• 24.06.2021

Характеристика автомата: 500 Internal Server Error

Содержание

A, B, C и D

Автоматическими выключателями называются приборы, отвечающие за защиту электроцепи от повреждений, связанных с воздействием на нее тока большой величины. Слишком сильный поток электронов способен вывести из строя бытовую технику, а также вызвать перегрев кабеля с последующим оплавлением и возгоранием изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к пожару, Поэтому, в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), эксплуатация сети, в которой не установлены электрические автоматы защиты, запрещена. АВ обладают несколькими параметрами, один из которых – время токовая характеристика автоматического защитного выключателя. В этой статье мы расскажем, чем различаются автоматические выключатели категории A, B, C, D и для защиты каких сетей они используются.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

  • Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
  • Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Защиту от перегрузок в таких линиях обеспечивает реле максимального тока, автоматический выключатель только предохраняет сеть от повреждений в результате воздействия сверхтоков короткого замыкания.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Это позволит соблюсти селективность защитных автоматов (избирательность), и при КЗ в одной из веток не будет происходить обесточивания всего дома.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Заключение

В этой статье мы рассмотрели время токовые характеристики защитных автоматов, классификацию этих устройств в соответствии с ПУЭ, а также разобрались, в каких цепях устанавливаются приборы различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какое защитное оборудование следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.

Характеристики срабатывания автоматов. Принцип выбора

Автоматические выключатели: характеристики срабатывания и ситуации применения

Автоматический выключатель (автомат)  — коммутационное устройство, проводящее ток в нормальном режиме и блокирующее подачу электроэнергии в случаи аварии: перегрузки или короткого замыкания. 

Для размыкания электрической цепи автоматические выключатели оборудованы специальными устройствами – расцепителями. 

В современных модульных автоматах используется два типа расцепителей: 

1) Тепловой – служит для защиты от перегрузки

Биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве, проходящим через нее током, тем самым размыкая контакт. Чем больше перегрузка, тем быстрее нагревается биметаллическая пластинка и быстрее срабатывает расцепитель.

Нормируемые параметры – следующие:

  • 1,13 (In) –  тепловой расцепитель не срабатывает в течение 1 ч.
  • 1,45 (In) – расцепитель срабатывает в течение < 1 ч.
2) Электромагнитный (отсечка) – предназначен для защиты от короткого замыкания

Соленоид с подвижным сердечником, который втягивается при превышении заданного порога тока, мгновенно размыкая электрическую цепь. Отсечка срабатывает при существенном превышении номинального тока (2÷10 In) в зависимости от характеристики срабатывания. Рассмотрим наиболее распространенные автоматы с характеристиками: (B, C, D, K, Z).

1) Характеристика В (3-5 In)

Электромагнитный расцепитель срабатывает при токе, превышающем номинальный в 5 раз. Время отключения <1с. При токе, превышающим номинальный в 3 раза, в течение 4-5 с. сработает тепловой расцепитель. (Обращаем ваше внимание, что для постоянного тока (DC) граница срабатывания будет немного сдвинута (х1,5). 

Автоматические выключатели «В» применяются в осветительных сетях с небольшими пусковыми токами (или полным их отсутствием).  

2) Характеристика С (5-10 In)

Наиболее распространённые автоматические выключатели. Минимальный ток срабатывания составляет 5 In. При этом значении через 1,5 с сработает тепловой расцепитель, а при 10 кратном превышении номинала, электромагнитный разомкнет цепь меньше, чем за 0,1 с.

Автоматические выключатели «С» подходят для сетей со смешанной нагрузкой (освещение, бытовые электроприборы)

3) Характеристика D (10-20 In)

Характеризуются большой устойчивостью к перегрузке. Тепловой расцепитель разомкнет цепь за 0,4 при превышении порога в 10 In. Срабатывание соленоида произойдет при двадцатикратном превышении номинального тока.

Автоматические выключатели «D» используются для подключения электродвигателей с кратковременными большими токами (пусковые токи)

4) Характеристика K (8-15 In)

Для автоматов этой категории характерна большая разница в показателях для постоянного и переменного токов. Например, электромагнитный расцепитель гарантировано разомкнет цепь за 0,02 с. при достижении значения в 12 In в цепи переменного тока, а для постоянного это значения увеличивается до 18 In. При превышении номинального тока в 1,5 раза в течение 2 мин. сработает тепловой расцепитель.

Автоматы с характеристикой «K» применяются для подключения преимущественно индуктивной нагрузки.

5) Характеристика Z (2-3 In)

Автоматы этой категории также имеют различия в параметрах срабатывания для переменного и постоянного токов.

Электромагнитный расцепитель разомкнет цепь при трёхкратном превышении номинальных параметров в цепи переменного тока и 4,5 In в цепях постоянного тока. Тепловой расцепитель сработает при токе в 1,2 от номинального в течение часа.

Вследствие небольших значений по превышению номинальных параметров, Автоматы «Z» применяются только для защиты высокочувствительной электронной аппаратуры.

Подытоживая вышесказанное отметим, что для бытового использования подходят автоматы с характеристиками: «В» и «С», при возможном подключении электродвигателей с высокими пусковыми токами имеет смысл использовать автоматы категории «Е» (во избежание ложного срабатывания). Категория «К» подходит при работе с индуктивными нагрузками, а «Z» для электронного оборудования, чувствительного к небольшим перегрузкам. 

И последнее: если вы сомневаетесь в правильности выбора — обратитесь к профессиональному электрику, не гадайте!

В нашем магазине представлены автоматы всех перечисленных серий, при отсутствии того или иного оборудования его можно легко заказать.

Чтобы узнать подробности и заказать электротехническую продукцию звоните по телефону 

(495) 777-05-30 

Или оставьте сообщение через форму обратной связи в разделе «Контакты». 

Типы характеристика классификация виды автоматических выключателей. Устройство автоматического выключателя: маркировка, токи, обозначение

Типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель – защитный прибор, срабатывающий от короткого замыкания или тепловой перегрузки линии к которой подключен.
Типы:
Основные типы или виды автоматических выключателей:
– Модульный автоматический выключатель. Устройство стандартного, модульного типа с установкой в электрический щиток на din-рейку. Применяется для защиты в бытовых целях, а так же в коммерческих и промышленных сетях энергораспределения.
– Промышленные автоматические выключатели в корпусе. Предназначены для защиты распределительных сетей 50/60 Гц с напряжением до 660 В, рабочим током до 1600 А. Применяется в больших щитовых подстанциях и на производстве используются для подключения мощного оборудования или как главный вводной автоматический выключатель.
– Автоматические выключатели для защиты электрических двигателей.
Все вышеперечисленные типы автоматических выключателей имеют свои характеристики для определенных параметров срабатывания.
Остановимся более подробнее на модульном автоматическом выключателе. Это основной элемент защиты в электрораспределении для жилищных, коммерческих помещений.
Сразу обозначим, что внешний вид модульных автоматических выключателей одного и того же производителя будет одинаков, характеристики срабатывания на внешний вид не влияют.
Различают автоматические выключатели по характеристике срабатывания:
Характеристика срабатывания это настройка магнитного расцепителя, более простыми словами – настройка чувствительности на ток короткого замыкания.

Токи автоматических выключателей

Для бытовых условий электрораспределения (в жилом доме, квартире) применяются номинальные токи автоматических выключателей от 0,5 до 63 Ампер. Такие параметры автоматических выключателей являются достаточными для обеспечения защиты и правильного распределения электрических линий. Если, в жилом доме, возникает потребность установки автоматического выключателя на токи выше 63 Ампера, то такие приборы так же существует, но уже в промышленных сериях. Устанавливая в доме такой мощный автомат, убедитесь что сечение вводного кабеля позволяет устанавливать автоматический выключатель на такой ток. К примеру, для автоматического выключателя на ток 100 Ампер сечение кабеля, которого он защищает должно быть не менее 16 mm² медного проводника или же 25 mm² алюминиевого. Более точное определение номинального тока автомата защиты к сечению кабеля зависит от ряда таких факторов, как длина токоведущей линии, количество жил в проводнике (одножильный, двухжильный, трехжильный провод и т.д) и способ прокладки кабеля. Приняв во внимание потерю мощности, от длины линии, и условие охлаждения от способа прокладки кабеля вы сможете правильно подобрать номинальный ток автоматического выключателя для надежной и безопасной работы.

Технические характеристики автоматического выключателя:

Рассмотрим самые востребованные время-токовые характеристики автоматических выключателей в бытовых сериях:

Классификация автоматических выключателей:

Итак, время-токовая характеристика автоматических выключателей, такая характеристика дает возможность индивидуального подбора защиты к каждому прибору или линии. – Кривая «B». В автоматическом выключатели такого типа срабатывания настройка магнитного расцепителя установлена в пределах 3÷5 Iноминального значения автомата. Автоматические выключатели с характеристикой отключения B, способны защищать от тока короткого замыкания с малым значением и подойдут для установки практически во всех случаях, где на линии нет устройств с большими пусковыми токами. Защита освещения, бойлеров, нагревательных приборов, электрочайника, тостера, бытовых электрических плит и других электроприборов за исключением электроприборов где присутствуют электродвигатели, насосы.
Кривая «C». Автоматический выключатель характеристики отключения у которого тип С — настройка 5÷10 от Iноминального значения. В современных квартирах и домах, практически везде стоят автоматические выключатели с такой характеристикой. Это обусловлено тем, что автомат с такими настройками способен надежно защищать линии практически со всеми электроприборами, включая те приборы, где при старте включения появляются большие пусковые токи (приборы в конструкции которых есть электродвигатели, большое количество дросселей и пр.). Например, бытовые электроприборы с большими пусковыми токами: стиральная машина, пылесос, холодильник, блендер и т. п.
Кривая «D». Категория автоматических выключателей с характеристикой D предназначена для защиты электрических двигателей в однофазной и трёхфазной сети. Это устройства защиты с более грубыми настройками чувствительности к токам короткого замыкания: в пределах от 10 до 20 Iноминального значения.
Автоматические выключатели характеристики которых мы не упомянули в этой статье («MA», «A», «K», «Z») относятся к промышленным сериям и о них мы расскажем в отдельной статье.
Напишем немного о том, зачем такая градация по типам срабатывания.
В электрораспределительных щитах, при распределении с большого количества потребителей, для правильной работы системы, необходимо соблюдение селективности. Селективность автоматического выключателя — можно назвать словом «избирательность».
Селективность — согласование работы установленных последовательно защитных аппаратов, таким образом, чтобы в случае перегрузки или короткого замыкания (к. з.) отключалась только та часть установки, где возникла неисправность.

Маркировка автоматических выключателей

– Расшифруем основные показатели бытового, модульного автоматического выключателя по маркировке. Обращаем ваше внимание на то, что у фирменных, оригинальных устройств защиты, маркировка выполнена четко и нестирающейся краской. Бывают случаи когда вам предлагают автоматический выключатель маркировка которого не четкая, цифры напечатаны расплывчатой краской или вовсе стертые, знайте это подделка! На корпусе изделия должно быть все обозначение автоматических выключателей, даже такие технические характеристики, как отключающая способность автоматического выключателя и характеристика отключения. Например, напечатанный символ «C», рядом с номиналом, указывает на то, что автоматический выключатель С типа.

Каталог автоматических выключателей

Интернет-магазин «Электрика-Шоп» — это специализированный магазин электрики. В каталоге наших товаров вы найдете самые популярные, надежные, проверенные временем и практикой, автоматические выключатели европейских брендов. Например, автоматические выключатели Schneider Electric, считаются одними из самых лучших средств защиты от короткого замыкания и тепловой перегрузки. В каждой карточке товара автомата защиты Шнайдер Электрик можно скачать каталог автоматических выключателей Schneider Electric.
Автоматические выключатели Moeller / Eaton – еще один качественный, надежный, а главное доступный по цене бренд автоматов защиты. Производитель Moeller / Eaton предлагает несколько серий для бытового и коммерческого сектора, подробнее о продуктах можно ознакомиться перейдя по ссылке – Автоматические выключатели Moeller

Устройство автоматического выключателя

Мало кому приходилось разбирать автомат и исследовать устройство автоматических выключателей. Для общей информативности, мы решили показать вам, как должно выглядеть это защитное устройство изнутри, и как на практике выглядят разобранные автоматы оригинального фирменного бренда и обычный китайский (из дешевого ценового сегмента).
Предлагаем фото и схему этих автоматических выключателей в разрезе с краткими комментариями.

Клеммы подключения у фирменного автоматического выключателя это два полноценных винтовых зажима, а у китайского одна верхняя клемма для подключения провода с нормальным креплением и одна нижняя с явной халтурой, зачем делать экономию на зажимах проводов мы не знаем, но даже такой ньюанс может повлиять на продолжительность работы автомата.
Не будем подробно описывать достоинства и недостатки конкретно этих автоматических выключателей, но в результате увиденного, сделаем такое описательное заключение, что при разборке двух автоматов защиты (фирменного и с категории «подешевле») механические части, такие как подвижный и неподвижный силовой контакт, крепление гибкого проводника, плавность хода ручки управления и клеммы подключения даже визуально имеют явное отличие качества.
Мы не тестировали тепловой и электромагнитный расцепитель автомата китайского, дешевого образца, но не идеальное качество применяемых деталей показал даже визуальный осмотр устройства этого автоматического выключателя.

Характеристики срабатывания автомата ABB | Voltline

Для удобства мы разбили эту статью на четыре главы:

Глава 2. Характеристики срабатывания.

2.1. Характеристики срабатывания и диаграммы импульсного срабатывания.
2.2. Способы чтения диаграммы импульсного срабатывания.
2.3. Различия между характеристиками срабатывания.
2.4. Стандарты для характеристик срабатывания.

Когда мы говорим о характеристиках срабатывания или, лучше сказать, их визуальном представлении, речь идет о кривых времени срабатывания как функции коэффициента (кратности) номинального тока. На рисунке 13 для визуализации используется характеристика В. Посмотрим сначала на характеристики биметаллической пластины. Зона отключения ограничена двумя кривыми – условного тока не расцепления и условного тока расцепления. Область слева от тока не расцепления называется безопасной зоной не расцепления. В этой области не должно происходить срабатывание автоматического выключателя. Справа от кривой отключающего тока находится зона безопасного расцепления. В этой области автоматический выключатель должен прерывать всякий ток. Вы видите две отмеченные точки – это выбранные значения отключающего и не отключающего тока. Они используются в качестве опорных точек для защиты от перегрузок. В соответствии со стандартами МЭК, ток в 1,45 раза превосходящий In и подаваемый на протяжении не менее 60 мин. Должен вызвать отключение автоматического выключателя, а токи от 1,13 до 1,45 In, длительностью менее 60 мин. и токи менее 1,13 In любой продолжительности не должны вызывать срабатывание.

Давайте рассмотрим пример возникновения аварийной ситуации (рис. 14).

Вследствие непредвиденной нагрузки, сила тока стала в 3,1 раза выше In. Когда сработает автоматический выключатель?

Чтобы выяснить это, необходимо провести линию через точку тройного значения In. Вначале мы достигаем точки пересечения с кривой условного не отключающего тока на отметке 2,1с. Это означает, что не должно происходить срабатывание автоматического выключателя в течение первых 2,1с в условиях перегрузки. В следующей точке происходит пересечение с кривой условного отключающего тока на отметке 40 с. Это означает ,что должно происходить срабатывание автоматического выключателя в течение первых 40с в условиях перегрузки. Другими словами, срабатывание автоматического выключателя не должно происходить в течение первых 2,1с и срабатывание должно произойти не позднее 40 с в условиях перегрузки.

Как мы видим, тепловой расцепитель дает хорошую защиту от перегрузок. Однако в случае более высоких токов перегрузки, возникающих при коротком замыкании, чувствительность биметалла снижается. Как упоминалось ранее, только электромагнитые расцепители обеспечивают хорошую защиту от короткого замыкания. Точка отключения электромагнитных устройств зависит только от величины, но не от продолжительности тока короткого замыкания. Этим объясняется ортогональность кривой характеристик срабатывания. Вернемся к нашему примеру. Что произойдет в случае подачи тока перегрузки 3,1 In?

Точка пересечения с кривой условного не отключающего тока находится на отметке 0,01с, а точка пересечения с кривой условно отключающего тока по прежнему на отметке 40с. Таким образом, при коротком замыкании, при помощи электромагнитного расцепителя, цепь можно разомкнуть в 400 раз быстрее, чем при помощи обычного теплового расцепителя. Если ток короткого замыкания в 6 и более раз превосходит In, в соответствии со стандартом он будет отключен за время менее 0,1с.

Теперь сравним характеристики выключателя с характеристиками обычного провода. В показанном на картинке случае видно, что тепловой расцепитель может защищать от токов перегрузки до 5 In. Но если ток перегрузки будет выше, тепловой расцепитель не сможет обеспечить достаточную защиту. Но имея оба расцепителя, автоматический выключатель обеспечивает защиту при любых неполадках.

В МЭК имеется два основных стандарта для автоматических выключателей. АББ предлагает характеристики B, C, В в соответствии МЭК 50345 и характеристики K и Z в соответствии с МЭК 50030-2 (рис. 15). Характеристики B, C и D имеют одинаковую тепловую характеристику срабатывания, но отличаются по магнитным характеристикам. По стандарту МЭК 50345 срабатывание не должно происходить при значении тока не более 1,13 In. Время срабатывания должно быть более 60 минут при токе от 1,13 до 1,45 In и менее 60 минут, если номинальный ток превышает номинальное значение более, чем в 1,45 раза. Зона электромагнитного срабатывания для характеристики В находится в диапазоне от 3 до 5 In. Для С зона срабатывания лежит в диапазоне между 5 и 10 In, а для D, соответственно, в интервале 10 -20 In.

Что же касается характеристик K и Z, в соответствии с МЭК 50030-2, у производителя автоматических выключателей значительно больше свободы при определении кривой. Без срабатывания – ток до 1,05 от номинального значения, время срабатывания более 2х часов – от 1,05 до 1,2 In; время срабатывания менее 60 мин – в 1,2 раза выше In; время срабатывания менее 2х минут – в 1,5 раза, время срабатывания менее 2х секунд – в 6 раз. Также как и с описанными ранее характеристиками B,C и D, отличия имеются только в электромагнитных характеристиках срабатывания. Диапазон мгновенного срабатывания находится между 2 и 3 In для характеристики Z и между 10 и 14 In для характеристики K.

На одном рисунке (рис. 15) приведено пять характеристик срабатывания. Видно, что К и Z обеспечивают лучшую защиту от сверхтока, благодаря тому, что эти кривые лучше спозиционированы. В частности это интересно в случае характеристики K. Она сочетает в себе стабильность при пиковых токах с хорошей защитой кабелей, благодаря низкому выбранному току.

Теперь мы можем сравнить основные отличия и преимущества различных характеристик срабатывания. Начнем с характеристик срабатывания B и Z. Во- первых диапазон магнитного срабатывания у характеристики Z находится ниже, чем для В. Точнее, кривая условного тока нерасцепления для В совпадает с кривой условного нерасцепления Z.

Следующее, что мы заметим, это то, что токи для Z ниже, чем для В. Эти два свойства приводять к тому, что для Z, по сравнению с В когут использоваться кабели на 67% длиннее, без изменения русловий срабатывания и без увеличения поперечного сечения. АББ обеспечивает характеристику Z для токов начиная с 0,5А, в то время, как характеристика B доступна с 6А.

Рассмотрим области применения этих двух характеристик. Характеристику В можно рассматривать как стандартную характеристику. Она используется в частном и коммерческом строительстве, а также в других случаях, когда нет особых требований по условиям эксплуатации.

Z ориентирована на специальные применения, когда требуется наиболее быстрое отключение и отсутствуют пусковые токи. К специальным применениям можно отнести:

  • цепи управления с высоким сопротивлением и отсутствием пиковых токов;
  • цепи трансформаторов напряжения;
  • измерительные цепи с датчиками;
  • защита полупроводников для специальных задач.

Теперь сравним характеристики С, D и K. Интересно рассмотреть поведение трех характеристик срабатывания при пусковом токе:

Характеристика С с 5-ти кратным номинальным током чувствительна к пусковым токам.

Характеристика D с 20-ти кратным номинальным током имеет большую устойчивость к пусковым токам. Однако отключающий ток в 20 раз превосходящий номинальный может вызвать проблемы, связанные с несрабатыванием из-за большого сопротивления контура к.з. Кроме того, чувствительность теплового расцепителя не достаточно высока, чтобы сработать вместо электромагнитного расцепителя при 20-ти кратном номинальном токе. По этим причинам требуются кабели с бОльшим поперечным сечением.

Характеристика К решает эту проблему и обеспечивает безопасность эксплуатации даже при пусковых токах. Благодаря пониженному верхнему порогу электромагнитного срабатывания при 14-ти кратном номинальном токе обеспечивается быстрое срабатывание при аварии. В то же время обеспечивается хорошая защита от перегрузок благодаря низкому значению тока срабатывания – 1,2 In.

Как мы увидели, три характеристики отличаются по своим свойствам и областям применения. Характеристика С, как и В, предназначены от перегрузок по току в стандартных применениях. С другой стороны, К и D используются для защиты от повышенных токов в цепях с большими пусковыми токами, таких как:

  • электродвигатели,
  • зарядные устройства,
  • сварочные трансформаторы.

С момента разработки характеристики К на заводе АББ STOZ KONTAKT в 1928 году, она показала свою надежность для применения в условиях, описанных выше.

Рассмотрим импульсное срабатывание (рис. 16). Выбирая автоматический выключатель, следует учитывать импульсы тока менее 10мс, которые вызваны коммутацией конденсаторов и индуктивностей.

Для анализа поведения на коротких промежутках времени мы используем кривую импульсного срабатывания. Показанная зависимость коэффициент безопасности как функции длительности импульса основана на математической модели.

Чтобы узнать, при каких значениях тока сработает автоматический выключатель, следует, прежде всего оценить продолжительность пикового тока. Затем, мы используем диаграмму, чтобы определить соответствующий коэффициент безопасности.

Проиллюстрируем небольшим примером: мы используем автоматический выключатель S201 B16, производства ABB, предполагая, что длительность импульса составит 600 мкс (0,6мс).

Ток удержания равен произведению коэффициента безопасности, электромагнитного тока нерасцепления и номинального тока автоматического выключателя:

Iудерж=4,2×3×16

По графику получаем импульсный коэффициент 4,2. При не отключающем токе в 3 In и номинальном токе 16А, ток удержания будет 201,6А.

Основные типы характеристик автоматических выключателей: время-токовые параметры

Покупая электрический автомат в распределительный щит, нас интересует время его срабатывания в аварийной ситуации. В зависимости от значений протекающего тока оно может находиться в пределах от сотых доли секунды до нескольких минут. Все эти сведения заключаются в одном из важных параметров АВ – время-токовой характеристике. Если мы грамотно выбрали кабель и выключатель, то можем не переживать, что при повышенных значениях тока изоляция на проводах не поплывет, допустим, за 20 секунд, которые нужны для срабатывания защиты от перегрузки.

Коротко о типах время-токовых характеристик автоматических выключателей и их назначении

 

Все мы без исключения видели буквы на корпусе рядом с цифровыми значениями номинального рабочего тока. Чаще всего встречаются обозначения в виде литер B, C и D, есть еще A, K и Z, но в частных домовладениях их не используют. Соответственно существуют рекомендации по их применению:

  • A – для защиты линий большой протяженности, а также приборов на полупроводниках.
  • B – предназначены для использования в розеточных и осветительных цепях, где пусковые значения тока минимальны.
  • C – используются в роли защиты для общей цепи и электроаппаратов с умеренными пусковыми нагрузками.
  • D – технические характеристики этих автоматических выключателей позволяют им работать с высокими пусковыми токами электродвигателей, а также в цепях с активно-индуктивной нагрузкой.
  • K – только для линий с индуктивной нагрузкой.
  • Z – для защиты электронного оборудования.

Точно выяснить время токовые параметры автомата можно по графикам, в которых представлена зависимость времени срабатывания от величины тока. По ним определяют, через какой промежуток времени будут обесточены потребители при повышенном токе или его скачках. Если вы разбираетесь в графиках, то сразу же поймете, почему отключается автоматический выключатель и в чем причина.

Категории «B», «C» и «D»: в чем отличия?

Поскольку автоматы этих типов в основном используются в жилых зданиях, то и речь пойдет именно о них. Собственно, отличие только одно, и оно заключается в различных значениях величины отношения протекающего тока к номинальному току I/In.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

Отношение протекающего тока к номинальному току I/In

B

3-5

C

5-10

D

10-20

 

Если еще не все прояснилось, будем разбираться дальше уже на практических примерах. Уверяю, так будет понятнее, чем «жевать» сухую теорию.

Пример использования токовременной характеристики автоматического выключателя класса «В»

Предположим, стоит у нас в распределительном щите автомат на 10А с параметрами класса «B». Мы не случайно выбрали 10А, во-первых, ими часто пользуются в домашних электрических сетях, а во-вторых, так проще производить расчеты.

 

Итак, случилось ЧП…

Решил как-то мой приятель Витька Штуцер повесить у себя дома книжные полки. Начал сверлить стену перфоратором и бац – вокруг темень и тишина. Здесь не нужно быть мастером экстра-класса, чтобы понять – сверло замкнуло жилы проводки и произошло КЗ. Думаю, у многих была похожая ситуация.

В этом случае, когда величина тока в сети превысит номинальное значение защиты в 3-5 раз, автомат с время-токовой характеристикой категории «B» сработает моментально. В нашем варианте величина тока будет находиться в пределах 30-50А. При КЗ ток увеличивается в сотни раз, но нашему электромагнитному расцепителю будет достаточно и 3-5 кратного превышения нормы, чтобы разорвать цепь.

Смотрим графики

… и что видим? При достижении величины тока в 50А автоматический выключатель сработает через 0,01 сек. Теперь смотрим, откуда это взялось:

  • Ток короткого замыкания разделим на рабочий ток автомата – 50А/10А = 5.
  • На горизонтальной оси от цифры «5» проведем вверх вертикальную линию (красного цвета) до пересечения с первой кривой.
  • От точки пересечения с кривой проведем горизонтальную линию до вертикальной оси времени. Получаем примерно 0,01 секунда.

Аналогичным образом можно определить, что при перегрузке в 15А отношение составит 1,5 и время до срабатывания автомата– 30 сек. Здесь уже цепь будет разорвана за счет работы теплового расцепителя. Когда сечение провода правильно подобрано, то изоляция за такой промежуток времени расплавиться не успеет.

Три кривых время-токовой характеристики автоматического выключателя: особенности графика

На графике представлены три кривые, со значением одной из них мы вкратце ознакомились выше. Настало время разобраться, зачем они вообще нужны:

  1. Верхняя кривая – для «холодного» состояния автомата.
  2. Пунктирная кривая – для расчета времени отключения автоматов с номиналом не выше 32А.
  3. Нижняя кривая – для «горячего» состояния.

Сам график составлен с учетом того, что окружающая температура находится в пределах +30℃. Для вышеприведенного примера автоматический выключатель категории «B» в холодном состоянии при токе 50А сделает задержку на срабатывание 0,04 секунды, а при токе 15А – 4000 секунд (около 67 минут). На графике эти ситуации обозначены синим цветом.

 

Что еще нужно учесть

Автоматы могут стоять и в квартире, и в подъезде, и на улице. Везде температура окружающей среды будет разной. Допустим, зимой в квартире будет +20℃, в парадной воздух нагреется до +15℃, а на улице мороз все -25℃. Температура деталей расцепителя во всех случаях различна, а это значит, что время срабатывания автомата на холоде и в тепле будет разным.

Нельзя упускать из вида и поправочный коэффициент. Его суть – чем выше окружающая температура, тем меньший ток пропускает автоматический выключатель и наоборот. Один и тот же автомат при одинаковых нагрузках, но установленный в холодном и теплом помещении сработает при разных значениях тока. Хоть разница и незначительна, но она становится актуальной, когда защита работает на пределе своего номинала или сильно перегружена.

Особо часто проблема встает в полный рост летом или в жарких помещениях. Как только температура вырастет, автомат может сразу же отключить линию.

Несколько слов о время-токовых характеристиках автоматических выключателей «C» и «D»

Графиковые кривые этих категорий сдвинуты вправо, другими словами, время срабатывания автоматов увеличено:

  • Защита с характеристикой «C» отключит нагрузку при КЗ, когда ток в сети будет больше номинала выключателя в 5-10 раз.
  • Автомат с характеристикой «D» сработает при КЗ в случае, когда ток в сети превысит его номинал в 10-20 раз.

Судя по графику, выключатель на 10А категории «C» при токе 50А сработает за 0,02 секунды, а при токе 15А – за 40 секунд. Это в «горячем» режиме, обозначенным красным цветом. В «холодном» режиме (синий цвет) при токе 50А получим около 27 секунд, а при 15А – 5000 секунд (около 83 минут).

Аналогичный график выключателя с характеристиками «D» показывает, что в «горячем» состоянии (красная линия) при токе 50А время срабатывания будет уже около 1,5 сек, а при 15А – 40 сек. В «холодном» режиме работы автомата имеем: при токе 50А нагрузка будет отключена через 30 секунд, а при 15А – 6000 секунд или около 100 мин. Все эти детали нужно принимать во внимание при покупке автоматических выключателей.

Токи условного нерасцепления или какой ток может пропустить автомат

Любой выключатель в состоянии пропускать ток больший от номинального в 1,13 раз (1,13•In). Если взглянуть на график, то это легко определить, проведя вертикальную линию от цифры 1,13. Она никогда не пересечется с кривой времени, т. е. автоматический выключатель при таком токе не сработает. А чтобы перестраховаться, нужно воспользоваться проводом большего сечения. Из таблицы можно определить какому автомату какой ток не отключения соответствует:

Номинальный ток автомата, А

Условный ток нерасцепления автоматического выключателя, А

Площадь сечения медных жил, мм².

10

11,3

1,5

16

18,08

2,5

20

22,6

4

25

28,25

4-6

Допустим, для нагрузки с потреблением тока 25А мы взяли провод сечением 2,5 мм². И вот однажды мы решили печь в духовке пироги и одновременно размораживать мясо в микроволновке, а кроме этого уже работают холодильник и вытяжка. В итоге в сети получаем где-то 28А, но автомат не сработает, потому что 25*1,13=28,25А. По таблице мы видим, что здесь уже нужно сечение провода 4 мм². А поскольку имеем 2,5 мм², то такой кабель будет греться.

Учтите, что некоторые производители кабельной продукции откровенно халтурят, делая кабеля меньшего сечения, чем заявлено. Поэтому при выборе автоматов и провода стоит покупать их с небольшим запасом от предполагаемой нагрузки.
 

 

Характеристики автоматов В, С, D | Электро С

Сверхток (overcurrent): Любой ток, превышающий номинальный (ГОСТ IEC 61009-1-2014)

Источник Яндекс картинки

Источник Яндекс картинки

Чтобы понять, что же кроется под этими буквами, необходимо представлять логику работы автоматического выключателя в целом, и тогда станет ясно, когда и где стоит применить выключатель с определенной характеристикой.

Понятно, что при токах протекающих через автоматический выключатель меньших или равных номинальному, он должен вести себя просто — не отключаться. Если же через него протекают сверхтоки (т.е. токи превышающий номинальный), то в зависимости от величины тока логика работы автомата разная.

Сверхтоки при этом можно разделить на два диапазона — первый в котором токи можно назвать токами перегрузки, во втором — токи короткого замыкания. За работу в этих диапазонах отвечают два разных расцепителя автоматического выключателя.

В первом работает тепловой расцепитель, который представляет собой биметилическую пластинку, изменяющую свою форму при нагреве. Чем больше ток, тем больше нагрев и при определенной температуре происходит расцепление контакта.

Во втором диапазоне вместе с тепловым работает электромагнитный расцепитель, который призван моментально отключать цепь, втягивая сердечник. Характеристики B, C, D как раз и говорят при каких значениях сверхтоков срабатывает электромагнитный расцепитель. К тепловому это не относится, он всегда работает одинаково во всех автоматах, даже с разными характеристиками.

Вот картинка, которая есть в паспорте на любой автоматический выключатель.

Характеристика времени срабатывания автоматического выключателя в зависимости от значения сверхтока. По оси Х значение равное сверхтоку деленному на номинальный ток автомата с характеристикой типа В. Здесь и далее источник iek.ru

Характеристика времени срабатывания автоматического выключателя в зависимости от значения сверхтока. По оси Х значение равное сверхтоку деленному на номинальный ток автомата с характеристикой типа В. Здесь и далее источник iek.ru

Характеристика С.

Характеристика С.

Характеристика D. Обрыв графика и ест момент срабатывания электромагнитного расцеителя. До него кривая соответствует времени срабатывания теплового расцепителя, хорошо видно, что на всех трех графиках она одинаковая.

Характеристика D. Обрыв графика и ест момент срабатывания электромагнитного расцеителя. До него кривая соответствует времени срабатывания теплового расцепителя, хорошо видно, что на всех трех графиках она одинаковая.

Здесь хорошо проиллюстрировано, какими являются диапазоны сверхтоков для автоматических выключателей с разными характеристиками. Момент когда график «падает» и есть момент срабатывания электромагнитного расцепителя. Хорошо видно, что для характеристики В отношение тока к номинальному I/Iном наименьшее и составляет 3…5, для характеристик С и D это соотношение сдвинуто в большую сторону и составляет 5…10 и 10…20 соответственно.

Пусть номинальный ток автоматического выключателя равен 10А.

Тогда для токов меньше или равных 1,13*10А =11,3А расцепления не происходит.

Для тока равного 1,45*10А = 14,5А среднее время отключения может составлять от примерно 1 минуты до часа, но не более.

Для тока равного 2,55*10А = 25,5А — от 4 до 100 секунд примерно.

Надо отметить, что для автоматов с номинальным током более 32 А это время больше.

Все выше сказанное равносильно для автоматов с любой из характеристик.

Начиная с значений тока равных 3*Iном, т. е для нашего примера 30А, их поведение различается, у автомата с характеристикой В, по истечении 0,1 секунды, должен сработать электромагнитный расцепитель, причем порог его срабатывания может быть сдвинут вплоть аж до 5* Iном(50А).

Т.е чисто теоретически, ток в цепи равный 45А может существовать до 15 секунд пока не будет отключен тепловым расцепителем.

Для характеристик C и D и того выше. Для того же автомата на 10А, но с характеристикой D ток величиной 19*10А =190А может не отключаться в течение 4-х секунд.

Из всего выше сказанного, следует, что для различных областей применения, даже при одинаковом требуемом номинальном токе, следует выбирать автоматических выключатели с различными характеристиками.

Для защиты непосредственно групповых цепей имеющих нагрузку без больших пусковых токов (практически все бытовые потребители) стоит применять автоматы с характеристикой В, для защиты небольших моторов, линий с большим количеством светильников и другой индуктивной нагрузкой, в качестве вводных и селективных — с характеристикой С.

Автоматические выключатели с характеристикой D в бытовых цепях практически не находят применения. Их используют для защиты цепей с включенными потребителями, имеющими большие пусковые токи, таких как, например, большие электродвигатели.

Если понравилась статья, пожалуйста, оцените ее — поставьте лайк.

Возможно, Вы сталкивались с подобной ситуацией, и Вам есть что добавить, по поводу применения автоматических выключателей, напишите об этом в комментариях.

Характеристики автоматических выключателей — Электромонтажные работы Минск МО РБ

Автоматический выключатель, называемый попросту “автоматом” – это знакомое практически каждому электротехническое устройство, предназначенное для отключения сети при возникновении определенного рода проблем. Защита сети от токов, превышающих допустимое значение, давно применяется в электрических схемах. При этом любой аппарат максимально-токовой защиты выполняет две наиболее важные функции – вовремя распознать слишком высокое значение тока и среагировать на него, разорвав цепь до того момента, как ей будут нанесены повреждения.

Высокие токи, в свою очередь, принято разделять на две категории:

1. Большое значение тока, ставшее следствием перегрузки сети;

2. Сверхтоки короткого замыкания, вызванные замыканием фазного и нулевого проводников.

Если в случае с коротким замыканием все предельно просто (современный автомат способен определить КЗ и отключить питание практически мгновенно), то с током перегрузки дела обстоят несколько сложнее. Отличаясь совсем не намного от номинального значения, такой ток может без последствий протекать в сети, в связи с чем, нет нужды в его мгновенном отключении.

Существует целый ряд токов, каждый из которых обладает собственным максимально допустимым временем отключения сети, колеблющимся в диапазоне от нескольких секунд до 20 и более минут. Также должны быть исключены ложные срабатывания, когда ток не несет никакой опасности и в отключении нет необходимости.

Конструкции современных автоматических выключателей предполагают использование одного из трех видов расцепителей, первый из которых – механический, предназначенный для ручного включения и выключения. Также применяется электромагнитная конструкция, отключающая токи короткого замыкания и наиболее сложная – технология тепловой защиты от перегрузок. Как раз характеристика теплового и электромагнитного расцепителей определяет характеристику автоматического выключателя. В данном случае используется буквенное обозначение на корпусе, стоящее перед цифровым обозначением токового номинала аппарата.

По обозначению характеристики судят о том, в каком диапазоне защита от перегрузок срабатывает, а точную регулировку выполняют за счет регулировочного винта, поджимающего биметаллическую пластину, которая реагирует увеличение протекающего электрического тока, разрывая цепь. Кроме того, характеристика “автомата” позволяет определить диапазон максимально-токовой защиты, который зависит от параметров встроенного соленоида.

Итак, все характеристики автоматических выключателей представляют собой зависимость между значением тока нагрузки и временем отключения при его достижении. Далее будут перечислены характеристики “автоматов”, а также описаны их отличия и функциональное назначение.

• Характеристика MA не подразумевает использование теплового расцепителя. В действительности, в его применении не всегда есть необходимость. В качестве примера можно привести электродвигатели, защита которых осуществляется при помощи максимально-токовых реле. Роль же автомата в данном случае заключается в обеспечении защиты от токов КЗ.

• Характеристика А. Отличительной особенностью данной характеристики является то, что тепловой расцепитель срабатывает при превышении номинального значения тока уже на 1,3 единицы со временем отключения около часа. Автоматические выключатели, обладающие характеристикой А, используются в цепях, где нормальный рабочий режим исключает возможность появления кратковременных перегрузок. Один из примеров – цепи с полупроводниковыми устройствами, которые могут выйти из строя при малейшем превышении силы тока.

• Характеристика В. Главное отличие данной характеристики от характеристики А заключается в срабатывании расцепителя только при трех- и более кратном превышении номинального значения тока. При этом соленоид срабатывает всего за 0,015 секунды, а время срабатывания расцепителя теплового типа при трехкратной перегрузке составляет 4-5 секунд. Область применения “автоматов” характеристики B – осветительные и другие сети со сравнительно небольшим пусковым превышением тока.

• Характеристика С для большинства электриков является наиболее известной. В отличие от автоматов В и А, аппараты данной характеристики обладают большей перегрузочной способностью, минимальный порог которой составляет пятикратное повышение, по сравнению с номинальным значением. Наиболее распространены автоматические выключатели С в сетях с нагрузкой смешанного типа, обладающей умеренными пусковыми токами. Благодаря этому, автоматы как раз этого типа устанавливают в бытовых электрощитах.

• Характеристика D. Особенность данной характеристики состоит в большой перегрузочной способности. Минимальный порог срабатывания электромагнитного соленоида в данном случае составляет десятикратное превышение номинального значения тока, а время срабатывания теплового расцепителя может не превышать 0,4 секунды. Основная область применения “автоматов” характеристики D – это подключение электродвигателей с большими пусковыми токами.

• Характеристика K отличается тем, что соленоид обладает большим разбросом срабатывания в цепях переменного и постоянного тока. Так, если для переменного тока гарантированный порог срабатывания составляет 12-кратное превышение номинала, то для постоянного тока перегрузка должна составить 18 токов. Такая особенность позволяет использовать аппараты данной характеристики исключительно для подключения индуктивной нагрузки.

• Характеристика Z также обладает значительным различием гарантированного срабатывания электромагнитной защиты в цепях переменного и постоянного тока. Однако сфера применения таких автоматов – подключение электронных устройств.

Видео-обзор дифавтоматов, УЗО, автоматических выключателей от разных производителей таких как АВВ, Schneider electrik, IEKи многих других от Александра Горшунова

. . .

Чтобы узнать больше о машинном обучении , щелкните здесь и прочтите нашу другую статью.

машина | Британника

Машина , устройство, имеющее уникальное назначение, которое увеличивает или заменяет усилия человека или животных для выполнения физических задач.В эту широкую категорию входят такие простые устройства, как наклонная плоскость, рычаг, клин, колесо и ось, шкив и винт (так называемые простые машины), а также такие сложные механические системы, как современный автомобиль.

простые машины

Шесть простых машин для преобразования энергии в работу.

Британская энциклопедия, Inc.

Британская викторина

Машины и производство

От сверления отверстий и перевозки грузов до автомобильных двигателей и их производства — ответьте на эти вопросы и проверьте свои знания в области машиностроения и производства в этой викторине.

Работа машины может включать преобразование химической, тепловой, электрической или ядерной энергии в механическую, или наоборот, либо ее функция может заключаться просто в изменении и передаче сил и движений. Все машины имеют вход, выход и устройство преобразования или модификации и передачи.

Машины, которые получают энергию от естественного источника, такого как потоки воздуха, движущуюся воду, уголь, нефть или уран, и преобразуют ее в механическую энергию, называются первичными двигателями.Ветряные мельницы, водяные колеса, турбины, паровые двигатели и двигатели внутреннего сгорания являются основными двигателями. В этих машинах входные параметры меняются; Выходы обычно представляют собой вращающиеся валы, которые можно использовать в качестве входов для других машин, таких как электрические генераторы, гидравлические насосы или воздушные компрессоры. Все три последних устройства можно отнести к генераторам; их выходная электрическая, гидравлическая и пневматическая энергия может использоваться в качестве входов для электрических, гидравлических или пневматических двигателей. Эти двигатели могут использоваться для привода машин с различными выходами, таких как оборудование для обработки материалов, упаковки или транспортировки, или такое оборудование, как швейные машины и стиральные машины.Все машины последнего типа и все другие машины, не являющиеся ни первичными двигателями, ни генераторами, ни двигателями, могут быть классифицированы как операторы. В эту категорию также входят все виды инструментов с ручным управлением, например, счетные машины и пишущие машинки.

В некоторых случаях машины всех категорий объединены в одно устройство. Например, в дизель-электрическом локомотиве дизельный двигатель является первичным двигателем, который приводит в действие электрогенератор, который, в свою очередь, подает электрический ток на двигатели, приводящие в движение колеса.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Детали машин в автомобиле

В рамках ознакомления с компонентами машин некоторые образцы, поставляемые с автомобилями, представляют ценность. В автомобиле основная проблема состоит в том, чтобы использовать взрывной эффект бензина, чтобы обеспечить вращение задних колес. Взрыв бензина в цилиндрах толкает поршни вниз, и передача и преобразование этого поступательного (линейного) движения во вращательное движение коленчатого вала осуществляется шатунами, которые соединяют каждый поршень с кривошипами, которые являются частью коленчатого вала. .Комбинация поршня, цилиндра, кривошипа и шатуна известна как кривошипно-ползунковый механизм; это широко используемый метод преобразования поступательного движения во вращение (как в двигателе) или вращения в поступательное движение (как в насосе).

Для впуска бензиновоздушной смеси в цилиндры и отвода сгоревших газов используются клапаны; они открываются и закрываются за счет заклинивания кулачков (выступов) на вращающемся распределительном валу, который приводится в движение от коленчатого вала шестернями или цепью.

В четырехтактном двигателе с восемью цилиндрами коленчатый вал получает импульс в некоторой точке по своей длине каждые четверть оборота.Чтобы сгладить влияние этих прерывистых импульсов на частоту вращения коленчатого вала, используется маховик. Это тяжелое колесо, прикрепленное к коленчатому валу, которое своей инерцией противодействует любым колебаниям скорости и смягчает их.

Поскольку крутящий момент (сила вращения), который он передает, зависит от его скорости, двигатель внутреннего сгорания не может быть запущен под нагрузкой. Чтобы автомобильный двигатель можно было запустить в ненагруженном состоянии, а затем подключить его к колесам без остановки, необходимы сцепление и трансмиссия.Первый устанавливает и разрывает соединение между коленчатым валом и трансмиссией, в то время как последний изменяет конечными шагами соотношение между входной и выходной скоростями и крутящими моментами трансмиссии. На низкой передаче выходная скорость низкая, а выходной крутящий момент выше крутящего момента двигателя, так что автомобиль может начать движение; на высокой передаче автомобиль движется со значительной скоростью, а крутящий момент и скорость равны.

Оси, к которым прикреплены колеса, содержатся в картере заднего моста, который закреплен на задних пружинах и приводится в движение от трансмиссии приводным валом.Когда автомобиль движется и пружины изгибаются в ответ на неровности дороги, корпус перемещается относительно трансмиссии; Чтобы разрешить это движение, не мешая передаче крутящего момента, к каждому концу приводного вала прикреплен универсальный шарнир.

Приводной вал перпендикулярен задним мостам. Прямоугольное соединение обычно выполняется с коническими зубчатыми колесами, имеющими такое передаточное отношение, при котором оси вращаются со скоростью от одной трети до одной четвертой скорости приводного вала. В картере заднего моста также находятся дифференциалы, которые позволяют обоим задним колесам приводиться в движение от одного источника и вращаться с разной скоростью при повороте.

Как и все движущиеся механические устройства, автомобили не могут избежать воздействия трения. В двигателе, трансмиссии, картере заднего моста и всех подшипниках трение нежелательно, так как оно увеличивает мощность, требуемую от двигателя; смазка уменьшает, но не устраняет это трение. С другой стороны, трение между шинами и дорогой, а также в тормозных колодках делает возможным сцепление и торможение. Ремни, приводящие в движение вентилятор, генератор и другие аксессуары, являются устройствами, зависящими от трения.Трение также полезно при работе сцепления.

Некоторые из перечисленных выше устройств присутствуют в машинах всех категорий, собранных множеством способов для выполнения всех видов физических задач. Функция большинства этих основных механических устройств заключается в передаче и изменении силы и движения. Другие устройства, такие как пружины, маховики, валы и крепежные детали, выполняют дополнительные функции.

Машина может быть дополнительно определена как устройство, состоящее из двух или более устойчивых, относительно ограниченных частей, которые могут служить для передачи и изменения силы и движения для выполнения работы.Требование, чтобы части машины были стойкими, подразумевает, что они могут нести приложенные нагрузки без сбоев или потери функции. Хотя большинство деталей машин представляет собой твердые металлические тела подходящих размеров, также используются неметаллические материалы, пружины, органы давления жидкости и органы натяжения, такие как ремни.

Ограниченное движение

Наиболее отличительной особенностью машины является то, что части соединены между собой и направляются таким образом, что их движения относительно друг друга ограничены.Относительно блока, например, поршень поршневого двигателя вынужден цилиндром двигаться по прямой траектории; точки на коленчатом валу ограничены движением коренных подшипников по круговой траектории; никакие другие формы относительного движения невозможны.

На некоторых машинах детали ограничены только частично. Если части соединены между собой пружинами или фрикционными элементами, траектории частей относительно друг друга могут быть фиксированными, но на движения частей могут влиять жесткость пружин, трение и массы частей.

Если все части машины представляют собой сравнительно жесткие элементы, прогибы которых под нагрузкой незначительны, то ограничение можно считать полным, и относительные движения частей могут быть изучены без учета сил, которые их создают. Например, для заданной частоты вращения коленчатого вала поршневого двигателя можно рассчитать соответствующие частоты вращения точек на шатуне и поршне. Определение перемещений, скоростей и ускорений частей машины для заданного входного движения является предметом кинематики машин.Такие расчеты можно производить без учета задействованных сил, поскольку движения ограничены.

Управляемая формовка деталей машин. Эксплуатационные характеристики

Основной задачей машинного производства является обеспечение их эксплуатационного качества, напрямую зависящего от рабочих характеристик деталей. Характеристики, обеспечивающие выполнение компонентов набора функций в заданных условиях эксплуатации и обеспечивающие срок службы компонентов набора, рассматриваются как рабочие характеристики отдельных поверхностей и компонентов в целом.Общий метод инженерного обеспечения эксплуатационных характеристик основан на необходимости обеспечения определенных технических и производственных параметров качества в процессе производства, исходя из предположения, что они гарантируют достижение заданных эксплуатационных характеристик. Уже доказано, что разные наборы и последовательности технологических процессов могут привести к одинаковому качеству компонентов и параметрам производства, но к существенно разным рабочим характеристикам. Метод технологического проектирования, основанный на наложении результатов воздействия процесса на производственный объект, исчерпал себя.

Предлагаемая концепция управляемого формования характеристик товаров (в частности, компонентов) учитывает их достигнутое качество в результате преобразования отдельных его параметров с учетом оперативного воздействия на производственный объект, а также преемственности и взаимовлияния характеристик формования. Для описания преобразования был разработан математический аппарат, позволяющий детерминистически стохастически моделировать такое преобразование. Настоящая работа включает использование концепции управляемого формирования заданных эксплуатационных характеристик товаров на примере комплектующих.В перспективе — формирование технологических решений, на 100% обеспечивающих прямо заданные рабочие характеристики рабочих поверхностей или всего компонента.

Показано, что необходимый и достаточный уровень гарантированного обеспечения заданных рабочих характеристик должен быть ограничен и учитывать влияние возникновения технологического процесса как системы на результаты элементарных решений, выполняемых в такой системе.

Анализ тепловых характеристик шпиндельной системы станка с ЧПУ

[1]
Цзяньго Ян, Цзинся Юань и Цзюнь Ни: Международный журнал станков и производства Vol.39 (1999), с. 1367.

[2]
Х. Дж. Пак, С. В. Ли: Международный журнал передовых производственных технологий Vol. 20 (2002), стр.487.

[3]
Вон Су Юн, Су Кван Ким и Дон У Чо: Международный журнал станков и производства Vol. 39 (1999), стр.1087.

DOI: 10.1016 / s0890-6955 (98) 00073-x

[4]
Jin Kyung Choi, Dai Gil Lee: International Journal of Machine Tools & Manufacture Vol.38 (1998), с. 1017.

[5]
К. Брехер, П. Хирш: Технология производства Vol. 53 (2004), стр. 299.

[6]
Мориваки, Тошимичи и Шамото: CIRP Annals-Manufacturing Technology, Vol.47 (1998), стр. 315.

Характеристики двигателей постоянного тока | electricaleasy.com

Обычно для двигателей постоянного тока важными считаются три характеристические кривые: (i) крутящий момент в зависимости от тока якоря, (ii) скорость в зависимости от тока якоря и (iii) скорость в зависимости от крутящего момента. Они объясняются ниже для каждого типа двигателя постоянного тока. Эти характеристики определяются с учетом следующих двух соотношений.
T a ∝ ɸ.I a и N ∝ E b / ɸ
Эти уравнения можно изучить при — ЭДС и уравнение крутящего момента машины постоянного тока. Для двигателя постоянного тока величина обратной ЭДС определяется тем же уравнением ЭДС генератора постоянного тока, то есть E b = PɸNZ / 60A. Для машины P, Z и A постоянны, поэтому N ∝ E b / ɸ

Характеристики двигателей постоянного тока серии

Зависимость крутящего момента от тока якоря (T

a -I a )

Эта характеристика также известна как электрическая характеристика .Мы знаем, что крутящий момент прямо пропорционален произведению тока якоря и магнитного потока поля, T a .I a . В двигателях постоянного тока обмотка возбуждения включена последовательно с якорем, т.е. I a = I f . Следовательно, до магнитного насыщения поля поток прямо пропорционален Ia. Следовательно, до магнитного насыщения Ta α Ia 2 . Следовательно, кривая Ta-Ia является параболой для меньших значений Ia.
После магнитного насыщения полюсов поля поток не зависит от тока якоря Ia.Следовательно, крутящий момент изменяется пропорционально только Ia, T ∝ Ia. Следовательно, после магнитного насыщения кривая Ta-Ia становится прямой.
Крутящий момент на валу (Tsh) меньше крутящего момента якоря (Ta) из-за паразитных потерь. Следовательно, кривая Tsh vs Ia лежит несколько ниже.

В двигателях серии постоянного тока (до магнитного насыщения) крутящий момент увеличивается пропорционально квадрату тока якоря, эти двигатели используются там, где требуется высокий пусковой момент.

Скорость в зависимости от тока якоря (N-Ia)

Мы знаем соотношение, N ∝ E b / ɸ

При малом токе нагрузки (и, следовательно, при малом токе якоря) изменение обратной ЭДС Eb мало, и им можно пренебречь.Следовательно, при малых токах скорость обратно пропорциональна ɸ. Как известно, поток прямо пропорционален Ia, скорость обратно пропорциональна Ia. Следовательно, когда ток якоря очень мал, скорость становится опасно высокой. Это , почему нельзя запускать серийный двигатель без какой-либо механической нагрузки .

Но при больших нагрузках ток якоря Ia велик. Следовательно, скорость мала, что приводит к уменьшению обратной ЭДС Eb. Из-за уменьшения Eb допускается больший ток якоря.

Скорость в зависимости от крутящего момента (N-Ta)

Эта характеристика также называется механической характеристикой . Из двух приведенных выше характеристик двигателя серии постоянного тока можно обнаружить, что при высокой скорости крутящий момент низкий, и наоборот.

Характеристики параллельных двигателей постоянного тока

Крутящий момент в зависимости от тока якоря (Ta-Ia)

В случае параллельных двигателей постоянного тока можно считать, что поток поля постоянный. Хотя при больших нагрузках уменьшается незначительно из-за повышенной реакции якоря.Поскольку мы пренебрегаем изменением потока, мы можем сказать, что крутящий момент пропорционален току якоря. Следовательно, характеристика Ta-Ia для шунтирующего двигателя постоянного тока будет прямой линией, проходящей через начало координат.
Поскольку для большой пусковой нагрузки требуется большой пусковой ток, нельзя запускать параллельный двигатель при большой нагрузке .

Скорость в зависимости от тока якоря (N-Ia)

Поскольку поток ɸ считается постоянным, можно сказать, что N ∝ Eb. Но поскольку обратная ЭДС также почти постоянна, скорость должна оставаться постоянной.Но практически, как и Eb, уменьшается с увеличением нагрузки. Обратная ЭДС Eb уменьшается немного больше, чем на speed, поэтому скорость немного уменьшается. Обычно скорость снижается только на 5–15% от скорости полной нагрузки. Следовательно, подмешивающий двигатель можно рассматривать как двигатель с постоянной скоростью. В зависимости скорости от тока якоря на следующем рисунке прямая горизонтальная линия представляет идеальную характеристику, а фактическая характеристика показана пунктирной линией.

Характеристики составного двигателя постоянного тока

Составные двигатели постоянного тока имеют как последовательную, так и параллельную обмотку.В составном двигателе, если последовательная и шунтирующая обмотки соединены таким образом, что последовательный поток имеет направление, совпадающее с направлением шунтирующего потока, то двигатель называется совокупно составным. И если последовательный поток противоположен направлению шунтирующего потока, то двигатель называется дифференциально составным. Характеристики обоих этих составных двигателей описаны ниже.
(а) Накопительный составной двигатель
Кумулятивные составные двигатели используются там, где требуются последовательные характеристики, но нагрузка, вероятно, будет полностью снята.Последовательная обмотка справляется с большой нагрузкой, в то время как шунтирующая обмотка предотвращает работу двигателя на опасно высокой скорости при внезапном снятии нагрузки. В этих двигателях обычно используется маховик, к которому применяются внезапные и временные нагрузки, как в прокатных станах.
(b) Дифференциальный мотор-редуктор
Поскольку в двигателях с дифференциальным полем последовательный поток противостоит шунтирующему потоку, общий поток уменьшается с увеличением нагрузки. Благодаря этому скорость остается почти постоянной или даже может немного увеличиваться с увеличением нагрузки (N ∝ E b / ɸ).Дифференциальные составные двигатели обычно не используются, но они находят ограниченное применение в экспериментальных и исследовательских работах.

Основы рентгеновской физики — Производство рентгеновских лучей

Ключевые моменты
  • Рентгеновские лучи образуются при взаимодействии ускоренных электронов с ядрами вольфрама внутри анода трубки
  • Генерируются два типа излучения: характеристическое излучение и тормозное излучение ( торможение) излучение
  • Изменение настроек тока или напряжения рентгеновского аппарата изменяет свойства рентгеновского луча

Рентгеновские лучи производятся внутри рентгеновского аппарата, также известного как рентгеновская трубка.Никаких внешних радиоактивных материалов не задействовано.

Рентгенологи могут изменять настройки тока и напряжения на рентгеновском аппарате, чтобы управлять свойствами создаваемого рентгеновского луча. На разные части тела наносятся разные спектры рентгеновского пучка.

Рентгеновская трубка

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его по верхнему краю страницы

Рентгеновская трубка
  • Небольшое увеличение напряжения накала ( 1 ) приводит к значительному увеличению тока трубки ( 2 ), что ускоряет электроны с очень высокой температурой отрицательного катода накала ( 3 ) в вакууме в направлении положительный вольфрамовый анод-мишень ( 4 ).Этот анод вращается для рассеивания выделяемого тепла. Рентгеновские лучи генерируются внутри вольфрамового анода, а рентгеновский луч ( 5 ) направлен на пациента.

Рентгеновское излучение генерируется при взаимодействии ускоренных электронов с электронами ядер вольфрама внутри анода трубки. Существует два типа генерируемого рентгеновского излучения: характеристическое излучение и тормозное излучение.

Характерное генерирование рентгеновского излучения

Наведите / выключите изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

Характерное генерирование рентгеновского излучения
  • Когда электрон высокой энергии ( 1 ) сталкивается с электроном внутренней оболочки ( 2 ), оба выбрасываются из атома вольфрама, оставляя «дыру» во внутреннем слое.Он заполняется электроном внешней оболочки ( 3 ) с потерей энергии, излучаемой как рентгеновский фотон ( 4 ).

Генерация тормозного излучения / тормозного рентгеновского излучения

Наведите / выключите изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

Тормозное излучение / Торможение X -лучение поколения
  • Когда электрон проходит рядом с ядром, он замедляется и его траектория отклоняется. Потерянная энергия испускается в виде тормозного рентгеновского фотона.
  • Тормозное излучение = тормозное излучение
  • Примерно 80% рентгеновского излучения в рентгеновском луче составляют рентгеновские лучи, генерируемые таким образом.

Спектр рентгеновского излучения

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

Спектр рентгеновского излучения

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.