Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрическая цепь и ее элементы

Электрическая цепь и ее элементы

Электрическая цепь и ее элементы

В электрической цепи должен быть источник движения электрически заряженных частиц, которое и называется электрическим током. Иными словами, электрический ток должен иметь своего возбудителя. Такой возбудитель тока, именуемый источником (генератором), является составным элементом электрической цепи.

Электрический ток может вызывать различные по характеру эффекты — так, он заставляет светиться лампочки накаливания, приводит в действие нагревательные приборы и электродвигатели. Все эти приборы и устройства принято называть приемниками электрического тока. Так как через них протекает ток, т. е. они включены в электрическую цепь, то приемники также являются элементами цепи.

Протекание тока требует, чтобы между источником и приемником существовала связь, которая и реализуется при помощи электрических проводов, представляющих со­ бой третий важный составной элемент электрической цепи.

Электрическая цепь — совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока. Цепь образуется источниками энергии (генераторами), потребителями энергии (нагрузками), системами передачи энергии (проводами).

Электрическая цепь — совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятии об электродвижущей силе, токе и напряжении.

Простейшая электрическая установка состоит из источника (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих зажимы источника напряжения с зажимами потребителя. Т.е. электрическая цепь — совокупность соединенных между собой источников электрической энергии, приемников и соединяющих их проводов (линия передачи).

Схема электрической цепи

Электрическая цепь делится на внутреннюю и внешнюю части. К внутренней части электрической цепи относится сам источник электрической энергии. Во внешнюю часть цепи входят соединительные провода, потребители, рубильники, выключатели, электроизмерительные приборы, т. е. все то, что присоединено к зажимам источника электрической энергии.

Электрический ток может протекать только по замкнутой электрической цепи. Разрыв цепи в любом месте вызывает прекращение электрического тока.

Под электрическими цепями постоянного тока в электротехнике подразумевают цепи, в которых ток не меняет своего направления, т. е. полярность источников ЭДС в которых постоянна.

Под электрическими цепями переменного тока имеют ввиду цепи, в которых протекает ток, который изменяется во времени (смотрите, переменный ток).

Источники питания цепи — это гальванические элементы, электрические аккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др. В современной технике в качестве источников энергии применяют главным образом электрические генераторы. Все источники питания имеют внутреннее сопротивление значение которого невелико по сравнению с сопротивлением других элементов электрической цепи.

Электроприемниками постоянного тока являются электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую, нагревательные и осветительные приборы, электролизные установки и др.

В качестве вспомогательного оборудования в электрическую цепь входят аппараты для включения и отключения (например, рубильники), приборы для измерения электрических величин (например, амперметры и вольтметры), аппараты защиты (например, плавкие предохранители).

Электрическая цепь и ее элементы

Все электроприемники характеризуются электрическими параметрами, среди которых основные — напряжение и мощность. Для нормальной работы электроприемника на его зажимах необходимо поддерживать номинальное напряжение.

Элементы электрической цепи делятся на активные и пассивные. К активным элементам электрической цепи относятся те, в которых индуцируется ЭДС (источники ЭДС, электродвигатели, аккумуляторы в процессе зарядки и т. п.). К пассивным элементам относятся электроприемники и соединительные провода.

электрическая цепь

схема электрической цепи

Для условного изображения электрических цепей служат электрические схемы. На этих схемах источники, приемники, провода и все другие приборы и элементы электрической цепи обозначаются при помощи выполненных определенным образом условных знаков (графических обозначений).

Согласно ГОСТ 18311-80:

Вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства) — электрическая цепь различного функционального назначения, не являющаяся силовой электрической цепью электротехнического изделия (устройства).

Электрическая цепь управления — вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрооборудования и (или) отдельных электротехнических изделий или устройств или в изменении значений их параметров.

Электрическая цепь сигнализации — вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие сигнальных устройств.

Электрическая цепь измерения — вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в измерении и (или) регистрации значений параметров и (или) получении информации измерений электротехнического изделия (устройства) или электрооборудования.

По топологическим особенностям электрические цепи подразделяют:

на простые (одноконтурные), двухузловые и сложные (многоконтурные, многоузловые, планарные (плоскостные) и объемные);

двухполюсные, имеющие два внешних вывода (двухполюсники и многополюсные, содержащие более двух внешних выводов (четырехполюсники, многополюсники).

Источники и приемники (потребители) энергии с точки зрения теории цепей являются двухполюсниками, так как для их работы необходимо и достаточно двух полюсов, через которые они передают либо принимают энергию. Тот или иной двухполюсник называют активным, если он содержит источник, или пассивным — если он не содержит источник (соответственно, левая и правая части схемы).

Устройства, передающие энергию от источников к приемникам, являются четырехполюсниками, так как они должны обладать, по меньшей мере, четырьмя зажимами для передачи энергии от генератора к нагрузке. Простейшим устройством передачи энергии являются провода.

Активный и пассивный двухполюсники в электрической цепи

Активный и пассивный двухполюсники в электрической цепи

Обобщенная эквивалентная схема электрической цепи

Обобщенная эквивалентная схема электрической цепи

Элементы электрической цепи, обладающие электрическим сопротивлением и называемые резисторами, характеризуются так называемой вольт-амперной характеристикой — зависимостью напряжения на зажимах элемента от тока в нем или зависимостью тока в элементе от напряжения на его зажимах.

