Elektrotechnika II. egyenirányítás, villamos kapcsolók és készülékek. összefoglaló 2003.

Átírás

1 Elektrotechnika. egyenirányítás, villamos kapcsolók kzülékek összefoglaló. Dr. Kloknicer mre okl. eá. vill. mérnök vill. gép kzülék ágazat

2 artalom. Bevezet. Egyenirányítás. fázisú egyenirányító kapcsolások. fázisú egyenirányító kapcsolások. Sz r simítás. Villamos ív. Emissziók. Ív jelleggörbék. Ív oltás, újra gyulladás megakadályozása 4. Olvadóbiztosítók 5. Szakaszolók 6. Kontaktorok 6. Mágneskacsolók 6.. Egyenáramú mágnes mozgástörvényei 6.. Váltakozóáramú mágnes mozgástörvényei 6. H kioldók 6. Kapcsolók 7. Megszakítók 8. Villamosgépek hálózatok védelme

3 . Bevezet Ez a jegyzet (emlékeztet ) az Elektrotechnika. el adások tematikája szerint kzült. Egy közlekedmérnöknek nem feladata egy létesítmény elektromos berendezeinek terveze. Munkáját azonban úgy tudja jól ellátni, ha az er sáramú villamos tervez, üzemeltet területére van rálátása. Ez a jegyzet ehhez a tréninghez (el adás, szeminárium, labor) kínál segítséget.

4 4. Egyenirányítás Az ipari (er sáramú) egyenirányítás általában színuszosan váltakozó feszültségb l csinál hullámos egyenfeszültséget. A dióda nyitóirányú ellenállását nullának, a záróirányút végtelennek tekintjük. A küszöb feszültségek elhanyagolhatók a tápfeszültséghez képest. A disszipációs teljesítmény nagy lehet, a h tr l gondoskodni kell. Pl.: h t borda, kéményhatás, ventillátor stb.. fázisú egyenírányító kapcsolások FUÜ Az effektív érték: eff i ( t ) * dt i( t) * sin t, ha t i(t)=, ha t így eff sin tdt * t d * dt * felhasználásával eff sin d sin d cos cos sin d d d d behelyettesítve eff * * Az egyenáramú középérték: e i ( t ) dt

5 i( t) * sin t, ha t i(t)=, ha t így e sin tdt * t d * dt * felhasználásával e sin d sin d cos cos cos behelyettesítve e * A forma tényez : eff e FUÜ FUÜ Az effektív érték: 5 eff i ( t ) * dt i( t) * sin t így eff sin tdt

6 6 * t d * dt * felhasználásával eff sin d sin d cos cos sin d d d d behelyettesítve eff * * Az egyenáramú középérték: e abs i ( t ) dt i( t) * sin t így e abs t dt / sin sin tdt * t d * dt * felhasználásával e sin d sin d cos cos cos behelyettesítve e * A forma tényez :

7 7 eff e FUÜ. fázisú egyenirányító kapcsolások Az effektív érték: eff i ( t ) * dt i( t) * sin t, ha / 6 t 5 / 6 i( t) * sin( t / ), ha 5 / 6 t / i( t) * sin( t 4 / ), ha / t / 6 így * t d * dt * felhasználásával 6 eff sin d 6 sin 6 cos cos d d d d 6 ( ) (sin sin ) behelyettesítve 6 eff * ( ) * 6 8 8

8 8 Az egyenáramú középérték: e i ( t ) dt i( t) * sin t, ha / 6 t 5 / 6 i( t) * sin( t / ), ha 5 / 6 t / i( t) * sin( t 4 / ), ha / t / 6 így * t d * dt * felhasználásával e 6 6 sin d sin d cos cos 6 6 behelyettesítve 6 e * * A forma tényez : eff e 8 FU6Ü FU6Ü Az effektív érték: eff i ( t ) * dt

9 i( t) * sin t, ha / t / i( t) * sin( t / ), ha / t i( t) * sin( t / ), ha t 4 / i( t) * sin( t ), ha 4 / t 5 / i( t) * sin( t 4 / ), ha 5 / t i( t) * sin( t 5 / ), ha t 7 / így * t d * dt * felhasználásával eff sin d sin cos cos d d d d ( ) (sin sin ) 9 8 behelyettesítve eff * * ( ) * 8 Az egyenáramú középérték: 6 8 e i ( t ) dt i( t) * sin t, ha / t / i( t) * sin( t / ), ha / t

10 i( t) * sin( t / ), ha t 4 / i( t) * sin( t ), ha 4 / t 5 / i( t) * sin( t 4 / ), ha 5 / t i( t) * sin( t 5 / ), ha t 7 / így * t d * dt * felhasználásával e sin d sin d cos cos behelyettesítve e * * A forma tényez : eff e 6 8 Összefoglalva: Ü Ü Ü 6Ü eff e k Sz r, simítás

11 Sz r párhuzamos kondenzátorral történik, feltölt-kisül. Simítás soros induktivitással (fojtótekercs) hozzuk létre. U L * di mutatja, hogy a tekercs nem szereti az áramváltozást. dt (Lentz törvény)

