Цели и задачи дисциплины «Электрические и электронные аппараты» (стр. 2 )

Темы курсовых проектов, входящих в данный курс «Расчет электрических и электронных аппаратов для электроприводов и системы электроснабжения».

Целью курсового проекта является закрепление и систематизация знаний по дисциплине «Электрические и электронные аппараты» для самостоятельного решения комплексной задачи проектирования по заданным техническим условиям.

В задании на курсовой проект указываются наименование, количество и исходные данные электроприёмников, подключенных к участку схемы электроснабжения.

В проекте необходимо решить следующие задачи: для конкретных схем электроприводов и других электроприемников составить схему их электроснабжения, выбрать типы электроприемников и определить потребляемые ими токи, выбрать марки и определить сечения питающих кабелей (проводов), выбрать типы силовых и распределительных пунктов для приема и распределения электрической энергии, выбрать типы и определить параметры коммутационных, защиты и других аппаратов.

Общий ход проектирования и методики выполнения расчетов приведены в данной работе.

В заключительной части выполненного проекта должна быть проведена инженерная оценка полученного решения.

Рекомендуемая литература

Основная

1. , , Сушков и электронные аппараты: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. – 144 с.

2. Бурков техника и преобразователи: Учеб. пособие для вузов. М.: Транспорт, 2000. – 464 с.

3. Прянишников : Курс лекций. – СПб.: Корона принт, 1998. – 400 с.

4. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник / , , . – М.: ИЦ «Академия», 2004. – 448 с.

Дополнительная

5. Электротехнические устройства и оборудование систем электроснабжения: Справочник: В 2 т. / Под общ. ред. , , (гл. ред.) и др. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. тс.

6. Электрооборудование кузнечно-прессовых машин: Справочник / , , и др., 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1991, 304 с.

7. ГОСТ «Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и определения».

8. ГОСТ (МЭК 144-63) «Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Оболочки. Степени защиты».

9. ГОСТ 403-73 «Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Допустимая температура нагрева частей аппаратов».

10. ГОСТ 2933-83 «Аппараты электрические низковольтные. Методы испытаний».

11. ГОСТ 4.176-85 «Система показателей качества продукции. Аппараты электрические высоковольтные. Номенклатура показателей».

12. ГОСТ (СТ СЭВ 2764-80) «Приборы полупроводниковые. Термины и определения».

13. ГОСТ (СТ СЭВ 11-78) «Тиристоры. Термины, определения и буквенные обозначения параметров».

14. ГОСТ «Элементы логические интегральных микросхем. Основные параметры».

15. ГОСТ (СТ СЭВ 1623-79) «Микросхемы интегральные. Термины и определения»

16. ГОСТ (СТ СЭВ 1624-79) «Микросхемы интегральные. Ряд питающих напряжений».

17. ГОСТ (СТ СЭВ 299-76) «Микросхемы интегральные. Общие технические условия».

18. ГОСТ «Микросхемы интегральные для цифровых вычислительных машин и устройств дискретной автоматики. Основные параметры».

19. ГОСТ «Микросхемы интегральные запоминающих устройств и элементов запоминающих устройств. Основные параметры»

Основные понятия и определения в соответствии с ГОСТ

Электрические контактные коммутационные аппараты – это аппараты, предназначенные для коммутации электрической цепи путем перемещения контакт-деталей относительно друг друга и проведения тока.

Номинальное напряжение аппарата – наибольшее рабочее напряжение, для работы при котором предназначен аппарат.

Номинальный ток аппарата – это ток, который определяется условиями нагрева аппарата в его основном номинальном режиме и основном конструктивном исполнении.

Коммутационный электрический аппарат – электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и проведения тока.

Контактный коммутационный аппарат – коммутационный электрический аппарат, осуществляющий коммутационную операцию путем перемещения его контакт-деталей относительно друг друга.

Бесконтактный коммутационный аппарат – коммутационный электрический аппарат, осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.

Однополюсный коммутационный аппарат – коммутационный аппарат, имеющий один полюс.

Многополюсный коммутационный аппарат – коммутационный аппарат, имеющий два и более полюсов.

Аппарат с общим приводом – многополюсный контактный аппарат, имеющий для всех полюсов общий привод.

Аппарат с выдержкой времени – коммутационный электрический аппарат, имеющий устройство, обеспечивающее специально предусмотренную выдержку времени от момента подачи команды на выполнение коммутационной операции до начала ее выполнения.

Аппарат с самовозвратом – контактный коммутационный аппарат, автоматически возвращающийся в начальное положение после снятия внешнего воздействия.

Аппарат без самовозврата – контактный коммутационный аппарат, для изменения фиксированного коммутационного положения которого необходимо внешнее воздействие.

Аппарат со свободным расцеплением – контактный коммутационный аппарат, переходящий в начальное положение, когда команда на этот переход дана после команды на переход в конечное положение, даже если последняя не снята.

Аппарат моментного действия – контактный коммутационный аппарат, у которого скорость движения контактов практически не зависит от скорости перемещения подвижных частей его привода.

Выключатель – коммутационный электрический аппарат, имеющий два коммутационных положения или состояния и предназначенный для включения и отключения тока.

Автоматический выключатель – выключатель, предназначенный для автоматической коммутации электрической цепи.

Токоограничивающий выключатель – выключатель, в конструкции которого предусмотрены специальные меры для ограничения в заданном диапазоне тока отключаемой им цепи.

Путевой выключатель (переключатель) – выключатель (переключатель), изменяющий свое коммутационное положение или состояние при заданных положениях, перемещающихся относительно него подвижных частей рабочих машин и механизмов.

Кнопочный выключатель (кнопка) – выключатель, приводимый в действие нажатием или вытягиванием детали, передающей усилие оператора.

Разъединитель – контактный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет в отключенном положении изоляционный промежуток.

Переключатель – контактный коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической цепи.

Предохранитель – коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством разрушения специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенную величину.

Предохранитель-выключатель – предохранитель, выполняющий функции выключателя при взаимном перемещении деталей.

Предохранитель-разъединитель – предохранитель, выполняющий функции разъединителя при взаимном перемещении деталей.

Контактор – двухпозиционный аппарат с самовозвратом, предназначенный для частых коммутаций токов, не превышающих токи перегрузки, и приводимый в действие двигательным приводом.

Пускатель – коммутационный электрический аппарат, предназначенный для пуска, остановки и защиты электродвигателей без выведения и введения в его цепь сопротивления резисторов.

Контроллер – многопозиционный аппарат, предназначенный для управления электрическими машинами и трансформаторами путем коммутации резисторов, обмоток машин и (или) трансформаторов.

Главная цепь аппарата – токоведущие части аппарата, включенные в электрическую цепь, которую этот аппарат должен коммутировать в соответствии с его основным назначением.

Вспомогательная цепь аппарата – электрическая цепь аппарата, не являющаяся его главной цепью.

Цепь управления аппарата – вспомогательная цепь аппарата, предназначенная для его управления.

Главный контакт аппарата – коммутирующий контакт аппарата, включенный в его главную цепь.

Основной контакт аппарата – коммутирующий контакт аппарата, предназначенный для проведения основной части рабочего тока.

Контакт управления аппарата – вспомогательный контакт аппарата, включенный в его цепь управления и предназначенный для использования потребителем по его усмотрению.

Свободный контакт аппарата – вспомогательный контакт аппарата, не являющийся контактом управления и предназначенный для использования потребителем по его усмотрению.

Коммутирующее устройство контактного аппарата – часть контактного аппарата, содержащая комплект контакт-деталей и деталей, на которых они закреплены, предназначенная для коммутации электрических цепей.

Вывод аппарата – часть коммутационного аппарата, предназначенная для соединения его с внешними проводниками электрических цепей.

Полюс аппарата – часть коммутационного аппарата, связанная только с одной электрически независимой частью главной цепи этого аппарата и не включающая части, предназначенные для совместного монтажа и оперирования всеми полюсами

Дугогасительная камера аппарата – часть коммутационного аппарата, предназначенная способствовать гашению электрической дуги и ограничивать распространение ионизированных газов и пламени.

Дугогасительная камера с дутьем – дугогасительная камера аппарата, в которой приняты специальные меры для взаимного перемещения дуги и газовой и (или) жидкостной среды.

Дугогасительная камера с деионной решеткой – дугогасительная камера аппарата, в которой существенным фактором при гашении дуги является разделение ее на ряд последовательно соединенных коротких дуг, горящих между металлическими пластинами, образующими решетку.

Катушка магнитного дутья – катушка коммутационного электрического аппарата, создающая магнитное поле для перемещения дуги в дугогасительной камере.

Указатель коммутационного положения аппарата – часть коммутационного электрического аппарата, предназначенная только для указания его коммутационного положения.

Указатель срабатывания коммутационного электрического аппарата – часть коммутационного электрического аппарата, предназначенная только для указания о его срабатывании.

Привод контактного аппарата –устройство, предназначенное для создания или передачи силы, воздействующей на подвижные части контактного аппарата для выполнения функции этого аппарата.

Ручной привод контактного аппарата – привод контактного аппарата, в котором передаваемая или создаваемая сила образована за счет мускульной энергии оператора.

Двигательный привод контактного аппарата – привод контактного аппарата, в котором передаваемая или создаваемая сила образована любыми видами энергии, кроме мускульной энергии оператора.

Привод зависимого действия контактного аппарата – привод контактного аппарата, при работе которого выполнение коммутационной операции зависит от непрерывности подачи энергии от внешнего источника в течение всего периода совершения этой операции.

Привод независимого действия контактного аппарата – привод контактного аппарата, при работе которого выполнение коммутационной операции не зависит от непрерывности подачи энергии от внешнего источника в течение всего периода совершения этой операции.

Расцепляющее устройство контактного аппарата (расцепитель) – устройство, предназначенное механически воздействовать на удерживающее устройство контактного аппарата с целью освобождения его подвижных частей для изменения коммутационного положения.

Расцепитель с выдержкой времени – расцепитель, срабатывающий по истечении предусмотренного времени после того, как воздействующая величина достигает определенного значения.

Расцепитель с зависимой выдержкой времени – расцепитель с выдержкой времени, зависящей от значения воздействующей величины.

Расцепитель с независимой выдержкой времени – расцепитель с выдержкой времени, не зависящей от значения воздействующей величины.

Максимальный расцепитель – расцепитель, вызывающий срабатывание аппарата при значениях воздействующей величины больших определенного значения.

Минимальный расцепитель – расцепитель, вызывающий срабатывание аппарата при значениях воздействующей величины меньших определенного значения.

Независимый расцепитель – расцепитель, вызывающий срабатывание коммутационного аппарата при включении его реагирующего органа другим аппаратом в электрическую цепь с заданными параметрами.

Включающий электромагнит – электромагнит, предназначенный для перевода контактного аппарата из начального положения в конечное.

Отключающий электромагнит – электромагнит, предназначенный для перевода контактного аппарата из конечного положения в начальное.

Включающая катушка аппарата – катушка контактного аппарата, предназначенная для перевода его из начального положения в конечное.

Включающая катушка аппарата – катушка контактного аппарата, предназначенная для перевода его из конечного положения в начальное.

Замкнутое положение контактов аппарата – положение подвижного и неподвижного контактов контактного аппарата, при котором они соприкасаются.

Разомкнутое положение контактов аппарата – положение подвижного и неподвижного контактов контактного аппарата, при котором они не соприкасаются.

Замыкание контактов аппарата – перевод контактов контактного аппарата из разомкнутого в замкнутое положение.

Размыкание контактов аппарата – перевод контактов контактного аппарата из замкнутого в разомкнутое положение.

Включенное положение контактов аппарата – замкнутое положение контактов контактного аппарата, при котором обеспечивается заданная непрерывность электрической цепи и заданные контактные нажатия.

Отключенное положение контактов аппарата – разомкнутое положение контактов контактного аппарата, при котором между ними имеется заданный изоляционный промежуток.

Коммутационная операция – дискретный переход контактного аппарата из одного коммутационного положения в другое или бесконтактного аппарата из одного коммутационного состояния в другое.

Коммутационное положение контактного аппарата – положение контактного аппарата, которое определяется любым из предусмотренных фиксированных положений его контактов.

Коммутационное состояние бесконтактного аппарата – открытое или закрытое состояние бесконтактного аппарата.

Начальное положение контактного аппарата с самовозвратом – положение аппарата с самовозвратом, характеризуемое фиксированным положением его частей при отсутствии воздействия привода на подвижные части аппарата.

Конечное положение контактного аппарата с самовозвратом – положение аппарата с самовозвратом, характеризуемое положением его частей, в которое они предназначены перейти при подводе энергии к его приводу.

Начальное (конечное) положение контактного аппарата без самовозврата – условное положение аппарата без самовозврата, характеризуемое положением его частей, принятым за начальное (конечное).

Включение контактного аппарата – переход контактного коммутационного аппарата из начального положения в конечное.

Отключение контактного аппарата – переход контактного коммутационного аппарата в начальное положение.

Срабатывание коммутационного аппарата – действие коммутационного электрического аппарата в соответствии с его назначением после получения команды на срабатывание.

Возврат коммутационного аппарата – переход коммутационного электрического аппарата после срабатывания в положение или состояние, будучи в котором он может выполнять свои функции.

Воздействующая величина – физическая величина, на которую коммутационный аппарат предназначен реагировать.

Значение величины срабатывания аппарата – значение воздействующей величины, при котором происходит срабатывание аппарата.

Значение величины несрабатывания аппарата – значение воздействующей величины, при котором не происходит срабатывание аппарата.

Уставка аппарата по воздействующей величине – заданное значение величины срабатывания или несрабатывания, на которое отрегулирован аппарат.

Уставка аппарата по времени – значение выдержки времени, на которое отрегулирован аппарат.

Диапазон уставки аппарата – область значений уставки, на которые может быть отрегулирован аппарат.

Время дуги полюса аппарата – интервал времени между моментом появления дуги и моментом ее окончательного погасания на данном полюсе аппарата.

Время включения аппарата – интервал времени с момента подачи команды на включение коммутационного аппарата до момента появления заданных условий для прохождения тока в его главной цепи.

Собственное время включения контактного аппарата – интервалы времени с момента подачи команды на включение контактного аппарата до момента соприкосновения заданного контакта.

Полное время отключения цепи – интервал времени с момента подачи команды на отключение коммутационного аппарата до момента прекращения тока во всех полюсах аппарата.

Время-токовая характеристика коммутационного аппарата – зависимость времени срабатывания коммутационного аппарата от тока в его главной цепи.

Коммутационная способность коммутационного аппарата – способность коммутационного аппарата предусмотренным образом коммутировать электрические цепи определенное число раз в предусмотренных условиях, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии.

Включающая способность коммутационного аппарата – коммутационная способность коммутационного аппарата при включении цепи.

Пропускной ток – ток, который фактически протекает в цепи в период коммутации ее данным токоограничивающим аппаратом.

Ток отключения – принятое значение ожидаемого тока в цепи, отключенной аппаратом, в заданный момент времени.

Ток включения – принятое значение ожидаемого тока в цепи, включенной аппаратом, в заданный момент времени.

Механическая износостойкость контактного аппарата – способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций без тока в цепи главных и свободных контактов, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии.

Коммутационная износостойкость контактного аппарата – способность контактного аппарата выполнять в определенных условиях определенное число операций при коммутации его контактами цепей, имеющих заданные параметры, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии.

Бестоковая пауза коммутационного аппарата – интервал времени с момента погасания дуги во всех полюсах контактного аппарата до момента возникновения тока в одном из его полюсов при автоматическом повторном включении.

Логический элемент – это электрическая схема, имеющая один или несколько входов и один выход, и работающая на принципе изменения свои внутренних параметров.

Тиристор – это полупроводниковый прибор с двумя устойчивыми состояниями, имеющий три (или более) выпрямляющих перехода, который может переключаться в открытое состояние и наоборот.

Триодный тиристор (тринистор) – это тиристор, имеющий два основных и один управляющий вывод.

Симметричный триодный тиристор (триак) – это триодный тиристор, который при подаче сигнала на его управляющий переход включается как в прямом, так и в обратном направлениях.

Интегральная микросхема – это микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования, обработки и (или) накапливания информации и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов, которое, с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации, рассматривается как единое целое.

Полупроводниковая интегральная микросхема – это интегральная микросхема, все элементы и межсоединения которой выполнены в объеме и на поверхности проводника.

Гибридная интегральная микросхема – это интегральная микросхема, часть которой может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации.

Аналоговая интегральная микросхема – это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции.

Цифровая интегральная микросхема – это интегральная микросхема, предназначенная для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону дискретной функции.

Триггеры – это импульсные устройства, которые характеризуются наличием двух устойчивых состояний.

Логические цифровые узлы – это цифровые узлы, осуществляющие различные логические операции над дискретными электрическими сигналами.

Устройства памяти – это устройства, предназначенные для запоминания, хранения и выдачи информации.

Вычислительные устройства – это устройства, предназначенные для выполнения арифметических операций над двоичными числами.

Обозначения и единицы физических величин

Наименование	Обозначение	Единица
Мощность активная	P	Вт
Мощность реактивная	Q	Вар
Напряжение	U	В
Ток	I	А
Частота	f	Гц
Сопротивление активное	R	Ом
Сопротивление реактивное	x	Ом
Индуктивность	L	Гн
Емкость	C	Ф
Постоянная времени	τ	С
Тепловое сопротивление	Rth	0С/Вт