Если сопротивление элемента постоянно при любом значении тока в нем и любом значении приложенного к нему напряжения, то вольт-амперная характеристика прямая линия и такой элемент называется линейным элементом .

В общем случае сопротивление зависит как от тока, так и от напряжения . Одна из причин этого состоит в изменении сопротивления проводника при протекании по нему тока из-за его нагрева. При повышении температуры сопротивление проводника увеличивается. Но так как во многих случаях эта зависимость незначительна, элемент считают линейным.

Электрическая цепь, электрическое сопротивление участков которой не зависит от значений и направлений токов и напряжений в цепи, называется линейной электрической цепью . Такая цепь состоит только из линейных элементов, а ее состояние описывается линейными алгебраическими уравнениями.

Если сопротивление элемента цепи существенно зависит от тока или напряжения, то вольт-амперная характеристика носит нелинейный характер, а такой элемент называется нелинейным элементом .

Электрическая цепь, электрическое сопротивление хотя бы одного из участков которой зависит от значений или от направлений токов и напряжений в этом участке цепи, называется нелинейной электрической цепью. Такая цепь содержит хотя бы один нелинейный элемент.

При описании свойств электрических цепей устанавливается связь между величинами электродвижущей силы (ЭДС), напряжений и токов в цепи с величинами сопротивлений, индуктивностей, емкостей и способом построения цепи.

Читайте так же:
Статор для дисковой пилы

При анализе электрических схем пользуются следующими топологическими параметрами схем:

  • ветвь — участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток;
  • узел — место соединения ветвей электрической цепи. Обычно место, где соединены две ветви, называют не узлом, а соединением (или устранимым узлом), а узел соединяет не менее трех ветвей;
  • контур — последовательность ветвей электрической цепи, образующая замкнутый путь, в которой один из узлов одновременно является началом и концом пути, а остальные встречаются только один раз.

Старый учебный диафильм. Одна из 7 частей старого учебного диафильма «Электротехника с основами электроники», выпущенного в 1973 году фабрикой учебно-наглядных пособий:

Совместная работа нескольких источников питания на одну нагрузку

У многих начинающих заниматься электроникой часто возникают проблемы нехватки мощности (тока) источников питания или недостаточной величины напряжения. Для того чтобы обойти эту проблему часто соединяют несколько источников параллельно или последовательно. Что при этом происходит и как это сделать правильно рассмотрим ниже.

Общие принципы

Параллельное и последовательное соединение элементов давно известно и применяется в практической схемотехнике, для получения заданных номиналов элементов. На примере соединения резисторов это выглядит так:

Но резистор или конденсатор имеет только один основной параметр — номинал и вариант соединения просто изменяет их результирующую (суммарную) величину.

На практике часто используется параллельное (иногда электрохимических) и последовательное соединение источников питания.

Последовательное соединение используется для увеличения результирующего напряжения, а параллельное — для увеличения суммарного потребляемого тока.

Последовательное соединение электрохимических источников питания

При последовательном соединении параметры ( E и Ri) просто суммируются,

Самое главное, Вы должны знать:

Как я уже говорил, каждый источник питания (любого типа) имеет свои характеристики которые можно свести к статическим и полностью определяющим его характеристики — Ri, U( E ); Эти характеристики химических источников тока могут меняться от экземпляра к экземпляру или со временем случайным образом (они зависят от множества параметров на каждом этапе технологического процесса их производства);

Не бывает двух абсолютно одинаковых источников питания, как вообще любых электронных компонентов. (хотя для того чтобы как-то ограничить разброс применяется группировка компонентов, по ряду номиналов и ряду точности).

Поэтому при последовательном соединении продолжительность работы химических источников тока определяется худшим в цепочке. Когда он потеряет емкость, его внутреннее сопротивление возрастет и ограничит потребляемый нагрузкой ток.

При параллельном соединении все много сложнее.

Отсюда вытекают большинство возникающих проблем.

Параллельное соединении электрохимических источников питания

При параллельном соединении электрохимических элементов (источников) питания, если не принимать мер возникают проблемы.

Дело в том что эти элементы обладают сразу несколькими параметрами определяющими их характеристики.

Напряжение (ЭДС) — E , и внутреннее сопротивление — Ri .

Сразу стоит уточнить, что эти параметры сугубо индивидуальны и поэтому достаточно редко даже в одной партии они повторяются.

Посмотрим рисунок 3, при параллельном соединении двух разных источников питания (электрохимический элемент), имеющих равное внутренне сопротивление (Например 0,25 ом, суммарное 0,5 ) и разное выходное напряжение ( U 1 =2,2 В, U 2 =2,1 В, Δ U= 0,1 В ) между ними появляется ток перетекания I пер равный 0,2 А.

Этот ток будет существовать даже при выключенной нагрузке, пока напряжение на источниках не сравняется. Когда лучший электрохимический элемент разряжается на худший — это потеря их суммарной емкости.

Поэтому параллельное соединение отдельных элементов электрохимических источников тока не рекомендуется. Возможно параллельное соединение (резервирование) последовательных батарей элементов с применением специальных устройств защиты (см. рис. 6) от токов перетекания или коммутаторов.

Фотоэлектрические элементы — элементы солнечных батарей

Немного иная ситуация получается при параллельном соединении элементов солнечных батарей, которая определяется свойствами самого солнечного элемента. Это генерация тока под действиями квантов света попадающих на плоский p-n переход достаточно большой площади. Солнечный элемент имеет вольт-амперную характеристику подобную полупроводниковому диоду с соответствующими отклонениями присущими p-n переходам большой площади.

