Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Нижегородский ГосударственныйТехнический Университет Курсовая работа по дисциплине“Электрические аппараты”. Вариант № 5 Выполнил: Жуков А.Н. группа 02-ЭТУ Принял: Ходыкина И.В. Нижний Новгород2002 |
Содержание.
1. Ответы на предлагаемые вопросы.
1.1. Раздел первый…………………………………………3-5
1.2. Раздел второй………………………………………….6-8
1.3. Раздел третий………………………………………….9-11
1.4. Раздел четвертый……………………………………..12-13
2. Список используемой литературы………………………...14
Ответы на поставленные вопросы
Раздел 1
1.1.11. Как изменится мощность электронагревательного элемента, если часть его спиральной обмотки закоротить. Изменится ли температура спирали? Как влияет температура проводника на качество его изоляции?
Решение.
Решение:
Электродинамическое усилие, возникающее при изменении сечения проводника, зависит только от соотношения конечного и начального радиусов проводника и не зависит от формы перехода (см. А.А. Чунихин. Электрические аппараты, с.24. п.1-6).
Рисунок 4. Расчетная схема катушки с наведенным ЭДС.
а) При увеличении напряжения, увеличится магнитная индукция:
(14),
где - ток, - число витков, следовательно увеличится магнитный поток, описываемый формулой:
(15),
и следовательно ЭДС:
(16).
б) При увеличении частоты источника питания, увеличится ЭДС описываемое формулой (16), и не изменится магнитный поток (15).
1.4.41. У какого типа электромагнита величина зазора между якорем и сердечником выбирается меньше: а) в электромагните постоянного тока; б) в электромагните переменного тока? Чем это можно объяснить?
Решение:
Величина зазора между якорем и сердечником выбирается меньше у электромагнита переменного тока (Ответ «б»). Это связано с тем, что ток в катушке переменного тока зависит от магнитного сопротивления магнитопровода, которое изменяется при изменении величины воздушного зазора. Уменьшая величину воздушного зазора, уменьшаем магнитное сопротивление магнитопровода, и таким образом увеличивая ток в катушке магнита переменного тока.
Раздел 2
2.27. Приведите графические и буквенные условные обозначения следующих электрических аппаратов: реле поляризованное на одно направление тока в обмотке без самовозврата; электротепловое реле без самовозврата; переключатель двухполюсный трехпозиционный с самовозвратом в нейтральное положение; реле электрическое с замыкающимися, размыкающимися и переключающимися контактами; выключатель кнопочный поворотный с замыкающим и размыкающим контактами; короткозамыкатель; размыкающий и замыкающий контакты для коммутации сильноточной цепи; трехфазный пакетный выключатель.
Решение:
Рисунок 5. Реле поляризованное на одно направление тока в обмотке без самовозврата.
Рисунок 6. Электротепловое реле без самовозврата.
Рисунок 7. Переключатель двухполюсный трехпозиционный с самовозвратом в нейтральное положение.
Рисунок 8. Реле электрическое с замыкающимися, размыкающимися и переключающимися контактами.
Рисунок 9. Выключатель кнопочный поворотный с замыкающим и размыкающим контактами.
Рисунок 10. Короткозамыкатель.
Рисунок 11. Размыкающий и замыкающий контакты для коммутации сильноточной цепи.
Рисунок 12. Трехфазный пакетный выключатель.
2.57. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением подключается через линейный контактор к сети постоянного тока с напряжением 220 В через пусковой трехступенчатый реостат, каждая ступень которого шунтируется нормально открытым силовым контактом контакторов ускорения. Для обеспечения защиты от токовой перегрузки последовательно в якорную цепь включено реле максимального тока. Представьте описанную схему в графическом виде и обозначьте используемые аппараты.
Решение:
Раздел 3
3.21. Объяснить принцип действия схемы.
Решение:
Приведена схема пуска электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Пуск:
При включении автомата QF, в цепь подается питание. Для запуска двигателя следует нажать кнопку SB2, тогда в цепь катушки магнитного пускателя KM подается напряжение, в результате чего замыкаются контакты KM, и двигатель начинает работать, а кнопка SB2 возвращается в исходное положение. Замыкание контакта KM вызывает замыкание соответствующего контакта 1КУ в цепи катушки 1КУ, в результате чего замыкаются контакты 1КУ, которые включают в цепь реостаты R и подается напряжение на реле времени 2КТ в цепи реле 2КУ, а затем кнопка 2КТ возвращается в исходное положение, так как шунтирована нормально открытым контактом 2КУ. Контакты 2КУ в цепи реостата R замыкаются и выводят его из цепи.
Остановка:
Для штатного отключения двигателя достаточно нажать кнопку SB1, которая обесточивает магнитный пускатель КМ, в результате чего размыкаются контакты КМ в питающей цепи двигателя, и двигатель начинает работать.
Аварийное отключение:
- может происходить двумя способами.
1). При срабатывании предохранителя FU, происходит разрыв цепи катушки магнитного пускателя КМ, и происходит размыкание соответствующих контактов КМ.
2). При срабатывании теплового реле КК1 или КК2, происходит обесточивание цепи магнитного пускателя, так как размыкаются контакты КК1 или КК2 соответственно, в результате чего размыкает цепь магнитного пускателя КМ и как результат размыкание контактов КМ.
3.52. Объяснить принцип действия схемы.
Решение:
Приведена схема включения электромагнита постоянного тока.
Включение.
При нажатии на кнопку SB1, подается напряжение на промежуточное реле KL, которое замыкает контакты КL. Далее кнопка SB1 возвращается в исходное положение, так как она шунтируется нормально открытым контактом реле KL.
Замыкание контакта KL в цепи электромагнита УА, который шунтируется диодом VD, который служит для защиты магнита от перенапряжения при отключении.
Отключение.
Для отключения цепи достаточно нажать кнопку SB2, которая размыкает цепь промежуточного реле KL, и следственно разомкнутся соответствующие контакты KL.
Раздел 4
4.1.10. Сопротивление манганинового проводника при температуре 200 С составляло R1=500 Ом, а при температуре 2800 С R2=5000,8 Ом. Определить температурный коэффициент манганина.
Решение:
Для решения поставленной задачи воспользуемся формулой зависимости сопротивления проводника от температуры:
(17),
где и - сопротивления проводника при температуре и соответственно; - температурный коэффициент сопротивления (Ом/ С0).
Подставив в приведенную выше формулу заданные данные получим: =0,034 (Ом/С0)
4.2.11. По кольцевому проводнику протекает ток I = 12 А. Определить напряженность магнитного поля в его центре, если диаметр кольца d=25 мм.
Решение:
Для определения напряженности магнитного поля в центре заданного кольцевого проводника воспользуемся Законом полного тока:
, (18)
где Н – напряженность, - длина проводника, - ток.
Так как проводник имеет кольцевую форму, то (19), где (20) - диаметр. Подставим соотношения (19) и (20) в формулу (18), а так же заданные значения величин и получим: Н=152,86 А/м.
4.4.10. Цепь управления двигателем постоянного тока с независимым возбуждением насчитывает две катушки контакторов, три катушки реле времени, две катушки промежуточных реле с номинальными токами соответственно: 0,35 А; 0,2 А; 0,15 А. Рассчитать и выбрать плавкие предохранители для защиты цепи от токов короткого замыкания, полагая, что указанные электрические аппараты некоторое время могут быть под напряжением одновременно.
Решение:
Для защиты схем управления электроприводами ток плавкой вставки выбирается из условия:
(21),
где - ток плавкой вставки, - суммарный ток катушек максимального количества одновременно включенных аппаратов управления (см. В.П. Кириенко и др. Электрические виды защит, используемые в автоматизированном электроприводе, с.7. ).
А
А
Такому току плавкой вставки соответствует тип предохранитель типа ПЦУ. (см. В.П. Кириенко и др. Электрические виды защит, используемые в автоматизированном электроприводе, с.6. ).
Список используемой литературы.
1. Чунихин А.А. Электрические аппараты. – М.: «Энерия», 1975. – 648 с.: ил.
2. В.П. Кириенко, К.П. Слядзевская. Электрические виды защит, используемые в автоматизированном электроприводе. Методическое пособие.: Нижний Новгород, НГТУ, 2002, - 24с.: ил.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Разраб.
Жуков А.Н.
Провер.
Ходыкина И.В.
Н. Контр.
Утверд.
Пояснительная записка к курсовому проекту
Лит.
Листов
НГТУ
Рассмотрим случай, когда часть спиральной обмотки еще не закорочена. Заменим обмотку эквивалентным сопротивлением:
Рисунок 1. Эквивалентная схема спирали в первоначальном состоянии.
Величина сопротивления будет равна (1), где - длина проводника, - площадь поперечного сечения проводника, - удельное сопротивление), а мощность (2).
Закоротим часть обмотки:
Рисунок 2. Эквивалентная схема спирали после закорочения.
Пусть длина спирали уменьшилась в «n» раз, то величина сопротивления в этом случаи будет равна:
(3), соответственно мощность (4).
Найдем ток во втором случаи воспользовавшись законом Ома для участка цепи:
(5)
Подставим в эту формулу значение сопротивления (6), и получим значение тока:
(7).
Найдем мощность для того случая, когда спираль стала короче:
(8)
таким образом мощность увеличилась в «n» раз.
Выполнил
роверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
3
Соответственно, выделяемое тепло: (9) - тоже увеличилось в «n» раз.
Нагрев изоляции оказывает отрицательное воздействие на ее качество. Так как при нагреве, происходит изменение структуры материала, из которого сделана изоляция, а так же состояния поверхности изоляции, что приводит к преждевременному старению и разрушению изоляции.
1.2.9. Как влияет соотношение конечного и начального радиусов круглого проводника и форма перехода при асимметричном проводнике на величину электродинамического усилия, возникающего при изменении сечения проводника?
(9)
Рисунок 3. Проводник с разными значениями начального и конечного радиусов сечения.
1.3.9. В электрической цепи, в которую включен контакт электрического аппарата, произошло увеличение рабочего тока в 3 раза. Как следует поступить с изменением напряжения, с тем что бы не менять силовой контакт электрического аппарата, имеющего разрывную мощность Р?
Решение:
До изменения тока, мощность контакта была равна: (10). После увеличения тока в 3 раза, стало: (11). Выразим в обоих случаях напряжение и найдем изменение мощности , для того что бы выяснить, во сколько раз нужно изменить питающее напряжение, что бы не менять силовой контакт:
(12),
откуда
(13)
Таким образом, требуется уменьшить величину питающего напряжения в 3 раза для сохранность разрывной мощности в неизменном виде.
Раздел 3
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков
Ходыкина
4
1.4.30. Как изменится магнитный поток и ЭДС катушки со стальным сердечником при: а) увеличении напряжения на катушке; б) увеличении частоты источника питания?
Решение:
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
5
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
6
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
7
Рисунок 13. Схема подключения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением к сети постоянного тока.
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
8
Рисунок 14. Схема включения электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
9
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
10
Ходыкина
Жуков А.
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
лист
дата
подпись
№ докум
лит
изм
Проверил
Выполнил
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
13
Рисунок 15. Схема включения электромагнита постоянного тока.
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
11
12
Выполнил
Проверил
изм
лит
№ докум
подпись
дата
лист
КП – НГТУ – 1805 - (02-ЭТУ) – 05-04
Жуков А.
Ходыкина
14