12 . Villamos ív 4A A villogó kisül, Glim lámpa. A A átmeneti tartomány. A ív. A villám ka-es nagyságrend.. Emissziók h emisszió: izzó katód, h energia, katódsugárcs fotó emisszió: fény, fotonok mozgási energiája, fotó dióda hideg emisszió: Feszültség növele a letörig, villamos energia A villamos energia mindig jelen van, de az utolsó esetben csak az van.. Ív jelleggörbék statikus U() dinamikus U() ív mentén U(x) stabil munkapont U(). Ív oltás, újra gyulladás megakadályozása mozgó ív jobban h l mozgó ív ívhossz n mozgó ív deion kamra mozgó ív ívhúzó szarvak Mozgatás oka: termzetes légáramlás (kéményhatás) mesterséges légáramlás (ventillátor, pneumatika stb.) mágneses fúvás (állandó mágnes, önfúvás ) 4. Olvadóbiztosítók Definíció: A hálózat tudatosan legyengített legyengébb rze. Fajtái: ultra gyors gyors lomha

13 nagyfeszültség Fogalmak: kes rendszer D rendszer, becsavarható kifordítható aljazat, illeszt elem felcserélhetetlen, nem lehet nagyobbat a foglalatba helyezni megszakítóképesség Kialakítás: olvadószál, segédszál feltekercselt lemez 5. Szakaszolók Általános méretezi elvek: zárlatiáramot el kell viselnie névlegesáram néhány százalékát kell csak szakítania dinamikus er hatásra kell méretezni nyitott érintkez távolság: önkoordinálás Szerkezeti kialakítás: bels téri küls téri jégtör kézi hajtás gépi hajtás vizszintes síkú m ködtet függ leges síkú m ködtet reteszel 6. Kontaktorok nem kézzel m ködtetnek (elektromágnes, pneumatikus) egy nyugalmi helyzete van üzemszer áram be-ki kapcsolás túlterhel kikapcsolása 6. Mágneskapcsolók

14 4 DL: kis feszültség légkontaktor, nagy élettartam, megbízhatóság. A behúzó tekercs lehet egyen vagy váltakozó feszültség. 6. Egyenáramú mágnes mozgástörvényei A gerjeszti törvény szerint N * Hv * lv H * N a tekercs menetszáma az áram H v *l v a vasra es mágneses feszültség (gerjeszt), ezt a továbbiakban elhanyagoljuk H * a légrre es mágneses feszültség (gerjeszt) Az (egyen)áramot állandó feszültség mellett a tekercs ellenállása határozza meg, tehát állandó. A menetszám úgyszintén állandó. Így a légr térer ssége nagysága fordítottan arányos. B= *H B F * A * ismert összefüggek a légrre vonatkoztatva, B a légr indukció H=H térer sség a légrben A a légr keresztmetszete F a légrben a vasra ható er =4* * -7 Vs/Am Az összefüggekb l következ en a légr térer ssége arányos az indukcióval, az indukció négyzetével arányos az er hatás. ehát a légr csökkenével a húzóer n, az áram állandó. 6.. Váltakozóáramú mágnes mozgástörvényei A gerjeszti törvény ugyanúgy, mint el bb N * Hv * lv H *

15 5 H v *l v elhanyagolva. Váltakozóáramú mágnesnél a hálózati feszültség egyensúlyt tart az indukált feszültséggel. Így U i =4.44*f*N* állandó, U i az indukált feszültség f a hálózati frekvencia N a tekercs menetszáma a fluxus Miután az f az N is állandó, így is. =B*A B F * A * Így B is állandó F is. ehát a húzóer nem függ a légrt l. Visszatérve a gerjeszti törvényhez N H légrsel arányosan n az áram. állandóságából következ en a 6. H kioldók Összehengerelt, esetleg szegecselt két különböz h tágulású fémlemez, mely h hatására elgörbül. F te (áram nagyság érzékele): közvetlen közvetett áramváltó 6. Kapcsolók Mind kézi m ködtet : Vezérl kacsoló Helyzetkapcsoló Kormányhenger, mester kapcsoló, kontroller erhel kapcsoló Kes kapcsolók, átkapcsolók

16 6 pari forgó kapcsolók (bütykös kapcsolók) Csillag-háromszög kapcsolók 7. Megszakítók Kikapcsolása történhet kézzel, kilincsm kioldása túlterhel érzékel zárlat érzékel Fajtái Nagy olajter Kis olajter Vízter Expanziós Vákuum SF 6 Kismegszakítók Szinkron megszakító 8. Villamosgépek hálózatok védelme A villamos védelem -funkciója jelz kapcsolás -fajtái alap fed tartalék -tulajdonságai szelektivitás gyorsaság érzékenység üzembiztonság egyszer ség gazdaságosság

17 7 -felépíte ébreszt mér elem kleltet elem (függ, független) kioldó elem tt az els negyedik elem nélkülözhetetlen.