Поэтому для солнечного элемента токи перетекания отсутствуют. Но наличие в параллельно соединенных элементах Δ U, приводит к тому что при малом отборе тока элемент с меньшим напряжением просто отключается. А при высоком отборе мощности ток нагрузки каждого элемента разный и определяется током нагрузки на каждом элементе при данном напряжении нагрузки U. см. рис. 5.

Посмотрим на примере вольт амперной характеристики элемента солнечной батареи, что происходит при их параллельном соединении, как показано на Рис. 1б. Примерный график вольт амперной характеристики приводится ниже.

На рис. 5 видим, что при равном напряжении U н элемент SC3 генерирует ток I 1 меньший тока генерируемого элементом SC4 равного I 2 . В результате суммарный ток нагрузки равен:

То есть при данном U н отдаваемая соединенными параллельно элементами мощность равна:

Этот требует, чтобы не перегружать лучшие элементы, группировать при параллельном соединении элементы с близкими токами (характеристиками в рабочих точках).

А еще лучше формировать последовательно соединенные группы элементов на номинальное напряжение с последующим их соединением в параллельные группы заданной мощности.

Совместная работа батарей химических элементов

Часто рекомендуют при параллельном подключении батареи электрохимических источников использовать включенные последовательно с каждой батареей диоды, которые предотвратят токи перетекания. Но условия равенства их выходного напряжения (максимальной близости) сохраняется. Это особенно важно именно для электрохимических источников питания, которые имеют ограничения по разрядному току. В случае его превышения сокращается ресурс. Схема включения показана на рис. 6.

Здесь необходимо учитывать, что выходное напряжение такой батареи меньше на 0,3 -:- 0,8В (падение напряжения на p-n переходе диода при его прямом смещении) чем у батареи без защитных диодов. Как видно из величины потери напряжения использовать эту схему для параллельного соединения отдельных элементов не экономично. Велики потери мощности.

Диоды так же позволяют использовать горячую замену батареи, поскольку при подключении свеже заряженной батареи диод разряженной просто будет заперт.

Блоки питания

Свои особенности при параллельном соединении имеют и блоки питания работающие на общую нагрузку.

Все типы блоков (сетевые 50 Гц и импульсные — в том числе повышающие и понижающие преобразователи постоянного тока в постоянный) содержат в своем составе преобразователь напряжения (трансформатор или электронный импульсный преобразователь с трансформатором) и выпрямляющее устройство на выходе — диодные выпрямители. На рис. 7 показано такое соединение.

В данной схеме, как при параллельном соединении солнечных элементов, не существует статических токов перетекания, они пресекаются диодными выпрямителями которые, как известно, имеют очень большое обратное сопротивление.

Обязательное условие при таком включении блоков питания это: равенство напряжений и наличие соединения общих точек обоих источников питания показанных на рис. 7 пунктирной линией красного цвета. Это условие определяется, как понятно из сказанного выше, а равномерной нагрузкой каждого источника питания.

Читайте так же:
Почему алюминий не поддается пайке на воздухе

Но она, как любая система, имеет свои особенности.

Это импульсные токи перетекания при зарядке фильтрующего конденсатора с меньшим напряжением (например U2 ) от БП1, где напряжение больше. После выравнивания напряжения ток перетекания уменьшается до нуля.

В реальности напряжение на выходе БП1 и БП2 разное. И поэтому рассматриваем работу такой связки учитывая дополнительные параметры показанные на рис 8 .

Известно, что каждый блок питания имеет свое внутреннее сопротивление Ri, а за счет системы стабилизации его величина существенно снижается. Практически Ri определяет КПД блока питания и желательно чтобы соотношение Rн/ Ri было максимальным. Поскольку ток нагрузки блока питания определяется суммой Ri и Rн, а как мы уже знаем Ri -> min, то можно считать, что он целиком определяется R н.

В связке двух параллельно включенных блоков питания нагружается только тот БП который имеет более высокое выходное напряжение. То есть I н = I 1 . Это будет продолжаться до тех пор пока выходное напряжение (за счет падения напряжения на Ri ) не начнет падать (система стабилизации не сможет его поддерживать, когда ток нагрузки достигнет максимального, в этом случае начнет расти внутреннее сопротивление нагруженного блока питания Ri. ). Второй БП будет до этого будет работать в режиме холостого хода.

Такой режим работы нельзя считать нормальным.

Кроме выравнивания выходного напряжения — известно другое решение проблемы, это включение последовательно с выходом каждого БП небольшого выравнивающего резистора, который как бы увеличивает его внутреннее сопротивление, в результате чего выходное напряжение падает и включается в работу блок питания имеющий меньшее напряжение. Причем их величина одинакова для обоих.

Величина этого сопротивления от 1% до 10% от R н и зависит от разницы выходных напряжений и мощности нагрузки.

Недостаток данного решения потери мощности в выравнивающих резисторах.

Но, для равномерной загрузки, требование максимального сближения U1 и U2 остается.

Заключение

В Интернет форумах множество публикаций посвященных параллельному включению и только единичные сообщения о фатальных результатах. эти единичные случаи возможны из-за скрытых неисправностей блоков питания или большой разницы выходных напряжений.

Параллельное соединение выходных цепей блоков импульсных питания возможно. Но при этом для равномерной загрузки их выходные напряжения должны быть максимально близки. В случае невыполнение этого условия возможна перегрузка БП с большим напряжением.

Воздушные фильтры

Наверное, каждый знает или предполагает, для чего используется потребителями воздушный фильтр. В системе кондиционирования, вентиляции он играет первую скрипку. Очищают воздух фильтры по-разному, поэтому предусмотрено их деление на несколько подвидов. Конструкции фильтров бывают разными, как и материалы. Мы можем предложить изготовить и купить самые разные воздушные фильтры для вентиляции. Их отличает алгоритм действия и состав материалов. Итак, воздушные фильтры для очистки воздуха подразделяют ещё на несколько. Например, механические фильтры применяются чаще всего для защиты других элементов. НЕРА-фильтры очень эффективны, поскольку могут задерживать более 90 (хороший показатель!) процентов частиц. Угольные фильтры способны поглотить молекулы газа, свести на нет неприятный воздух. Хемосорбционные фильтры своё название получили благодаря хемосорбентам, которые используются для вентиляции. Они могут разлагать многие вещества (диоксид углерода, азота и др). Мы обладаем большим спектром воздушных фильтров для систем вентиляции и их стоимость доступна практически каждому.

Фильтры для вентиляции

Фильтры для систем вентиляции задействуются для очищения приточных воздушных масс в оборудовании, необходимом для вентилирования и кондиционирования воздушного потока, а также для очищения выбросов уже загрязненных воздушных потоков, в частности, на атомных электростанциях и в бактериологических помещениях. Постоянное применение очищающих воздух устройств требуется для того, чтобы поддерживать чистоту воздушного пространства, которая задается в полном соответствии с технологическими требованиями к воздушным массам в помещении. Основное скопление пыли и грязи сосредотачивается в воздуховодах после того как воздушные массы проходят через систему вентиляции. Если очищение будет некачественным, например, по причине того, что замена очищающих устройств происходит несвоевременно, это приводит к невозможности нормальной работы в определенном помещении, у сотрудников могут обостряться различные заболевания, а процессы производства – изменяться.

Все фильтры для систем вентиляции за исключением угольных, что используются для устранения соединений и запахов, делятся на такие классы:

· устройства грубого очищения;

· устройства тонкого очищения;

· для очень результативного очищения.

Данное разделение базируется на отличиях в структуре устройств, результативности, стабильности, результативности работы фильтрующих материалов, используемых в приборах, методе ловли частичек, скоплений, а также способности их удерживания, а отсюда вытекает еще и разница в областях задействования фильтров. Чтобы эффективно поглощать газообразные вещества, запахи, токсические пары, широко применяются угольные очищающие устройства, в них встроены специальные картриджи с углем, который регулярно в них засыпается, или же материал с угольным наполнением.

Фильтры для систем вентиляции подразделяются на следующие категории:

· устройства карманного типа;

· панельные фильтрующие приборы;

· гофрированные или, как их еще именуют, кассетные;

· устройства, улавливающие жир и масло;

· устройства для результативного и эффективного очищения воздушного пространства категории типа HEPA и ULPA.

Особенности и технологические свойства устройств карманного типа

Фильтры для приточной вентиляции карманного типа предназначаются как для грубой, средней, так и для тонкой очистки от пылевых скоплений внешних и рециркуляционных воздушных масс. Задействуется в оборудовании приточной вентиляции, вытяжках и оснащении, предназначенном для кондиционирования. Устройство для грубой очистки имеет класс G3, G4. В сравнении со всеми прочими фильтрующими устройствами данный прибор имеет существенно большую пылеемкость, сопротивление потоку воздуха достаточно низкое, продолжительный эксплуатационный период. При монтаже фильтрующего устройства необходимо проконтролировать, чтобы расположение всех карманов было вертикальным. К устройствам же тонкой очистки класса F5, F6, F7 предъявляются куда большие требования чистоты воздушного пространства. Они задействуются в качестве второй стадии очищения в сегодняшних деловых центрах, отелях, предприятиях, производящих продукты питания, в поликлиниках и больницах и так далее.

Фильтры для приточной вентиляции карманного типа включают:

· очищающий материал, созданный в форме карманов.

Крепеж параметров входных промежутков карманов происходит с применением особых спиц или же лент. Рамка устройства формируется из профиля, который обычно может быть пластиковым или оцинкованным из металла, а также из картона, достаточно устойчиво переносящего воздействие влаги. Специфика карманного очищающего устройства гарантирует жесткую фиксацию карманов в рамке прибора, случайное выдавливание их в ходе работы абсолютно исключено.

Методы крепления карманов таковы:

· обшивка стыка пары карманов на спице;

Читайте так же:
Монтажная пена без пистолета как пользоваться повторно

· крепление стыка при поддержке ленты из металла.

Карманы устройств формируются с задействованием сепаратора, из пластика или нитей, последний создан при помощи ультразвукового воздействия, то есть сварки. Такое воздействие помогает избегнуть серьезного раздувания и скрепления карманов рядом. Герметичность обеспечивается особым клеем (это в ситуации с нитевыми сепараторами). Устройства не подлежат восстановлению, изначальное сопротивление исходит из класса очистки, глубины, числа карманов. Для этой категории фильтрующих устройств применяется качественный материал, чьи термически скрепленные нити не имеют каких-либо химических составов, они абсолютно безопасны для окружающего пространства и здоровья человека, имеют достаточную однородность и стабильно работают. Также он достаточно пылеемкий.

Технологические особенности панельных очистительных устройств

Фильтры воздушные для вентиляции панельного типа имеют классы очистки G2, G3, G4. Они предназначаются для грубого очищения воздушных масс (первая стадия) в оборудовании, предназначенном для кондиционирования и вентилирования. Задействуются в различных сегментах индустрии.

Устройство включает оцинкованную рамку, картонную или же стальную, внутри нее находится специальный очищающий материал большого объема. Со стороны проникновения воздушных масс он опирается на каркасную сеть или из комплекта винипластавовых сеток или из пласта пористого и при этом открытого полиуретана.

Фильтры воздушные для вентиляции панельного типа имеют сменную фильтровальную составляющую (рамка и сменный очищающий компонент после наслоения пыли вынимается без проблем и заменяется на обновлённый).

Одно из основных преимуществ устройства – хорошая регенерируемость, помимо ситуации со сменным очистительным компонентом. Устройство обеспечивает серьезную фиксацию фильтрующего материала в рамке фильтра, риск выдавливания его в ходе работы абсолютно исключен. Для данной категории устройств тоже используется качественный и надежный материал, термически скрепленные нити которого не имеют никаких добавлений химии, для него характерна повышенная однородность и столь же высокая стабильность функционирования. Он абсолютно безопасен для окружающей среды и здоровья человека, пылеемкий. Класс очистки F1, K1.

Технологические особенности и свойства гофрированных очищающих устройств

Воздушные фильтры для систем вентиляции гофрированного типа предназначаются для очищения воздушных масс от средне- и мелкодисперсных пылевых накоплений, идущих из атмосферы, а также от аэрозольных составов, имеющих как органический, так и неорганический источник происхождения. Задействуются как 1 и 2 стадии очищения воздушного пространства (классы G2-G4 и F5-F9) в вентиляционном и охлаждающем оборудовании в определенных индустриальных сегментах, таких, как фармация, электроника, медицина, используются часто в жилых помещениях и так далее.

Воздушные фильтры для систем вентиляции гофрированного или кассетного типа не подлежат восстановлению, так как являются сменные составляющими. Пылеемкость напрямую зависит от класса очистки и глубины очищающего устройства. Фильтрующий прибор включает корпус, который может быть сделан из нержавеющего оцинкованного материала, пластика или картона, устойчивого к воздействию влаги, рамку и гофропакет.

Гофрированный пакет включает фильтровальный материал (очищающий картон или иглопробивные нетканые материалы), что сложены в форме гофры. Чтобы армировать гофру, применяются сетки, полимерные или же металлические. Герметичность гарантируется благодаря тому, что гофрированный пакет встраивают в корпус очищающего устройства. Для данной категории фильтрующих приборов специализированный рынок предлагает качественный материал с термически соединенными волокнами, что не имеют химических добавок или же с добавлением акриловых смол, которые придают материалу жесткость, высокую однородность. Они стабильно функционируют, безопасны для окружающей среды и здоровья человека. Также для них характерна высокая пылеемкость.

Особенности и технологические характеристики очищающих устройств, улавливающих масляные жировые соединения

Фильтр вентиляционный жироулавливающий предназначается для очищения воздушного пространства от жировых и масляных накоплений в оборудовании, что обеспечивает вытяжную вентиляцию. Данные устройства могут использоваться как изначальная стадия очищения воздушного пространства, а также для грубого очищения воздуха в условиях критично высоких температурных показателей

Устройство являет собою набор гофрированных сеток с разными параметрами ячеек, что зафиксированы в корпусе. Очищающие и корпусные элементы могут производиться из сплавов алюминия, оцинкованной или же высоколегированной стали. Данные очистительные устройства можно неоднократно восстанавливать с помощью промывания струей горячей воды с добавлением мыльного раствора.

Технологические свойства и особенности очищающих устройств результативной и быстрой очистки воздушных масс (фильтров категории HEPA и ULPA)

Фильтр вентиляционный такой категории предназначается для результативной очистки воздушного пространства и стерилизующего очищения в различных поликлиниках и больницах, на производствах фармацевтического сегмента и, кроме того, в так называемых чистых помещениях других сфер индустрии.

Данные приборы могут быть задействованы для замены устройств ЛАИК с очищающим материалом ФПП, ФПА, помимо этого, они применяются для очищения вытяжного воздуха от разного рода опасных организмов, радиоактивных аэрозольных примесей, в частности, на атомных электростанциях и так далее. Они включают корпус, внутрь которого укладывается гофрированный пакет.

Чтобы предотвратить слипание складок в гофрированном пакете, находящихся поблизости, меж ними укладываются сепараторы, сделанные из фольги, или же сепараторы из особого клея-расплава в момент производства очищающего пакета. Корпус очищающего прибора может быть создан из профиля, алюминия или же «нержавейки», древесноволокнистой плиты, фанеры, устойчивой к воздействию влаги. Очищающий пакет подлежит герметизации.

В нашей компании можно приобрести воздушные очищающие устройства для вентиляционного оборудования по доступной стоимости. Менеджеры всегда готовы оказать Вам информационную поддержку, ответить на все интересующие вопросы. Вы можете связаться с нами любым удобным для Вас способом: через почту, по телефону, форму обратной связи. Также если вы поручите нам доставку, Вам не придется беспокоиться о сохранности груза и правильности оформленных документов. Возможно организовать самовывоз с московского склада.

ЩМ120 и ЩМ96 Многофункциональные измерительные приборы

В соответствии с правилами эксплуатации электроизмерительных приборов, прошедших сертификацию ФСТЭК России, необходимо зарегистрировать каждое сертифицированное устройство, находящееся в эксплуатации. Просим Вас ввести информацию о закупленных приборах.

  • Пример заполнения информации о приборе:
  • Наименование прибора: ЩМ120
  • Формула заказа: ЩМ120 – 400В – 5А – 220ВУ – RSX – х – 4П – Ж – 30(А,В,СР) ТУ 25-7504.211.1-2010
  • Серийный номер прибора: 07835 (на передней панели)
  • Дата выпуска прибора: 09.09.2020
  • Серийный номер сертификата ФСТЭК:
Тип прибораГабаритные размеры, ммМасса, кг, не более
ЩМ9696х96х103(с задней защитной крышкой), 96х96х75,6 (без крышки)0,5
ЩМ120120х120х103 (с задней защитной крышкой), 120х120х75,6 (без крышки)0,9
Примечание: Задняя защитная крышка поставляется в комплекте.

Измеряемые

и вычисляемые

Обозначение

Основная погрешность

ЩМ120(P,Q,PQ), ЩМ96(P,Q,PQ)

Отображение на индикаторах*

Передача по интерфейсу*

Схема измерения

Действующее значение фазного напряжения

Среднее действующее значение фазного напряжения

Действующее значение междуфазного

Среднее действующее значение

Действующее значение фазного тока

Среднее действующее значение фазного тока

Активная мощность фазы нагрузки

Суммарная активная мощность

Реактивная мощность фазы нагрузки

Суммарная реактивная мощность

Читайте так же:
Шкала бринелля и роквелла

Полная мощность фазы нагрузки

Суммарная полная мощность

Коэффициент мощности в каждой фазе

Общий коэффициент мощности

* возможность отображения параметров на индикаторах и передача значений по интерфейсам зависит от схемы измерения 3П/4П

Отображение информации на приборе
Светодиодная индикация
(единичные и семисегментные индикаторы)
— 3 блока семисегментных индикаторов (по 4 индикатора в блоке);
Высота знака: 25 мм и 20 мм (ЩМ120), 20 мм и 14 мм (ЩМ96);
— единичные светодиодные индикаторы для отображения единиц измерения, отличительных индексов и знаков отображаемых параметров
Обновление индикацииПериод обновления индикации: от 0,1 до 10 сек.;
Зона нечувствительности: от 0% до 10% с шагом 0,1%;
Примечание: перепрограммируется через программу «Конфигуратор» или с помощью кнопок на передней панели
Отображение информации на модулях индикации
Индикация параметров на светодиодных индикаторахМодули индикации МИ120.1, МИ120.2, МИ120.3, МИ80.3, табло Т44, Т54, Т74 подключаются по интерфейсу RS485 (протокол Modbus RTU)
Индикация параметров на цветном TFT дисплееМодуль индикации МИ120.5 подключается по интерфейсам Ethernet (протокол Modbus ТСР), RS485 (протокол Modbus RTU); формы представления измеренных значений: в виде стрелочного прибора, цифровое, графическое, мнемосхемы
Телеизмерение
Входной сигналА: 0,5; 1; 2,5; 5 (от 0 до 2,0•Iном)
В: 100, 400 (от 0 до 1,2 Uном)
Гц: 45. 55
Примечание:
Согласно ГОСТ 29322-2014 и описанию типа средств измерений приборы имеют два диапазона входного линейного напряжения — 100 В и 400 В. Приборы с входным линейным напряжением 400 В могут без ограничения использоваться в трехфазных сетях с линейным напряжением 380 В.
Время измерения0,1 сек.
Основная погрешность— по току и напряжению: ± 0,2 %
— по мощности: ± 0,5 %
— по частоте: ± 0,01 Гц
— по аналоговому выходу: ± 0,5 %
Гальваническая развязка входных и выходных цепей, цепей питанияЕсть
Кратковременные перегрузки по входному сигналу с кратностью (максимальное значение)Ток:
кратность: 20; число перегрузок: 2; длительность каждой перегрузки, сек.: 0,5; интервал между двумя перегрузками, сек.: 0,5
Напряжение:
кратность: 1,5; число перегрузок: 9; длительность каждой перегрузки, сек.: 0,5; интервал между двумя перегрузками, сек.: 15
Максимальная перегрузка по входному сигналу (длительность)150 % (2 ч)
Входное сопротивление
по токовым цепям, не более:
по цепям напряжения, не менее:
0,02 Ом
2 MOм
Интерфейсы связи / Аналоговые выходы
RS485Количество: 1, 2; протокол: Modbus RTU
Скорость обмена по интерфейсу: 9600, 19200, 38400, 57600 бит/сек.
EthernetКоличество: 0, 1; 100BASE-TX; протоколы: Modbus TCP, МЭК 60870-5-104
Аналоговые выходыКоличество: 0, 1, 2, 3;
Перепрограммируемые диапазоны: 0. 5 мА, 4. 20 мА, 0…20 мА, 0. 2,5. 5 мА,
4. 12. 20 мА, 0…10…20 мА, -5. 0. +5 мА
Время установления выходного аналогового сигнала, не более0,5 сек.
Часы реального времени (в исполнении с интерфейсом Ethernet)
Синхронизация времениEthernet (протокол NTP); точность синхронизации от внешнего источника не более 1 мс; точность отсчета не более 500 мкс; при отсутствии синхронизации не более 0,5 сек./сут.
Телесигнализация
Дискретные входыКоличество: 0, 4, 6, 8; тип входного сигнала «сухой контакт»*, напряжение на разомкнутых контактах прибора =24 В, ток 10 мА
Телеуправление
Дискретные выходыКоличество: 0, 1, 2, 3 (режимы: включить, отключить); =300 В,
Форма заказа
ЩМа – b – с – d – e – f – g – h — i — j

а – тип прибора (по размеру передней рамки, мм):
ЩМ96 – габаритные размеры 96х96 мм;
ЩМ120 — габаритные размеры 120х120 мм;

b – номинальное напряжение:
— линейное напряжение – 100 В, 400 В;
— коэффициент трансформации по напряжению (номинальное напряжение вторичной обмотки 100 В);
Примечание:
Согласно ГОСТ 29322-2014 и описанию типа средств измерений приборы имеют два диапазона входного линейного напряжения — 100 В и 400 В. Приборы с входным линейным напряжением 400 В могут без ограничения использоваться в трехфазных сетях с линейным напряжением 380 В.

c – номинальный ток:
– фазный ток – 0,5 А; 1,0 А; 2,5 А; 5,0 А;
– коэффициент трансформации по току (номинальный ток вторичной обмотки 1 А и 5 А);

d – напряжение питания:
– 220ВУ – универсальное питание: напряжение питания от 85 до 270 В переменного тока частотой 50 Гц или от 100 до 265 В постоянного тока;
– 24ВН – питание постоянного тока напряжением (24+12/-6) В;

e – наличие дополнительного интерфейса RS485 и дискретных входов:
– х – отсутствие дополнительного интерфейса и дискретных входов;
– RSX – наличие дополнительного интерфейса при отсутствии дискретных входов;
– RS04 – наличие дополнительного интерфейса и 4 дискретных входов;
– RS06 – наличие дополнительного интерфейса и 6 дискретных входов (только для ЩМ120);
– Х08 – отсутствие дополнительного интерфейса при наличии 8 дискретных входов;
Примечание: при отсутствии дискретных входов (е = х, е = RSX) прибор может иметь исполнение с выходными сигналами (аналоговыми или дискретными).

f – наличие интерфейса Ethernet, часов реального времени:
– х – указывается при отсутствии;
– RE – наличие интерфейса Ethernet;

g – схема измерения:
– 3П – для трехпроводной сети;
– 4П – для четырехпроводной сети;

h – цвет индикаторов:
К – красный, З – зеленый, Ж – желтый;

i – наличие выходных сигналов:
– х – указывается при отсутствии параметра;
— 01 – наличие одного дискретного выхода;
— 02 – наличие двух дискретных выходов;
— 03 – наличие трех дискретных выходов;
— 10(a) – наличие одного выходного аналогового сигнала,
— 20(a,b) – наличие двух выходных аналоговых сигналов,
— 30(a,b,c) – наличие трех выходных аналоговых сигналов,
где а,b,c – условные обозначения диапазонов измерения выходных аналоговых сигналов
(А = 0…5 мА; В = 4… 20 мА; С = 0…20 мА; АР = 0…2,5…5 мА; ВР = 4…12…20 мА; СР = 0…10…20 мА; ЕР = -5…0…+5 мА) (Пример: (30(С,А,В); 30(В,В,С); 20(С, В); 20(А,А); 10(А));
Примечание: для приборов, имеющих специсполнение Р или Q, может быть исполнение только с одним выходным аналоговым сигналом (Пример: 10(А)); для приборов, имеющих специсполнение РQ, может быть исполнение только с двумя выходными аналоговыми сигналами (Пример: 20(А, ВР));

j – специсполнение (для прибора, имеющего ограниченные функциональные возможности и измеряющего только параметры мощности):
– при отсутствии параметр не указывается;
— P – исполнение прибора для измерения активной мощности;
— Q – исполнение прибора для измерения реактивной мощности;
— PQ – исполнение прибора для измерения активной и реактивной мощности.

Электродвигатели

В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет обратное преобразование энергии, то есть работает в режиме электрического генератора.

По виду создаваемого механического движения электродвигатели бывают вращающиеся, линейные и др. Под электродвигателем чаще всего подразумевается вращающий электродвигатель, так как он получил наибольшее применение.

Областью науки и техники изучающей электрические машины является — электромеханика. Принято считать, что ее история начинается с 1821 года, когда был создан первый электродвигатель М.Фарадея.

Конструкция электродвигателя

Основными компонентами вращающегося электродвигателя являются статор и ротор. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть.

Стандартная конструкция вращающегося электродвигателя

У большей части электродвигателей ротор располагается внутри статора. Электродвигатели у которых ротор находится снаружи статора называются электродвигателями обращенного типа.

Принцип работы электродвигателя

Принцип работы двигателя

Принцип работы электродвигателя

Принцип действия электродвигателя

Принцип работы двигателя

    Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:

Классификация электродвигателей

      Включение обмотки
    • БДПТ
      (Бесколлекторный двигатель + ЭП |+ ДПР)
    • ВРД
      (Реактивный двигатель с ротором с явновыраженными полюсами и сосредоточенной обмоткой статора + ЭП |+ ДПР)

      (многофазный)

      (с контактными кольцами и щетками) —> 5 —>

      • СДПМВ
      • СДПМП
      • Гибридный
      1. Указанная категория не представляет отдельный класс электродвигателей, так как устройства, входящие в рассматриваемую категорию (БДПТ, ВРД), являются комбинацией бесколлекторного двигателя, электрического преобразователя (инвертора) и, в некоторых случаях, — датчика положения ротора. В данных устройствах электрический преобразователь, в виду его невысокой сложности и небольших габаритов, обычно интегрирован в электродвигатель.
      2. Вентильный двигатель может быть определен как электрический двигатель, имеющий датчик положения ротора, управляющий полупроводниковым преобразователем, осуществляющим согласованную коммутацию обмотки якоря [5].
      3. Вентильный электродвигатель постоянного тока — электродвигатель постоянного тока, вентильное коммутирующее устройство которого представляет собой инвертор, управляемый либо по положению ротора, либо по фазе напряжения на обмотки якоря, либо по положению магнитного поля [1].
      4. Электродвигатели используемые в БДПТ и ВРД являются двигателями переменного тока, при этом за счет наличия в данных устройствах электрического преобразователя они подключаются к сети постоянного тока.
      5. Шаговый двигатель не является отдельным классом двигателя. Конструктивно он представляет из себя СДПМ, СРД или гибридный СРД-ПМ.
      • КДПТ — коллекторный двигатель постоянного тока
      • БДПТ — бесколлекторный двигатель постоянного тока
      • ЭП — электрический преобразователь
      • ДПР — датчик положения ротора
      • ВРД — вентильный реактивный двигатель
      • АДКР — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
      • АДФР — асинхронный двигатель с фазным ротором
      • СДОВ — синхронный двигатель с обмоткой возбуждения
      • СДПМ — синхронный двигатель с постоянными магнитами
      • СДПМП — синхронный двигатель c поверхностной установкой постоянных магнитов
      • СДПМВ — синхронный двигатель со встроенными постоянными магнитами
      • СРД — синхронный реактивный двигатель
      • ПМ — постоянные магниты
      • ЧП — частотный преобразователь

      Типы электродвигателей

      Коллекторные электродвигатели

      Коллекторная машина — вращающаяся электрическая машина, у которой хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором [1]. В коллекторном двигателе щеточно-коллекторный узел выполняет функцию датчика положения ротора и переключателя тока в обмотках.

      Универсальный электродвигатель

      Универсальный электродвигатель

      Коллекторный электродвигатель постоянного тока

      Коллекторный электродвигатель постоянного тока

      Бесколлекторные электродвигатели

      У бесколлекторных электродвигателей могут быть контактные кольца с щетками, таким образом не надо путать бесколлекторные и бесщеточные электродвигатели.

      Бесщеточная машина — вращающаяся электрическая машина, в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без скользящих электрических контактов [1].

      Асинхронный электродвигатель

      Cинхронный электродвигатель

      Специальные электродвигатели

      Серводвигатель

      Основные параметры электродвигателя

      Момент электродвигателя

      Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) — векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

      ,

      • где M – вращающий момент, Нм,
      • F – сила, Н,
      • r – радиус-вектор, м

      ,

      • где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
      • nном — номинальная частота вращения, мин -1 [4]

      Начальный пусковой момент — момент электродвигателя при пуске.

      1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)
      1 lb = 4,448222 N (Н)

      момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

      1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)
      1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

      Мощность электродвигателя

      Мощность электродвигателя — это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

      Механическая мощность

      Мощность — физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

      ,

      • где P – мощность, Вт,
      • A – работа, Дж,
      • t — время, с

      Работа — скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы [2].

      ,

      • где s – расстояние, м

      Для вращательного движения

      ,

      • где – угол, рад,

      ,

      • где – углавая скорость, рад/с,

      Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

      Коэффициент полезного действия электродвигателя

      Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя — характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

      ,

      • где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
      • P1 — подведенная мощность (электрическая), Вт,
      • P2 — полезная мощность (механическая), Вт
        При этом потери в электродвигатели обусловлены:
      • электрическими потерями — в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
      • магнитными потерями — потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
      • механическими потерями — потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
      • дополнительными потерями — потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

      КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

      Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

      IEC 60034-31

      Частота вращения

      • где n — частота вращения электродвигателя, об/мин

      Момент инерции ротора

      Момент инерции — скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

      ,

      • где J – момент инерции, кг∙м 2 ,
      • m — масса, кг

      1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (кг∙м 2 )

      Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

      ,

      • где – угловое ускорение, с -2 [2]

      ,

      Номинальное напряжение

      Номинальное напряжение (англ. rated voltage) — напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики [3].

      Электрическая постоянная времени

      Электрическая постоянная времени — это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

      ,

      • где – постоянная времени, с

      Механическая характеристика

      Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

      Сравнение характеристик внешне коммутируемых электрических двигателей

      Ниже представлены сравнительные характеристики внешне коммутируемых электродвигателей, в ракурсе применения в качестве тяговых электродвигателей в транспортных средствах.

      голоса
      Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector