт после каждого короткого замыкания должно быть менее 0,05 с. Для сварочных трансформаторов установлено наибольшее допустимое напряжение 70 В при сварочной силе тока более 200 А и напряжение 100 В при сварочной силе тока менее 100 А. Токи короткого замыкания могут вызвать перегрев в проводке и обмотках источника тока, поэтому источник тока должен выдерживать продолжительные короткие замыкания сварочной цепи.
Виды сварочных аппаратов:
1) трансформаторные аппараты переменного тока - самые распространенные, простые, надежные и дешевые. Данные аппараты чувствительны к колебаниям питающего напряжения. При снижении напряжения выходные свойства оборудования ухудшаются, и не всем новичкам удается ровный и красивый сварной шов;
2) трансформаторные аппараты постоянного тока - конструкция схожа с предыдущим аппаратом, но на выходе оснащена диодным или тиристорным выпрямителем. Данное оборудование более сложное, тяжелое и дорогое;
3) инверторы или импульсные сварочные аппараты – у них малая зависимость от входного напряжения, электронное управление силой тока, стабильная дуга, низкое энергопотребление, малые габариты и вес (от 3 кг).
8.3 Класс изоляции ручных электрических машин по напряжению и изоляции
I класс - на номинальное напряжение 220 В, у которых хотя бы одна металлическая деталь, доступная для прикосновения, от делена от частей, находящихся под напряжением только рабочей изоляцией;
II класс - на номинальное напряжение 220 В, у которых все металлические детали, доступные для прикосновения, отделены от частей, находящихся под напряжением, двойной или усиленной изоляцией;
III класс - на номинальное напряжение 36 В.
Машины I класса опасны в отношении поражения оператора электрическим током. При работе их необходимо надежно заземлять, использовать резиновые коврики и диэлектрические перчатки, но даже при этом в строительных условиях их не везде разрешается эксплуатировать.
Машины II класса (с двойной изоляцией) - наиболее прогрессивны, так как они могут питаться от осветительной сети, их не нужно заземлять, и при этом обеспечивается полная электробезопасность работы при соблюдении правил эксплуатации. Двойная изоляция машин осуществляется следующим способом: статор (индуктор с катушками) двигателя, щеточный механизм, выключатель и все токопроводящие (соединительные) провода размещены в корпусе и рукоятке из изоляционного материала (высокопрочная пластмасса), а вал ротора (якоря) имеет электроизоляционную втулку, изолирующую его от ротора (якоря) и коллектора;
Машины III класса в работе безопасны и должны получать питание от автономных источников тока или от сети через трансформаторы.
Лекция 9 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА. АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ
Электропривод – это совокупность электрических машин, аппаратов и систем управления ими, предназначенные для приведения в движение рабочих органов машин и механизмов.
9.1 Выбор электродвигателя
Электродвигатель выбирается по следующим характеристикам:
- номинальная мощность;
- номинальное напряжение;
- частота вращения вала;
- режим работы;
- условия безопасности.
Номинальный режим работы электродвигателя - режим работы, который рассчитан для данного двигателя заводом-изготовителем. При номинальном режиме обеспечивается нормальная работа электродвигателя и допустимая температура его нагрева.
Номинальная мощность электродвигателя - расчетная мощность, которую должен развивать электродвигатель. Фактическая мощность, развиваемая электродвигателем, называется нагрузкой электродвигателя.
Номинальные мощности трехфазных асинхронных электродвигателей общего применения - 0,6; 0,8; 1,1; 1,5; 2,5; 3; 4; 5,5; 7,5; 10; 13; 17; 22; 30; 40; 55; 75 и 100 кВт.
Номинальные напряжения, на которые выпускают электродвигатели общего применения переменного трехфазного тока — 220, 380, 500, 3000 и 6000 В.
Режимы работы электродвигателей по условиям нагрева (зависит от вида изоляции):
- длительный - все части двигателя нагреваются до установившейся температуры и в дальнейшем увеличение температуры прекращается (центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры и транспортеры);
- кратковременный - стандартные длительности рабочего периода - 15, 30, 60 и 90 мин указывается на щитке двигателя. За этот период двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а во время пауз в работе охлаждается практически до температуры окружающей среды (например, электродвигатель механизма подъема стрелы).
- повторно-кратковременный - режим, при котором за время рабочего периода электродвигатель не успевает достигнуть установившейся температуры, а за время последующей паузы не успевает охладиться до температуры окружающей среды (одноковшовые экскаваторы, различные краны, подъемники и другие машины).
Таблица 9.2 Степени защиты электродвигателей
Степень защиты | Защита двигателя |
IP23 | От проникновения внутрь предметов диаметром более 12 мм; От прикосновения пальцами к токоведущим частям; От брызг воды, попадающих в двигатель под углом до 60° от вертикали. |
IP44 | От проникновения внутрь предметов диаметром более 1 мм; От прикосновения к токоведущим частям; От брызг воды с любого направления. |
IP54 | От проникновения пыли в количестве, не препятствующем работе двигателя; Полная защита от прикосновения к токоведущим частям; От брызг воды с любого направления. |
IP55 | От проникновения пыли в количестве, не препятствующем работе двигателя; Полная защита от прикосновения к токоведущим частям; Защита от струй воды, например из шланга. |
9.3 Аппаратура управления электроприводом
Контроллеры - служат для управления работой электродвигателя, т. е. его включения, регулирования частоты вращения, остановки и изменения направления движения (реверсирования).
Контакторы - электрические аппараты для замыкания и размыкания силовых электрических цепей, приводимый в действие при помощи электромагнита.
Магнитные пускатели - малогабаритные контакторы специального исполнения, предназначенные для пуска, остановки и реверсирования асинхронных короткозамкнутых электродвигателей, а также для коммутации (замыкания и размыкания) других электрических цепей. Магнитный пускатель может иметь встроенные тепловые реле для защиты электрической цепи от перегрузок.
Реле времени применяют в магнитных контроллерах кранов для автоматического замыкания и размыкания цепей управления с заданной выдержкой времени.
Реле максимального тока (максимальное реле) - применяют для защиты электродвигателей от повреждения при резком возрастании силы тока, например, при большой перегрузке или коротком замыкании.
Тепловое реле - служит для защиты электродвигателя от небольших, но длительных перегрузок, при которых сила тока двигателя превышает номинальное значение на 30% и более. Тепловое реле срабатывает при определенном значении силы тока в течение некоторого интервала времени.
Конечные выключатели - служат для ограничения действия механизмов крана и включения цепей сигнализации.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |


