Автомат электрический это: Страница не найдена — Я

Содержание

Устройство и принцип работы УЗО

Автоматы защиты в электрических цепях представляют собой устройства, автоматически выключающие электропитание путём размыкания контактов. Контакты размыкаются при коротком замыкании, превышении токовой нагрузки сверх расчётной и при появлении ненормированных токов утечки в сети. Автоматы защиты служат также в качестве выключателя для ручного размыкания сети.
В свою очередь, автоматы защиты делятся на следующие группы:

В последнее время появились также комбинированные приборы, совмещающие автомат защиты и УЗО, так называемые диффавтоматы.

В данной статье мы рассмотрим автоматы защиты, особенности их устройства, выбора и монтажа.

разнополюсные автоматические выключатели

  • 2.Для размыкания контактов достаточно отодвинуть защёлку, и пружина размыкания, прикреплённая к размыкающему контакту (контактам), разомкнёт цепь. Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга гасится специальным устройством гашения. Защёлка отодвигается для размыкания, во-первых, соленоидом, включённым в цепь последовательно при определённом
камера автоматического выключателя

значении протекающего через него тока, и, во-вторых, биметаллической пластиной, тоже включённой последовательно, изгибающейся при нагреве и сдвигающей защёлку для размыкания. Можно так же разомкнуть контакты вручную, нажав на кнопку, которая механически связана с защёлкой.Сверху и снизу расположены контакты (клеммы) для соединения с проводами. Крепится устройство защёлкиванием на так называемой DIN — рейка (DIN – Дойче Индустри Нормен – немецкие стандарты промышленности) DIN – рейка оснащаются входные щитки электросетей, в эти щитки также устанавливаются электросчётчики. Ставится автомат на DIN-рейку простым защёлкиванием, а для снятия необходимо отвёрткой сдвинуть специальную рамку фиксации.

дин-рейка для крепления автоматов защиты

Автомат защиты, защищает электросеть и приборы, подключённые после него.
При коротком замыкании сила тока, протекающего через соленоид, многократно увеличивается, соленоид втягивает сердечник, соединённый с защёлкой и цепь размыкается. Если же токовая нагрузка увеличивается (до срабатывания соленоида) и это вызывает сверхнормативный нагрев проводов, срабатывает биметаллическая пластина. При этом если время срабатывания соленоида составляет около 0,2 сек., то время срабатывания биметаллической пластины – около 4 сек.

автомат защиты

Номинальный ток и ток мгновенного расцепления автомата. Выбор автомата защиты

Основной характеристикой при выборе автомата является номинальный ток, который указывается на маркировке автоматов. Чтобы понять его смысл, нужно знать, что любая электросеть состоит из так называемых групп, каждая группа образует независимую «петлю», все петли подключены к входным проводам параллельно, то есть независимо. Это делается, во-первых, для повышения надёжности работы электросети и уменьшения возможности перегрузок, во-вторых, с помощью групп все токовые нагрузки выравниваются и приводятся к некоторым стандартным значениям, что позволяет экономить на проводах – для каждой группы выбирается своё сечение проводов.
Как правило, одну группу составляют приборы освещения, другую – розетки, третью энергопотребляющие электроплиты, стиральные машины и т.д. По каждой группе при проектировании сети электроснабжения определяется номинальный ток, исходя из которого, рассчитывается поперечное сечение проводов. Нужно заметить, что номинальный ток группы потребителей рассчитывается не простым суммированием мощностей потребителей, а с учётом вероятности одновременного включения нескольких потребителей в сеть. Для этого вводится так называемый коэффициент вероятности, рассчитываемый по специальной методике.

схема подклюючения автоматов защиты

Исходя из расчётных номинальных токов каждой группы потребителей, рассчитывается необходимое сечение проводов, и выбираются автоматы защиты (на каждую группу ставится свой автомат). Выбираются автоматы таким образом, что по известному номинальному току группы выбирается автомат с ближайшим в большую сторону значением номинального тока. Например, при номинальном токе группы 15А, выбираем автомат со значением номинального тока 16А.

номинал автоматических выключателей

Нужно понимать, что автомат защиты срабатывает не при небольшом превышении номинального тока, а при токе в сети, в несколько раз превышающем номинальный. Этот ток называется – ток мгновенного расцепления (в отличие от тока срабатывания биметаллической пластины) автомата защиты. Это второй параметр, который нужно учитывать при выборе автомата. По величине тока мгновенного расцепления, вернее по его отношению к номинальному току, автоматы делятся на три группы, обозначаемые латинскими буквами В; С; и D. (В Европейском Союзе выпускаются автоматы и класса А.) Что означают эти буквы?

Автоматы класса В рассчитаны на мгновенное расцепление при токе выше 3-х и до 5-ти номинальных токов.
Класс С соответственно выше 5-ти и до 10-ти номинальных токов.
Класс D – выше 10-ти и до 20-ти номинальных токов.

классификация автоматических выключателей

Для чего введены эти классы?

Дело в том, что существует такое понятие как пусковой ток нагрузки, который может для некоторых потребителей превышать номинальный рабочий ток в несколько раз. Например, любые электродвигатели в момент пуска (пока ротор двигателя неподвижен) работают практически в режиме короткого замыкания, то есть нагружают сеть только активным сопротивлением медных обмоток, которое невелико. И лишь когда ротор двигателя набирает обороты, появляется реактивное сопротивление, уменьшающее ток. Пусковые токи электродвигателей в 4-5 раз превышают номинальные (рабочие токи). (Правда длительность протекания пусковых токов невелика, биметаллическая пластина автомата защиты сработать не успеет).

Если мы для защиты двигателей применим автоматы класса В, то получим при каждом пуске двигателя ложное срабатывание автомата на пусковой ток. И возможно вообще не сможем запустить двигатель. Именно поэтому для защиты двигателей нужно применять автоматы класса D.

защита автомата от пусковых токов — электродвигатель

Класс В – для защиты осветительных сетей, нагревательных приборов, где пусковые токи минимальны или вообще отсутствуют. Соответственно класс С – для приборов со средними пусковыми токами.

средние пусковые токи — лампы освещения

Естественно для выбора автомата защиты нужно учитывать напряжение, тип тока, рабочую среду и т.д., но всё это в особых комментариях не нуждается.

Установка и монтаж автоматов защиты

Сразу отметим, что работы по установке и монтажу автоматов защиты должны проводиться квалифицированным персоналом, прошедшим соответствующее обучение и имеющим допуск на право проведения подобных работ. Это – требование безопасности, изложенное в ПУЭ.

монтаж электрического щита

Установка и монтаж автоматов производятся на основе принципиальной схемы, которая должна быть прикреплена на видном месте внутри входного щитка электропитания. Принципиальная схема конкретной установки разрабатывается на основе типовых схем. Как правило, во входном щитке располагается следующее оборудование:

электрический щит с автоматами защиты
  1. На входе устанавливается выключатель – рубильник, пакетный выключатель или общий автомат защиты (в современных щитках ставятся автоматы защиты). Это делается для того, чтобы можно было проводить электромонтажные работы внутри щитка, просто отключив весь щиток от электропитания.
  2. Далее подключается электросчётчик, который пломбируется для защиты от всякого рода «умельцев» «экономить» электроэнергию.
  3. После счётчика питающие провода разветвляются на группы, и на входе каждой группы ставится свой автомат защиты, а после него – УЗО (устройство защитного отключения). УЗО выбираются таким образом, чтобы их номинальный ток превышал номинальный ток автомата защиты. Далее провода выходят из щитка к группам потребителей, к каждой группе своим отдельным кабелем.

Автоматы защиты и УЗО крепятся на DIN-рейке. Сам монтаж сложностей не представляет, нужно только заметить, что для облегчения монтажа существуют готовые планки перемычек или перемычки – это для подачи, к примеру, на все автоматы фазного напряжения, входной провод подключается к первому автомату, а к остальным – с помощью перемычек. Также в щитке устанавливаются общие зажимные планки для нулевых проводов и для проводов заземления. Всё это значительно облегчает монтаж.

автоматы защиты для дома и офиса

Автоматический выключатель, принцип работы, характеристики, выбор

Автоматический выключатель (его еще иногда называют "автомат защиты") предназначен для отключения, оборудованной им, электрической цепи при коротком замыкании или превышении тока более определенной величины.

Работа автоматического выключателя может быть основана на тепловом или электромагнитном принципах. Стоит отметить, что большинство современных выключателей одновременно используют оба эти принципа. Как это работает поясняет рисунок 1.

Ток, протекающий между точками подключения автомата (А-В), проходит через катушку электромагнита L и биметаллическую пластину 2.

При превышении предельно допустимого значения тока происходит нагрев биметаллической пластины (тепловой принцип), она деформируется, приводя в действие расцепитель S - устройство, размыкающее электрическую цепь.

Однако, здесь имеет место достаточно высокая инерционность, определяющая большое время срабатывания теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель срабатывает при значительном превышении тока через катушку L, что вызывает перемещение сердечника 1, который также воздействует на контакт S, вызывая срабатывание выключателя, причем происходит это очень быстро.

Таким образом, комбинация перечисленных принципов работы автоматического выключателя позволяет отслеживать достаточно длительные, но не мгновенные превышения тока (тепловой) и резкое значительное возрастание тока, например, при коротком замыкании (электромагнитный).

ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Перед тем как выбрать автоматический выключатель стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Предлагаю сделать это на конкретном примере (рисунок 2).

Если посмотреть на выключатель, то на его корпусе можно увидеть ряд маркировок.

  1. Торговая марка (производитель), ниже каталожный или серийный номер. Производитель нам может быть интересен с точки зрения репутации, соответственно качества.

    Серийный номер указывает на ряд таких технических характеристик выключателя как количество рабочих циклов, класс защиты, устойчивость к вибрационным нагрузкам и пр., то есть достаточно специфическая справочная информация. Однако, он характеризует еще отключающую способность выключателя, которую по-хорошему учесть следует.


  2. Находящийся вверху буквенно цифровой индекс определяет номинальный ток (In) - здесь 10 Ампер и тип (класс), определяющий ток мгновенного расцепления (выключения) (Ic):
    • B (Ic=свыше 3*In до 5*In) - применяется при достаточно длинных силовых линиях, собственное сопротивление которых может существенно ограничить ток короткого замыкания,
    • C (Ic=свыше 5*In до 10*In) - наиболее распространенный тип, подходит для бытовых линий с низкой индуктивной нагрузкой,
    • D (Ic=свыше 10*In до 20*In) - рекомендован для защиты цепей питания мощных электродвигателей, других устройств, имеющих большие значения пусковых токов (индуктивная нагрузка).

    Под ним указаны пределы рабочих напряжений, их тип - переменное (~) или постоянное (-).

  3. Это схема выключателя, она похожа на ту, что я приводил выше. На ней видно, что данный выключатель имеет электромагнитный (а) и тепловой (в) автоматические расцепители.

Таким образом, выбор автоматического выключателя следует производить с учетом токовой нагрузки, которая определяется мощностью потребителей электроэнергии (про это можно посмотреть здесь) и описанных выше условий его эксплуатации.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


как правильно выбрать автоматический выключатель тока

Автоматы электрические выполняют функцию защиты проводки от перегрузок, замыканий, аварий, которые могут возникнуть при скачках напряжения. Чтобы не случилась чрезвычайная ситуация, необходимо в квартирах, частных домах, гаражах, дачах и хозяйственных постройках устанавливать электрические автоматические выключатели. Когда случаются перегрузки или скачки, то прибор реагирует и работает неодинаково. В той или иной ситуации происходит срабатывание отдельных частей устройства, в то время как другие части продолжают работать, обеспечивая безопасность жилища.

Принцип работы защитного автомата

Выключатель имеет компактные, небольшие размеры, устройство помещено в пластмассу из термостойких материалов. На одной стороне —лицевой — установлена рукоятка, позволяющая включать и выключать прибор, на другой — сзади — фиксатор-защелка, который крепится на специальную DIN-рейку. Снизу и сверху расположены винтовые клеммы.

Принцип работы выключателей зависит от состояния сети и протекания тока по проводке. Когда прибор электрического выключателя находится в нормальном режиме, то через автомат проходит ток, показатели которого могут быть равны или меньше установленного номинального значения. Напряжение от внешней сети идет на верхнюю клемму с неподвижным контактом. Отсюда ток поступает на замкнутый подвижный контакт, а далее переходит на катушку соленоида, которая является гибким медным проводником. Уже отсюда ток идет на тепловой расцепитель, с которого поступает на нижнюю клемму. Именно она подключена к сети.

Таблица номиналов автоматов по току

Штатный ток, который проходит по проводке, может быть больше или меньше установленных значений. На их основании составлена классификация времятоковых характеристик для расцепителей в устройствах. Каждый вид в государственном стандарте отмечен латинской буквой, а допустимое превышение следует искать по формуле коэффициента — k=I/In.

В таблице 1 указаны нормы каждого типа времятоковых показателей.

Таблица 1

Тип время токаЗначение
АДопустимое троекратное превышение, которое является максимальным
ВОт 3 до 5
СПревышение больше штатного возможно в 5-10 раз
DПревышение возможно в 10-20 раз
КОт 8 до 14
ZПревышение разрешено в пределах 2-4 раз больше нормы

В таблице 2 приведены времятоковые характеристики приборов автоматического выключения тока.

Таблица 2

ТипХарактеристикаВиды цепей
АЗащита на отрезке АВ активируется, когда коэффициент будет равен 1,3. Отключение тока происходит в течение 60 мин. Если ток будет и дальше увеличиваться, то время отключения сокращается ровно в два раза. Электромагнитная защита со скоростью 0,05 сек. сработает, если номинал превысит в 2 раза.Не подвержены кратковременным перегрузкам, применяются в промышленных масштабах, а не быту.
ВШтатный номинал может быть превышен в 3-5 раз. Активация соленоида происходит, если перегрузка возрастет в 5 раз. Тогда обесточивание произойдет в течение 0,015 сек. Термоэлемент отключится в течение 4 сек. уже при троекратном превышении.Характерны для цепей без высоких пусковых токов.
СПерегрузка происходит чаще, чем при других видах, допустимые показатели выше нормы — в 5 раз. Как только произойдет превышение штатного режима, автоматически отключиться термоэлемент. В бытовых сетях, где часто присутствует нагрузка разного типа.
DПревышение штатной нормы происходит в 10 раз, после чего отключается термоэлемент, и в 20 раз — для соленоида.Используется для того, чтобы защитить пусковые устройства, по которым проходит высокий ток.
КОтключение соленоида произойдет, если ток превысит показатели в 8 раз.Такие приборы надо ставить на цепи, имеющие индуктивную нагрузку.
ZХарактерно небольшое превышение — от 2 до 4 раз.Используется, чтобы подключать электронные приборы.
MAТермоэлемент не применяется, чтобы отключить нагрузку.Устанавливается на устройствах с электрическими двигателями.

Подбор автоматического выключателя по мощности

Одним из главных показателей, по которому осуществляется выбор автоматического выключателя, является мощность нагрузки. Это позволяет рассчитать нужное значение тока для устройства, его защиты от перепадов напряжения. Расчет проводится по номинальному току, поэтому рекомендуется выбирать по мощности отдельных участков. Во внимание стоит принимать меньшие или номинальные показатели расчетных токов. Допустимый ток электропроводки будет больше, чем номинальная мощность выключателя.

Необходимо учитывать и такой показатель, как времятоковая характеристика устройства. Основным параметром для определения номинального показателя мощности является сечение провода. Допустимое значение тока, которое указывается на автоматическом выключателе, должно быть немного меньше, чем максимальный ток для сечения провода. Выбирают устройство по наименьшему сечению провода, который проложен в проводке.

Чем опасно несоответствие кабеля сетевой нагрузке

Если автомат не будет соответствовать сетевой мощности и нагрузке, тогда он не будет защищать проводку от того, что сила тока и напряжение резко возрастет или упадет.

Сечение кабеля для сетевой нагрузки должно точно соответствовать мощности аппарата. Если мощность по разным участкам будет по сумме больше, чем номинальная величина, то станет увеличиваться температура. Из-за этого может произойти плавление изоляционного слоя кабеля. В результате чего начнется возгорание электрической проводки. Также, если сечение кабеля не будет отвечать нагрузке, то будут наблюдаться следующие явления:

  • Задымление.
  • Запах горелой изоляции.
  • Возникает пламя.
  • Выключатель не будет отключаться от сети, поскольку номинальные показатели тока по проводке не будут превышать допустимые нормы.

Процесс плавления изоляционного слоя через время спровоцирует короткое замыкание. Далее произойдет отключение автоматического выключателя, огонь способен в это время охватить весь дом.

Защита слабого звена электроцепи

Правила устройства электроустановок гласят, что выключатель для электрической сети обязан максимально защитить самый слабый участок или же содержать такой номинал тока, который будет полностью соответствовать параметру установок, которые включены в сеть. Чтобы подключить провода к сети, необходимо, чтобы их поперечные сечения имели суммарную мощность всех подключенных аппаратов.

Соблюдение подобных правил способно защитить квартиру или дом от возникновения аварии из-за слабого участка электропроводки. Игнорировать описанные требования нельзя, поскольку владелец жилья способен потерять не только прибор автоматического выключения тока, но и квартиру.

Как рассчитать номинал автоматического выключателя

Данный параметр можно рассчитать по следующей формуле: I=P/U, где:

  • I — показатель/величина номинального тока.
  • Р — суммарная мощность всех установок, которые включены в цепь. В расчет берутся лампочки и другие устройства, потребляющие электричество.
  • U — напряжение тока в сети.

Для расчета номинала можно использовать таблицу 3:

Вид подключенияОднофазное в киловаттахТрехфазное (треугольник) в киловаттахТрехфазное (звезда) в киловаттах
U, B

Автоматическое,

в амперах

220380220
1 Ампер0,21,10,7
20,42,31,3
30,73,42
61,36,84
102,211,46,6
163,518,210,6
204,422,813,2
255,528,516,5
327,036,521,1
408,845,626,4
50115733
6313,971,841,6

Используя таблицу 3, можно легко рассчитать, сколько киловатт нагрузки способен выдержать конкретный вид номинального тока. Выбирать надо четко по указанным значениям, чтобы напряжение и вид подключения точно совпадали и соответствовали друг другу. Это поможет избежать превышения нагрузки и возможных аварий.

Недопустимые ошибки при покупке

Покупка автоматического выключателя не проводится каждый день. Поэтому к выбору устройства надо отнестись внимательно, чтобы не устроить дома пожар, замыкание проводки. Во время покупки нельзя допускать следующие виды ошибок:

  • Правильно выбрать автомат по мощности электрической проводки в многоквартирном или частном доме. Многие потребители делают совсем все наоборот — ориентируются на мощность эксплуатируемых электроприборов. Это неправильно, поскольку электропроводка может не выдержать, начать плавиться.
  • Расчет номинала АВ по номинальному току надо делать по средним показателям. Так проводка точно выдержит нагрузку тока.
  • Для дачи или гаража номинал АВ должен быть мощнее, поскольку используемая техника в таких местах имеют большую мощность, чем в квартире.
  • Устройства надо покупать только у проверенных производителей, чтобы все технические характеристики были точными и качественными, не угрожали безопасности жилья и жильцов.
  • Приобретать автоматические выключатели надо только в специализированных магазинах, не пользоваться услугами посредников. Это исключает риск приобретения подделок и некачественной продукции.

Покупка автоматов электрических — не очень сложная задача. Следует придерживаться вышеперечисленных рекомендаций, чтобы избежать ошибок в выборе такого устройства для дома. Рекомендуется приобретать автоматический выключатель с человеком, который разбирается в электричестве, специальной технике, видах сечения, мощности устройства, напряжениях тока в сети и фазах.

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:

•    силовые контакты (подвижный и неподвижный), обеспечивающие коммутацию;  
•    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.
Однако во время размыкания возможно возникновение дугового разряда между подвижным и неподвижным контактами. Дуга движется в сторону дугогасительной камеры. Попадая на пластины, дуга расщепляется, завлекается внутрь камеры и тухнет. Образовавшиеся  продукты горения вместе с избыточным давлением выходят наружу через специальное отверстие в корпусе автомата.

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.

От чего защищает автоматический выключатель?

Все ставят автоматические выключатели, а зачем? Чтобы они защитили квартиру от пожара, чтобы сохранили жизнь человека, чтобы защитили электрооборудование, чтобы защитили проводку - думают многие. Отчасти правильно думают, а отчасти нет. Давайте ниже разберемся.

От чего защищает автоматический выключатель, то есть когда он срабатывает? Это в двух случаях:

  1. Первое это при коротком замыкании, когда фаза с нулем коснутся друг друга. Например, когда кусачками кусаете провод под напряжением или щупами мультиметра лезете в розетку, чтобы ток померить (этого делать нельзя, но неоднократно был этому свидетелем).
  2. Второй случай это от перегрузки, т.е. когда через автомат протекает повышенный ток в случае включения в розетки большого количества электроприборов и в нем срабатывает тепловая защита.

От чего защищает автоматический выключатель?

Смотрите, при коротком замыкании ток возрастает мгновенно в сотни раз и поэтому автомат отрабатывает за сотые доли секунды. За это отвечает в нем электромагнитный расцепитель. Но вот если нагрузить линию током, немного превышающим номинал автомата, то он сразу не сработает. В нем будет греться биметалическая пластина, которая изгибается в зависимости от температуры, и когда достигается критическое состояние, то она заставляет автомат сработать. Чем выше ток, тем быстрее будет греться биметалическая пластина и, соответственно, сработает автоматический выключатель.

Например, если через автомат, рассчитанный на 10А, будет протекать ток 14 ампер, то он сработает ориентировочно через 40 секунд. А если через него пустить ток в 25А, то он сработает через 5 секунд. Все эти цифры получаются из графиков кривых время-токовых характеристик автоматических выключателей.

Это своеобразная временная задержка на срабатывание. Она сделана для того, чтобы исключить срабатывание автоматических выключателей от пусковых токов. Например, во время запуска электродвигателя пусковой ток может превышать рабочий ток в 2 раза. Он кратковременный и биметалическая пластина в автомате за это время не успевает нагреться и обесточить линию. Также за это время изоляция на проводах не успевает перегреться и расплавиться. Но если произойдет какой-то сбой в оборудовании, и повышенный ток будет протекать постоянно, то биметаллическая пластина нагреется и заставит сработать автомат, таким образом, защитит провода от перегрева. Разобрались с этим?

Вот, например, на фото ниже в одном офисе в две розетки включены сто вилок. И потом они удивляются, почему это у них постоянно электричество кончается. Хорошо что здесь сечение проводов и номинал автоматического выключателя правильно рассчитаны.

Теперь делаем выводы. Происходит короткое замыкание и автоматический выключатель срабатывает. Таким образом, он защитил вашу проводку от перегрева, нарушения изоляции жил и соответственно от пожара. Для разрушения изоляции нужно какое-то время, которое автомат не дает. Пока он срабатывает от огромного тока, то ток кстати тоже успевает протечь через ваше электрооборудование и с большим удовольствием выводит его из строя. Помню раньше в советское время такое было массово. В многоэтажном доме, а то и в целом районе от КЗ у людей сгорали работающие телевизоры, холодильники и т.д. У всех и пробки стояли, и выбивало их, но увы телевизор потом несли в ремонт. У меня так знаменитое «Денди» сгорело :-)))

Вот одно фото из моего архива рабочих будней. Задумайтесь стоит ли пренебрегать дома электрикой?

Идем дальше. Теперь человек нечаянно дотронулся до оголенного провода. Утечка тока произошла через него, а автомат не сработал. Бывало такое? Вы пытались повесить люстру или отремонтировать розетку, а Вас немного пощекотало. Ладно если рука человека мгновенно отдернулась и он отделался легким испугом и потом с улыбкой на лице будет байки травить товарищам, как лампочку в люстре менял, а его в это время… Здесь вас может защитить от утечки тока на корпус электрооборудования или при прикосновении человека только УЗО (устройство защитного отключения) или дифференциальный автоматический выключатель, которые сегодня нынче в моде.

Вот и получается, что защищает автоматический выключатель только электропроводку, от ее перегрева и возгорания, конечно если автоматический выключатель выбран правильно.

Не забываем улыбаться:

Заходит мужик к соседу и видит, что тот стоит со сковородкой в руке, жарит яичницу, только как-то странно это делает. Он с одной электроплитки перекладывает на вторую, со второй на третью, а потом опять на первую.
Мужик:
- Ты чего делаешь?
- Да у меня провод со светофора проведен.

в чем разница между "автоматом" и УЗО

Защитные устройства, применяемые в электрической сети дома, предназначены для защиты проводки от возможных неисправностей. А значит – и для предохранения человека от поражения электрическим током. Распространенных устройств два - УЗО и  автомат . Рассмотрим, какими они бывают и в чем между ними разница.

На фото:

Дифференциальный автомат. Он представляет собой симбиоз автомата и УЗО, смонтированных в одном корпусе. Выгода от его приобретения состоит лишь в том, что упрощаются процессы монтажа и подключения, а также незначительно экономится место внутри распределительного щитка. Во всем остальном дифференциальный автомат не имеет никаких преимуществ перед комбинацией автоматического выключателя и УЗО как отдельных устройств.

На фото: блок дифференциальной защиты от фабрики Siemens.

Автоматический выключатель (в просторечии – «автомат») и устройство защитного отключения (УЗО) – два наиболее распространенных типа указанных устройств. В чем между ними разница и и какими бывают «автоматы» и УЗО.

Автоматический выключатель

Контролирует силу тока в цепи. Его задача – не допустить возникновения так называемых сверхтоков, сила которых превышает значение, максимально допустимое для данной проводки.

На практике такая ситуация может произойти при подключении слишком высокой нагрузки (большого количества мощных электроприборов) или вследствие короткого замыкания (соприкосновения фазового и нулевого проводов – в большинстве случаев это происходит из-за нарушения изоляции).

Сила тока в контролируемой автоматом цепи увеличивается, и, когда она доходит до критического значения, устройство мгновенно обесточивает проблемный участок сети.

Разновидности автоматических выключателей:

Автоматический выключатель срабатывает под действием имеющихся в нем расцепителей. Данные устройства бывают двух видов: тепловые и электромагнитные.

На фото: автоматический выключатель ВА63 от фабрики Schneider Electric.

  • Тепловые расцепители состоят из биметаллической пластины, способной нагреваться и менять форму под воздействием протекающего по ней электрического тока. Как только его сила достигает определенного значения (порога срабатывания автомата), пластина высвобождает специальную пружину и силовые контакты устройства расцепляются.
  • Электромагнитные расцепители срабатывают и выглядят примерно так же. Разница лишь в том, что в этом приспособлении используется индуктивная катушка с магнитным сердечником.

Когда сила тока в цепи достигает порога срабатывания, сердечник приходит в движение под воздействием электромагнитного поля катушки. При этом высвобождается пружина, размыкающая силовые контакты.
Каждый из этих расцепителей обладает собственным запасом надежности, и даже профессионалу сложно судить о том, какой из них лучше справляется с возложенной на него задачей. Поэтому в современных автоматических выключателях применяются сразу оба описанных устройства, работающих параллельно и отлично дополняющих друг друга.

 

Устройство защитного отключения (УЗО)

контролирует наличие тока утечки (называемого также разностным или дифференциальным). Последний чаще всего появляется из-за нарушения изоляции фазового провода. В результате под напряжением оказываются внешние, нетоковедущие части электроприбора – это называется утечкой тока на корпус. Прикоснувшись к ним либо по неосмотрительности взяв в руки оголенный фазовый провод, человек подвергает свою жизнь и здоровье большой опасности. И здесь на выручку приходит УЗО, которое мгновенно обесточивает подконтрольный участок сети.

На фото:

Принцип действия УЗО. Основан на постоянном контроле силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом рабочем) проводниках, которые идут, соответственно, к электроприбору и от него. При нормальных условиях сила тока в них будет примерно одинаковой – разумеется, ее значение берется по модулю, без учета математических знаков «плюс» и «минус». Замыкание одного из проводов на корпус прибора или тело человека вызывает нарушение этого баланса, то есть сила тока в фазовом проводе значительно отличается от таковой в нулевом проводнике.Зафиксировав эту разницу, УЗО приводит в действие механизм расцепителя и прекращает подачу напряжения на аварийный участок сети. В данном случае порог срабатывания устройства – это значение силы дифференциального тока, при котором происходит отключение электроэнергии. Проще говоря, это максимально допустимая разница между силой тока в фазовом и нулевом рабочем проводах. Так, например, аппарат, рассчитанный на 30 мА, сработает именно при таком значении возникшего тока утечки.

УЗО+«автомат» Следует отметить, что УЗО, так же как и остальные электроприборы в доме, должно находиться под защитой автомата. Последний не допустит воздействия токов большой силы (токов короткого замыкания) на силовые контакты УЗО, сохраняя тем самым его работоспособность. Поэтому УЗО всегда устанавливается строго после автоматического выключателя.

 

Монтаж и подключение

автоматического выключателя и УЗО производятся по одинаковой схеме. Специальная защелка на корпусе устройства позволяет прочно закрепить его на предназначенной для этого DIN-рейке внутри распределительного щитка.

Никаких дополнительных инструментов и приспособлений не требуется. Провода подсоединяют при помощи стандартного винтового зажима. Оголенный провод вставляют между шляпкой винта и фиксирующей шайбой (для этого в пластиковом корпусе устройства предсумотрены прорези), после чего винт затягивают обычной отверткой.

 

 

На фото:

Так выглядит ДИН-рейка для монтажа УЗО


В статье использованы изображения moeller. net, siemens.com, schneider-electric.com, doepke.de, abb.com, eaton.com


Выбор автоматического выключателя виды и характеристики автоматов

Автоматическими выключателями называются устройства, задача которых состоит в защите электрической линии от воздействия мощного тока, способного вызвать перегрев кабеля с дальнейшим оплавлением изоляционного слоя и возгоранием. Возрастание силы тока может быть вызвано слишком большой нагрузкой, что происходит при превышении суммарной мощностью устройств той величины, которую кабель может выдержать по своему сечению – в этом случае отключение автомата происходит не сразу, а после того, как провод нагреется до определенного уровня. При КЗ ток возрастает многократно в течение доли секунды, и устройство тут же реагирует на него, мгновенно прекращая подачу электричества в цепь. В этом материале мы расскажем, какими бывают типы автоматических выключателей и их характеристики.

Автоматические защитные выключатели: классификация и различия

Помимо устройств защитного отключения, которые не используются по отдельности, есть 3 типа автоматов защиты сети. Они работают с нагрузками разной величины и отличаются между собой по своей конструкции. К ним относятся:

  • Модульные АВ. Эти устройства монтируются в бытовых сетях, в которых протекают токи незначительной величины. Обычно имеют 1 или 2 полюса и ширину, кратную 1,75 см.

  • Литые выключатели. Они предназначены для работы в промышленных сетях, с токами до 1 кА. Выполнены в литом корпусе, из-за чего и получили свое название.
  • Воздушные электрические автоматы. Эти устройства могут иметь 3 или 4 полюса и выдерживают силу тока до 6,3 кА. Используются в электрических цепях с установками высокой мощности.

Существует еще одна разновидность автоматов для защиты электросети – дифференциальные. Мы не рассматриваем их отдельно, поскольку такие устройства представляют собой обычные автоматические выключатели, в состав которых входит УЗО.

Из чего состоит автомат?

Обычный автомат состоит из следующих элементов:

  • Ручка взвода. С помощью неё можно произвести включение автомата после его срабатывания или же отключить, чтобы обесточить цепь.
  • Механизм включения.
  • Контакты. Обеспечивают соединение и разрыв цепи.
  • Клеммы. Подключаются к защищаемой сети.
  • Механизм, срабатывающий по условию. Например, биметаллическая тепловая пластина.
  • Во многих моделях может присутствовать регулировочный винт, для корректировки номинального значения силы тока.
  • Дугогасительный механизм. Присутствует на каждом из полюсов прибора. Представляет собой небольшую камеру, в которой размещены омедненные пластины. На них дуга гасится и сходит на нет.

Типы расцепителей

Расцепители являются основными рабочими компонентами АВ. Задача их состоит в том, чтобы при превышении допустимой величины тока разорвать цепь, тем самым прекратив подачу в нее электроэнергии. Существует два основных типа этих устройств, отличающихся друг от друга по принципу расцепления:

  • Электромагнитные.
  • Тепловые.

Расцепители электромагнитного типа обеспечивают практически моментальное срабатывание автоматического выключателя и обесточивание участка цепи при возникновении в нем сверхтока короткого замыкания.

Они представляют собой катушку (соленоид) с сердечником, втягивающимся внутрь под воздействием тока большой величины и заставляющим срабатывать отключающий элемент.

Основная часть теплового расцепителя – биметаллическая пластина. Когда через автомат проходит ток, превышающий номинальную величину защитного устройства, пластина начинает нагреваться и, изгибаясь в сторону, касается отключающего элемента, который срабатывает и обесточивает цепь. Время на срабатывание теплового расцепителя зависит от величины проходящего по пластине тока перегрузки.

Некоторые современные устройства оснащаются в качестве дополнения минимальными (нулевыми) расцепителями. Они выполняют функцию выключения АВ, когда напряжение падает ниже предельного значения, соответствующего техническим данным устройства. Существуют также дистанционные расцепители, с помощью которых можно не только отключать, но и включать АВ, даже не подходя к распределительному щиту.

Наличие этих опций значительно увеличивает стоимость аппарата.

Обозначения и маркировка

Защитные устройства обладают техническими параметрами, нанесенными на лицевой панели прибора.

Кроме типа автомата на нем указываются:

  • номинальное напряжение – определяется производителем;
  • самая высокая величина тока, посредством которой автомат сохраняет работоспособность;
  • номинальный ток расцепителя – при увеличении тока в электросети определенный период времени не будет происходить срабатывание автомата;
  • период времени, в течение которого произойдет отключение;
  • предельный ток срабатывания – это показатель тока короткого замыкания, при котором прибор сохраняет свою работоспособность.

Кроме этого изготовитель данного устройства определяет величину по току срабатывания. Если показатель превышает такое значение, происходит моментальное обесточивание цепи. Также указывается завод – изготовитель, который произвел данный прибор.

Количество полюсов

Как уже было сказано, автомат защиты сети имеет полюса – от одного до четырех.

Подобрать для цепи устройство по их числу совсем несложно, достаточно лишь знать, где используются различные типы АВ:

  • Однополюсники устанавливают для защиты линий, в которые включены розетки и осветительные приборы. Они монтируются на фазный провод, не захватывая нулевого.
  • Двухполюсник нужно включать в цепь, к которой подсоединена бытовая техника с достаточно высокой мощностью (бойлеры, стиральные машинки, электрические плиты).
  • Трехполюсники монтируются в сетях полупромышленного масшатаба, к которым могут подключаться такие устройства, как скважинные насосы или оборудование автомастерской.
  • Четырехполюсные АВ позволяют защитить от КЗ и перегрузок электропроводку с четырьмя кабелями.

Применение автоматов различной полюсности – на следующем видео:

Типы автоматов по значениям тока

Различаются приборы по характеру срабатывания на излишне высокое значение тока. Существуют 3 наиболее популярных типа автоматов — B, C, D. Каждая литера означает коэффициент чувствительности прибора. Например, автомат типа D имеет значение от 10 до 20 xln. Как это понимать? Очень просто — чтобы понять диапазон, при котором способен сработать автомат, нужно умножить цифру рядом с литерой на значение. То есть прибор с маркировкой D30 будет отключаться при 30*10. 30*20 или от 300 А до 600 А. Но такие автоматы используются в основном в местах с потребителями, которые имеют большие пусковые токи, например, электродвигатели.

Автомат типа B имеет значение от 3 до 5 xln. Стало быть, маркировка B16 означает срабатывание при токах от 48 до 80А.

Но самый распространённый тип автоматов — С. Используется практически в каждом доме. Его характеристики — от 5 до 10 xln.

Характеристики автоматических выключателей

Существует еще одна классификация автоматов – по их характеристикам. Этот показатель обозначает степень чувствительности защитного прибора к превышению величины номинального тока. Соответствующая маркировка покажет, насколько быстро в случае возрастания тока среагирует устройство. Одни типы АВ срабатывают моментально, в то время как другим на это понадобится определенное время.

Существует следующая маркировка устройств по их чувствительности:

  • A. Выключатели этого типа наиболее чувствительны и на повышение нагрузки реагируют мгновенно. В бытовые сети их практически не устанавливают, защищая с их помощью цепи, в которые включено высокоточное оборудование.
  • B. Эти автоматы срабатывают при возрастании тока с незначительной задержкой. Обычно они включаются в линии с дорогостоящими бытовыми приборами (жидкокристаллические телевизоры, компьютеры и другие).
  • C. Такие аппараты – самые распространенные в бытовых сетях. Отключение их происходит не сразу после повышения силы тока, а через некоторое время, что дает возможность ее нормализации при незначительном перепаде.
  • D. Чувствительность этих приборов к возрастанию тока самая низкая из всех перечисленных типов. Их чаще всего устанавливают в щитках на подходе линии к зданию. Они обеспечивают подстраховку квартирных автоматов, и если те по какой-то причине не срабатывают, отключают общую сеть.

Электрические автоматы. Виды и работа. Характеристики

С самого начала возникновения электричества инженеры стали думать над безопасностью электрических сетей и устройств от токовых перегрузок. Вследствие этого было сконструировано много разных устройств, которые отличаются надежной и качественной защитой. Одними из последних разработок стали электрические автоматы.

Этот прибор называется автоматическим по причине того, что он оснащен функцией отключения питания в автоматическом режиме, при возникновении коротких замыканий, перегрузок. Обычные предохранители после срабатывания подлежат замене на новые, а автоматы после устранения причин аварии можно снова включить.

Такое защитное устройство необходимо в любой схеме электрической сети. Защитный автомат защитит здание или помещение от разных аварийных ситуаций:
  • Пожаров.
  • Ударов человека током.
  • Неисправностей электропроводки.
Виды и конструктивные особенности

Необходимо знать информацию о существующих видах автоматических выключателей, чтобы во время приобретения правильно выбрать подходящее устройство. Имеется классификация электрических автоматов по нескольким параметрам.

Отключающая способность
Это свойство определяет ток короткого замыкания, при котором автомат разомкнет цепь, тем самым отключит сеть и приборы, которые были подключены к сети. По этому свойству автоматы подразделяются:
  • Автоматы на 4500 ампер, применяются для предотвращения неисправностей силовых линий жилых домов старой постройки.
  • На 6000 ампер, используются для предотвращения аварий при замыканиях в сети домов в новостройках.
  • На 10000 ампер, применяются в промышленности для защиты электрических установок. Ток такой величины может образоваться в непосредственной близости от подстанции.

Срабатывание автоматического выключателя возникает при замыканиях, сопровождающихся возникновением определенной величины тока.

Автомат защищает электропроводку от повреждения изоляции большим током.

Число полюсов

Это свойство говорит нам о наибольшем количестве проводов, которые возможно подключить к автомату для обеспечения защиты. При аварии, напряжение на этих полюсах отключаются.

Особенности автоматов с одним полюсом

Такие электрические автоматы наиболее простые по своей конструкции, и служат для защиты отдельных участков сети. К такому автоматическому выключателю можно подсоединить два провода: вход и выход.

Задачей таких устройств является защита электрической проводки от перегрузок и КЗ проводов. Нейтральный провод подключается к нулевой шине, в обход автомата. Заземление подключается отдельно.

Электрические автоматы с одним полюсом не являются вводными, так как при его отключении разрывается фаза, а нулевой провод по-прежнему остается соединенным с питанием. Это не обеспечивает защиту на 100%.

Свойства автоматов с двумя полюсами

В случаях, когда при аварии требуется полное отсоединение от электрической сети, используют автоматические выключатели с двумя полюсами. Они используются как вводные. В аварийных случаях, либо при коротком замыкании вся электрическая проводка отключается в одно время. Это дает возможность осуществлять работы по ремонту и обслуживанию, а также проведения работ по подключению оборудования, так как гарантирована полная безопасность.

Двухполюсные электрические автоматы используют, когда необходимо наличие отдельного выключателя для устройства, работающего от сети 220 вольт.

Автомат с двумя полюсами подключают к устройству с помощью четырех проводов. Из них два приходят от сети питания, а другие два выходят из него.

Трехполюсные электрические автоматы

В электрической сети, имеющей три фазы, применяются 3-полюсные автоматы. Заземление оставляют незащищенным, а проводники фаз соединяют с полюсами.

Трехполюсный автомат служит вводным устройством для любых трехфазных потребителей нагрузки. Чаще всего такой вариант исполнения автомата применяют в промышленных условиях для питания электричеством электродвигателей.

К автомату можно подключить 6 проводников, три из которых – фазы электрической сети, а остальные три выходящие от автомата, и обеспеченные защитой.

Использование четырехполюсного автомата

Чтобы обеспечить защитой трехфазную сеть с четырехпроводной системой проводников (например, электродвигатель, включенных по схеме «звезды»), применяют 4-полюсный автоматический выключатель. Он играет роль вводного устройства четырехпроводной сети.

Имеется возможность подключения к устройству восьми проводников. С одной стороны – три фазы и ноль, с другой стороны – выход трех фаз с нолем.

Время-токовая характеристика

Когда устройства, потребляющие электроэнергию, и электрическая сеть работают в нормальном режиме, то происходит обычное протекание тока. Это явление касается и электрического автомата. Но, в случае повышения силы тока по разным причинам выше номинального значения, происходит срабатывание расцепителя автомата, и цепь разрывается.

Параметр этого срабатывания называется время-токовой характеристикой электрического автомата. Она является зависимостью времени сработки автомата и соотношения между реальной силой тока, проходящей через автомат, и номинальным значением тока.

Важность этой характеристики заключается в том, что обеспечивается наименьшее число ложных срабатываний с одной стороны, и осуществляется защита по току, с другой стороны.

Особенности подбора автоматов

Некоторые люди думают, что самый надежный автоматический выключатель – это тот, который может выдерживать наибольший ток, а значит, именно он может обеспечить максимальную защиту цепи. Исходя из этой логики, к любой сети можно подключать автомат воздушного типа, и все проблемы будут решены. Однако это совсем не так.

Для защиты цепей с различными параметрами надо устанавливать аппараты с соответствующими возможностями.

Ошибки в подборе АВ чреваты неприятными последствиями. Если подсоединить к обычной бытовой цепи защитный аппарат, рассчитанный на высокую мощность, то он не будет обесточивать цепь, даже когда величина тока значительно превысит ту, которую может выдержать кабель. Изоляционный слой нагреется, затем начнет плавиться, но отключения не произойдет. Дело в том, что сила тока, разрушительная для кабеля, не превысит номинал АВ, и устройство «посчитает», что аварийной ситуации не было. Лишь когда расплавленная изоляция вызовет короткое замыкание, автомат отключится, но к тому времени может уже начаться пожар.

Приведем таблицу, в которой указаны номиналы автоматов для различных электросетей.

Если же устройство будет рассчитано на меньшую мощность, чем та, которую может выдержать линия и которой обладают подключенные приборы, цепь не сможет нормально работать. При включении аппаратуры АВ будет постоянно выбивать, а в конечном итоге под воздействием больших токов он выйдет из строя из-за «залипших» контактов.

Наглядно про типы автоматических выключателей на видео:

Несколько советов по выбору автомата

  • При выборе стоит ориентироваться не на электроприборы, а на проводку, так как именно её будут защищать автоматические выключатели. Если она старая, то рекомендуется заменить её, чтобы можно было использовать наиболее оптимальный вариант автомата.
  • Для таких помещений, как гараж, или на время проведения ремонтных работ стоит выбрать автомат с номинальным током побольше, так как различные станки или сварочные аппараты имеют довольно большие показатели силы тока.
  • Имеет смысл комплектовать весь набор защитных механизмов от одного и того же производителя. Это поможет избежать несоответствия номинальных токов между приборами.
  • Приобретать автоматы лучше в специализированных магазинах. Так можно избежать покупки некачественной подделки, которая может привести к плачевным последствиям.

По времени срабатывания

По задержке времени срабатывания дифавтоматы бывают селективные и мгновенного действия. Первые обычно устанавливаются на вводе электрощита. Их основная функция – защита от пожара при нарушениях изоляции электропроводки.

Имеют значения отключающего тока 100 мА, 300 мА, 500 мА. Время задержки отключения составляет 0,15-0,5 секунды. Дифавтоматы мгновенного действия имеют значения отключающего тока в пределах 6-30 мА. Срабатывание происходит за сотые доли секунды, быстродействующие реагируют через тысячные доли.

Недетерминированные конечные автоматы (nondeterministic finite automaton)

НКА не является каким-то существенным улучшением ДКА, просто в нем добавлен так сказать синтаксический сахар, в виде свободных переходов
,
недетерминированности
и
множеств состояний
. Реализовать можно как массив состоящий из структур в которой хранится состояние, входной символ и следующее состояние.

Реализация НКА

// Ячейка массива состоящая из: текущее_состояние, считаный_символ, следующее_состояние. struct state { unsigned char current; signed char sym; // signed, для обозначения свободного перехода как -1. unsigned char next; }; // Таблица переходов для НКА на примере 2 struct state machine[] = { {0, ‘a’, 1}, {1, ‘a’, 1}, {2, ‘a’, 1}, {1, ‘b’, 2}, {2, ‘c’, 3} };
Свободные переходы (эпсилон переходы)
— переходы, которые можно совершать без чтения входного символа.

Недетерминированность

— ноль и более переходов для одного символа в каких-либо состояниях.

Множества состояний

— в один момент времени НКА может находится в нескольких состояниях.

Пример 3
Заключительное состояние обозначается двойным кругом.

В стартовом состоянии у нас текущим состоянием является {1}, при входном символе ‘b’ у нас появляется возможность, пойти в состояние 1 и в состояние 2, то есть после входного символа ‘b’ текущим состоянием является множество {1, 2}.

Пример 4
Свободным переходом обозначается пунктирной линией.
Здесь видно два свободных перехода из стартового состояния, то есть без чтения входного символа мы сразу находимся в множестве состоянии {2, 4}.
Для преобразования НКА в ДКА используется алгоритм Томпсона. При преобразовании НКА в ДКА может получиться не совсем минимальный ДКА и для его минимизации можно применить алгоритм Бржозовского. Это тот же КА, но с дополнительной памятью в виде стека. Теперь для совершения перехода нужно учитывать еще несколько факторов, символ который нужно удалить из стека
и символы которые нужно
добавить в стек
.

КАМП можно применять в таких местах, где может быть неограниченное количество вложений, например при разборе языков программирование или подсчету вложенных скобок в математических выражениях. Реализовать с помощью КА невозможно, ведь количество возможных состояний конечно в отличие от стека (я понимаю, что память тоже конечна).

Удаление символа из стека

— при любом переходе решается какой символ вытолкнуть, если на вершине стека не оказалось такого символа, то он и не выталкивается. Так же если символ нужно оставить в стеке, то он добавляется вместе с добавляемыми символами.

Добавление символов в стек

— при любом переходе решает какие символы добавить в стек.

Виды

:

  • Детерминированные
    — к нему применяются те же правила как к ДКА к тому же завершает работу только в заключительном состоянии.
  • Недетерминированные
    — к нему применяются те же правила как к НКА к тому же он может завершать работу в заключительном состоянии или когда стек станет пуст.

Пример 5
Шаблон: входной_символ; удаляемый_символ/добавляемый символ. На дно стека добавляется символ $ для, того, что понять когда он закончился.
Этот КАМП подсчитывает вложенность скобок, за счет добавления и удаления символов из стека.
ДАМП не равен НАМП, поэтому невозможно одно преобразовать в другое, следовательно НАМП обладает преимуществом перед ДАМП. Самая мощная машина из существующих, его преимущество перед другими в ленте с которой он может работать как хочет. В нем нет свободных переходов. Умеет интерпретировать другие автоматы такие как КА, КАМП.
Лента

— это одномерный массив в который могут записываться данные за счет головки над ячейкой, который можно заранее заполнить входными данными.

Пример 6
Шаблон: считаный_символ_с_головки/записаный_символ; сторона_смещения_головки. края ленты обозначаются ‘_’.

Эта МТ выполняет инкремент двоичного числа, головка стоит слева, там где начинается лента.

Выполнение:

  1. Если находится в состоянии 1 и прочитан нуль, записать еди­ницу, сдвинуть вправо и перейти в состояние 2.
  2. Если находится в состоянии 1 и прочитана единица, записать нуль, сдвинуть влево и перейти в состояние 1.
  3. Еcли находится в состоянии 1 и прочитан пустой квадратик, записать единицу, сдвинуть вправо и перейти в состояние 2.
  4. Если находится в состоянии 2 и прочитан нуль, записать нуль, сдвинуть вправо и остаться в состояние 2.
  5. Если находится в состоянии 2 и прочитана единица, записать единицу, сдвинуть вправо и остаться в состояние 2.
  6. Если находится в состоянии 2 и прочитать пустой квадратик, записать пустой квадратик, сдвинуть влево и перейти в состоя­ние 3.

ДМТ эквивалентен НМТ, так, что они тоже не различаются.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.


Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение. В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

  • «А» – максимум – троекратное превышение;
  • «В» – от 3 до 5;
  • «С» – в 5-10 раз больше штатного;
  • «D» – 10-20 кратное превышение;
  • «К» – от 8 до 14;
  • «Z» – в 2-4 больше штатного.


Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов
Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).


Отображение на графике зон работы соленоида и термоэлемента

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что основная защитная характеристика у АВ обусловлена время-токовой зависимостью.

Перечень типовых время-токовых характеристик.

Определившись с маркировкой, перейдем к рассмотрению различных типов приборов, отвечающих определенному классу в зависимости от характеристик.


Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/In) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек.).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.


S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети, для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).


Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница – двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Что такое электрическая машина?

Электрическая машина - это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую или наоборот. Электрические машины также включают трансформаторы, которые фактически не преобразуют механическую форму в электрическую, 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. В нем говорится, что всякий раз, когда проводник движется в магнитном поле, внутри проводника индуцируется ЭДС. Это явление называется действием генератора.

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, например паровая турбина, водяная турбина, ветряная турбина и т. Д. Механическая энергия также может быть обеспечена двигателями внутреннего сгорания или другими подобными 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, 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 до 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 Трансформаторы Генераторы и двигатели

Машины, которые работают на электроэнергии, называются электрическими машинами или электрическими машинами . В электрических машинах либо ввод, либо вывод, либо оба могут быть электричеством.

Типы электрических машин

Электрические машины бывают трех основных типов: трансформатор, генератор и двигатель.
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 и динамические машины.
Трансформатор является примером статической электрической машины.
Двигатель и генератор являются динамической электрической машиной.

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 существуют 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 делятся на силовые, распределительные и измерительные.

В зависимости от критериев проектирования трансформаторы делятся на двухобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы.

В зависимости от системы изоляции трансформаторы можно разделить на масляные трансформаторы и сухие трансформаторы.

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. Мотор 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, благодаря чему ток индуцируется в проводниках. 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.

Существует множество других типов электродвигателей, таких как серводвигатель, шаговый двигатель, двигатель с гистерезисом и т. Д.

WEG Electric Machinery Company, Inc.800 Central Ave.

NE, Миннеаполис, MN 55413, США - WEG Group

WEM была основана как сервисный центр в 1891 году. Производство началось в 1897 году. За более чем 100 лет компания WEM заработала репутацию разработчика, производства и обслуживания крупных электродвигателей и генераторов, изготавливаемых по индивидуальному заказу, в США и во всем мире. Услуги WEM нефть и газ, выработка энергии, ядерный целлюлоза и бумага, горное дело и общепромышленные рынки.Компания WEM заработала репутацию разработчика инновационных решений, разработав:

  • Первый синхронный двигатель с высоким пусковым моментом.
  • Первая твердотельная бесщеточная система возбуждения.
  • Первый вертикальный автономный гидрогенератор.
  • Первая система автоматического пуска синхронных двигателей.
  • Первый большой 2-полюсный асинхронный двигатель, работающий со скоростью ниже первой критической.

Компания WEM первой представила Система изоляции Duraguard ™ в начале 1970-х годов. Сегодня WEM Процесс Duraguard ™ с использованием ленты из эпоксидной смолы, и пропитка под давлением (VPI) признана эталоном системы изоляции для больших машин. Список установок WEM включает более 250 000 единиц, установленных по всему миру.

В декабре 2011 года компания Electric Machinery стала новым участником группы WEG. С момента своего появления компания WEG Electric Machinery (WEM) претерпела многочисленные улучшения на заводе в Миннеаполисе за счет усовершенствования технологических процессов и замены стареющих машин на новые современные технологии.WEG полностью внедрила Electric Machinery, привлекая опыт штаб-квартиры WEG в Бразилии, а также поддержку всемирной структуры продаж; вместе эти изменения привели к взрывному росту после слияния.

Приложения включают синхронный и асинхронные двигатели для привода насосов, поршневых и центробежных компрессоров, нагнетателей, вентиляторов и шаровых мельниц. WEM генераторы приводятся в движение широким спектром газовых, паровых и гидротурбин, а также поршневых двигателей. Линия WEM Магнитоприводные, регулируемые муфты используются с вентиляторами и насосами до 2500 л.с.

клиентов WEM обслуживаются на предприятии WEM в Миннеаполисе, площадь которого составляет около 425 000 квадратных футов. Подтверждено Благодаря сертификату ISO 9001, мы - компания, которой можно доверять, поскольку она обеспечивает высокое качество и приверженность делу во всем мире. Офисы продаж WEM в ключевых городах дополняются сетью торговых представительств. Наша сервисная организация укомплектована опытными сервисными инженерами, готовыми удовлетворить потребности наших клиентов во всем мире.Приверженность WEM качеству гарантирует, что наша репутация у наших клиентов соответствует высочайшему уровню качества, долговечности и надежности, и станет краеугольным камнем нашего второго века успеха.

Electric Machines - Ludois Research - UW – Madison

Электродвигатели и генераторы, или, в более общем смысле, электрические машины, являются фундаментальным строительным блоком современного общества. Электрические машины преобразуют электричество в движение (двигатель) или движение в электричество (генератор). По состоянию на 2015 год более 99% всей электроэнергии на планете вырабатывается электрическими генераторами независимо от того, как они вращаются (ветряная, угольная, ядерная и т. Д.).), и примерно 45% этой энергии идет на питание электродвигателей в некоторых приложениях. В промышленности на двигатели приходится две трети потребляемой электроэнергии. Поскольку потребление электроэнергии ежегодно неуклонно растет, эти вездесущие рабочие лошадки продолжают массово производиться для выполнения откачки, нагрева, охлаждения, сверления, прессования, резки, шлифования и перемещения, которые происходят каждую минуту каждого дня. Наша группа фокусируется на инновациях, чтобы сделать электрические машины более экологичными и производительными, что позволяет использовать новейшие технологии в транспорте, возобновляемых источниках энергии, контроле климата и промышленной автоматизации.

Электростатические машины

Можно ли построить электрическую машину без медных обмоток, стали или магнитных материалов? Можно ли использовать пластик, алюминий или керамику? Ответ положительный. В электростатических машинах для создания крутящего момента используются кулоновские силы, которые возникают в результате воздействия электрических полей на заряд, а не магнитных полей, действующих на электрические токи. Хотя электростатические машины датируются еще Бенджамином Франклином (~ 1750 г.), сегодня они обычно не используются из-за их низкой объемной плотности крутящего момента по сравнению с обычными электрическими машинами на основе магнетизма.Для создания большего крутящего момента и перехода к конкурентной позиции электростатическая машина должна обладать большой площадью поверхности ротора-статора, погруженной в диэлектрическую среду для хранения электрического заряда под высоким потенциалом. Наша группа использует диэлектрические жидкости, 3D-печатные структуры с большой площадью поверхности и силовую электронику среднего напряжения для разработки электростатических машин с высоким крутящим моментом для низкоскоростных приложений с прямым приводом. Природа электростатической машины, управляемая напряжением, позволяет снизить теплопроводность или джоулевые потери на нагревание по сравнению с магнитной машиной.Кроме того, электростатические машины практически не потребляют энергии в условиях остановки, в отличие от своих магнитных аналогов, обмотки которых постоянно нагреваются при нулевой скорости.

Синхронные машины для раневого поля

Для электрических машин, основанных на магнитных силах, обычно требуются три элемента: 1) проводники для проведения электрического тока (например, медные обмотки), 2) источник магнитного поля (постоянные магниты или электромагниты) и 3) средства для направления / направления потока источник поля и поддержка обмоток (например,грамм. стальные листы). Хотя есть много вариантов этого рецепта, машины, использующие редкоземельные постоянные магниты (ПМ), особенно популярны благодаря их высокой эффективности и удельной мощности. Однако редкоземельные материалы могут быть относительно дорогими, а их извлечение и переработка сопряжены с серьезными экологическими проблемами. Наша группа пересматривает предшественницу машины с постоянным магнитом, которая использует электромагниты, и называется синхронной машиной с полем обмотки (WFSM). Благодаря современным материалам, оптимизации и беспроводной передаче мощности на ротор, WFSM обещают конкурировать со своими аналогами с PM, но без редкоземельных материалов.На фотографиях машины показан прототип WFSM мощностью ~ 100 л.с., предназначенный для электромобилей.

Высокопроизводительные решения для аэрокосмической отрасли Больше электрических архитектур.

KC 11: Поведение при коротком замыкании связано со способностью ЭМ отключать чрезмерные токи в случае сбоев.

Все PMM имеют очень низкий рейтинг, потому что поток создается PM и не может быть отключен электрически. Следовательно,

напряжение электродвижущей силы генерируется до тех пор, пока ротор не перестанет вращаться.В результате чрезмерный ток короткого замыкания

,

может подаваться в точку отказа в широком диапазоне скоростей от 5 до 100 процентов. Некоторые PMM имеют высокий рейтинг

из-за способности создавать машину с постоянным магнитом с высоким реактивным сопротивлением (HRPMM), что

значительно снижает эту проблему. Этот тип машины спроектирован с гораздо более высоким реактивным сопротивлением по сравнению с обычными машинами

, что приводит к току короткого замыкания, сравнимому с рабочим током.SRM и

IM получают наивысшую оценку, поскольку в их конструкции не используются материалы PM. В случае отказа после отключения

инвертора продолжительность тока отказа находится в пределах электрической постоянной времени. Величина

не должна существенно превышать рабочий ток.

KC 12: Сложность машины напрямую влияет на надежность. Победителем в этой категории является SRM, потому что

имеет простую конструкцию ротора. Далее идет PMM из-за его простой и прочной конструкции ротора с металлической или композитной гильзой

.Беззубый PMM немного хуже по сравнению с конструкцией зуба из-за дополнительного металлического кольца

, необходимого для обертывания вокруг статора для сдерживания паразитных потоков. Статор IM очень похож на зубчатый статор PMM

. Однако роторная сложность ИД хуже. Следовательно, IM расположен немного ниже

, чем PMM.

KC 13: Плотность тока представляет способность электрической машины быть нагруженной определенными амперными витками на

единицу поверхности внешнего диаметра.Эта характеристика напрямую связана с охлаждающей способностью машины.

Победителем является зубчатый PMM, поскольку он имеет лучшую эффективность и, соответственно, самые низкие потери. Конструкция беззубого

хуже из-за потерь паразитного потока, содержащихся во внешнем кольце статора, и невозможности непосредственного охлаждения

главного кольца статора. Плотность тока IM ниже из-за дополнительных потерь в роторе по сравнению с

у PMM и общего более низкого КПД.

KC 14: Удельная мощность машины является составной характеристикой, зависящей от других характеристик, и

может применяться либо к весу, либо к объему. Основываясь на многих практических реализациях, окончательным победителем является PMM с зубцами

, за которым следует беззубый PMM. Далее идет SRM из-за его способности работать на очень высоких скоростях.

Далее идет IM из-за потерь в роторе и ограничений скорости ротора.

Последняя строка в таблице 1 содержит общую оценку всех шести оцененных машин.Победителями стали PMM с

небольшими различиями между разными типами. В семействе PMM многополюсные конструкции немного лучше

за счет более эффективного использования железа сердечника статора. Беззубые конструкции немного лучше по сравнению с зубьями

из-за меньших потерь на ветер, лучших вариантов охлаждения, общих лучших механических характеристик и отсутствия зубцов

. IM и SRM имеют одинаковые характеристики и примерно на 20 процентов хуже по сравнению с

PMM, в основном из-за гораздо более высоких потерь в роторе.IM имеет определенное преимущество в потерях на ветер и пульсации крутящего момента

по сравнению с SRM. SRM имеет преимущества в тепловом ограничении ротора, механическом ограничении ротора

, высокой скорости и сложности машины.

ТИП МАШИН С ПОСТОЯННЫМ МАГНИТОМ

Торговля электрическими машинами для различных KC показывает, что PMM является окончательным победителем для большинства потенциальных приложений

. Для лучшего понимания различных характеристик, применимых к различным конструкциям

, эти машины рассмотрены более подробно.

На рис. 2 показаны поперечные сечения двух различных типов беззубых PMM с двухполюсным расположением. В варианте

с левой стороны коэффициент использования меди не так велик, поскольку внешняя часть обмотки

не создает полезного магнитного потока. Кроме того, для статора требуется дополнительное кольцо для сдерживания магнитного потока статора. Однако внешняя медь

хорошо видна, что дает возможность реализовать очень эффективное охлаждение. С другой стороны, кольцо главного статора трудно охладить, поскольку оно полностью находится внутри обмоток статора.Справа -

Страница 8 из 13

Лекции по проектированию электрических машин - Motor Solver

Следующие видеофайлы имеют формат . mov. Для просмотра этих видео вам понадобится проигрыватель QuickTime.

  • Конструкция электрической машины: Модуль 01

    Модуль 1: История и введение

  • Конструкция электрической машины: Модуль 02

    Модуль 2: Основы теории электродвигателей и генераторов

  • Конструкция электрической машины: Модуль 03

    Модуль 3: Стратегии управления трехфазным преобразователем мощности для машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 04

    Модуль 4: Практический процесс проектирования электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 05

    Модуль 5: Определение размеров электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 06

    Модуль 6: Потери в электрических машинах

  • Конструкция электрической машины: Модуль 07

    Модуль 7: Метод аналитического проектирования vs.Метод анализа FEA

  • Конструкция электрической машины: Модуль 08

    Модуль 8: Характеристики электрической машины

  • Конструкция электрической машины: Модуль 09

    Модуль 9: Магнитные материалы для электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 10

    Модуль 10: Выбор фаз, полюсов, пазов статора и ротора

  • Конструкция электрической машины: Модуль 11

    Модуль 11: Критерии проектирования конфигурации статора

  • Конструкция электрической машины: Модуль 12

    Модуль 12: Расслоение статора и исследования конструкции сердечника

  • Конструкция электрической машины: Модуль 13

    Модуль 13: Система изоляции статора vs. Напряжение и температура

  • Конструкция электрической машины: Модуль 14

    Модуль 14: Фазовые цепи статора и конструкция катушек, часть 1

  • Конструкция электрической машины: Модуль 15

    Модуль 15: Фазовые цепи статора и конструкция катушек, часть 2

  • Конструкция электрической машины: Модуль 16

    Модуль 16: Введение в многофазные индукционные машины

  • Конструкция электрической машины: Модуль 17

    Модуль 17: Теория многофазных индукционных машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 18

    Модуль 18: Стратегия проектирования фазоиндукционной машины

  • Конструкция электрической машины: Модуль 19

    Модуль 19: Эквивалентная схема, измерения и крутящий момент по сравнению сГрафики скорости

  • Конструкция электрической машины: Модуль 20

    Модуль 20: Конструкция ротора для асинхронных индукционных машин, часть 1

  • Конструкция электрической машины: Модуль 21

    Модуль 21: Конструкция ротора для асинхронных индукционных машин, часть 2

  • Конструкция электрической машины: Модуль 22

    Модуль 22: Расчет рабочих характеристик индукционных машин с инверторным питанием

  • Конструкция электрической машины: Модуль 23

    Модуль 23: Реактивные синхронные двигатели (статора IM и ротора с явным полюсом)

  • Конструкция электрической машины: Модуль 24

    Модуль 24: Теория синхронных машин с сопротивлением

  • Конструкция электрической машины: Модуль 25

    Модуль 25: Конструкция ротора синхронных машин с противодействием

  • Конструкция электрической машины: Модуль 26

    Модуль 26: Анализ производительности синхронных машин с сопротивлением

  • Конструкция электрической машины: Модуль 27

    Модуль 27: Бесщеточные машины PM-DC и синхронные машины PM-AC

  • Конструкция электрической машины: Модуль 28

    Модуль 28: Теория синхронного проектирования PM, типы ротора SPM и IPM

  • Конструкция электрической машины: Модуль 29

    Модуль 29: Конструкция ротора с постоянным магнитом (SPM и IPM)

  • Конструкция электрической машины: Модуль 30

    Модуль 30: Расчет производительности бесщеточных машин SPM и IPM

  • Конструкция электрической машины: Модуль 31

    Модуль 31: Крутящий момент vs. Скорость и Kt в сравнении с Ke для бесщеточных двигателей

  • Конструкция электрической машины: Модуль 32

    Модуль 32: Принципы проектирования синхронных генераторов с постоянными магнитами

  • Конструкция электрической машины: Модуль 33

    Модуль 33: Рассмотрение тепловых расчетов для электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 34

    Модуль 34: Стратегии охлаждения электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 35

    Модуль 35: Вопросы механического проектирования электрических машин

  • Конструкция электрической машины: Модуль 36

    Модуль 36: Производственная практика электрических машин

  • Электрические машины - основы

    Основы

    В этом разделе рассматриваются некоторые фундаментальные концепции, которые имеют ключевое значение для работы электрических машин.Область электрических машин требует некоторых теоретических знаний по целому ряду вопросов. К ним относятся основные схемы, механика вращения, электромагнетизм и трехфазные системы.

    Мы часто думаем об электродвигателях или генераторах. По мере того как вы ближе познакомитесь с электрическими машинами, вы увидите, что машины могут работать как двигатели или как генераторы, в зависимости от направления развиваемого ими крутящего момента. Если электрическая машина создает крутящий момент, поддерживающий механическое вращение, это двигатель.Если электрическая машина противодействует механическому вращению, она действует как генератор.

    Механика вращения

    В линейной механике соотношение между силой и ускорением задается знакомым уравнением Ньютона:

    \ [\ Sigma F = m a \]

    при постоянной скорости ускорение отсутствует и сумма сил равна нулю. В динамике вращения эквивалентное уравнение дается формулой:

    \ [\ Sigma \ tau = J \ dot {\ omega_m} \]

    где \ (\ tau \) - крутящий момент, \ (J \) - момент инерции массы, \ (\ dot {\ omega_m} \) - угловое ускорение, а \ (\ omega_m \) - механическая угловая скорость.

    Это означает, что если система вращается с постоянной скоростью, сумма крутящих моментов будет равна нулю. Следуя соглашению, мы определяем положительное вращение как направление против часовой стрелки, поэтому положительный крутящий момент - против часовой стрелки, а отрицательный - по часовой стрелке. Рассматривая случай с электродвигателем, мы часто говорим, например, двигатель управляет нагрузкой 10 Нм. В установившемся режиме это означает, что существует механический крутящий момент 10 Нм, который противодействует вращению (то есть по часовой стрелке или отрицательный), и должен быть равный и противоположный положительный (против часовой стрелки) крутящий момент, создаваемый двигателем.Точно так же в генераторе внешняя механическая система управляет вращением, поэтому механический крутящий момент от приводной системы будет в направлении движения (положительном, против часовой стрелки), а в устойчивом состоянии электрическая машина будет производить равный и противоположный крутящий момент. (отрицательный, по часовой стрелке).

    Теперь рассмотрим случай, когда машина не работает в установившемся режиме. Если двигатель создает крутящий момент с величиной, превышающей нагрузку

    \ [ | \ tau_ {мотор} | - | \ tau_ {load} | = J \ dot {\ omega} \]

    указывает, что двигатель будет ускоряться.Если величина крутящего момента нагрузки больше, чем крутящий момент, который двигатель способен обеспечить, двигатель замедлится.

    Во многих случаях, как инженеры-электрики, мы выполняем математические вычисления для задачи, не учитывая знак или направление механических моментов, а просто думаем об операции:

    • Если мы имеем дело с двигателем, электрическая машина создает крутящий момент, который поддерживает движение
    • Если мы имеем дело с генератором, электрическая машина создает крутящий момент, который противодействует движению

    Механическая мощность

    При работе с постоянной скоростью:

    \ [P_ {mech} = \ tau \ omega_m \]

    Механические скорости

    Единица измерения скорости в системе СИ - это угловая скорость в радианах в секунду.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *