Конструкция, принцип действия и применение силовых диодов.

Аннотация РПД по дисциплине "Электрические и электронные
аппараты"
Целью
освоения
дисциплины
"Электрические
и
электронные
аппараты" является изучение конструкций, физических явлений и процессов,
протекающих в электрических аппаратах и силовых преобразователях,
принципов их работы и условий выбора для промышленного применения.
При этом одной из основных задач является также освоение практических
навыков расчета и выбора электрооборудования для его использования в
заводских и цеховых электрических сетях.
Задачи дисциплины (со стороны преподавателя):

познакомить обучающихся с основными физическими
процессами, протекающими при функционировании аппаратов, в
различных режимах работы;

дать представление об устройстве, конструкции и
режимах работы основных типов электрических и электронных
аппаратов;

научить
принимать
и
обосновывать
конкретные
технические решения при выборе и использовании электрических и
электронных аппаратов.
Задачи дисциплины (со стороны студентов):

научиться
выбирать
электрические
и
электронные
аппараты по маркировкам, типу исполнения и справочникам на
основании данных по условиям работы оборудования и заданному
ресурсу;

изучить устройство, конструкцию принцип действия
основных типов электрических и электронных аппаратов;

понимать и использовать методики
электрических
аппаратов
в
зависимости
выбора, расчета
от
параметров
электрооборудования и конкретного места в электрической цепи.
Краткое описание дисциплины
Дисциплина "Электрические и электронные аппараты" относится к
базовой части профессионального цикла Б.3 основной образовательной
программы подготовки бакалавров по профилю "Электрооборудование и
электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений" направления
141400 Электроэнергетика и электротехника.
Дисциплина "Электрические и электронные аппараты" базируется на
следующих
дисциплинах:
"Элекротехническое
и
конструкционное
материаловедение", "Теоретические основы электротехники", "Силовая
электроника" и учебно-производственной практике. Обучающиеся должны:
знать классификацию и марки основных видов электротехнических
материалов, порядок и правила расчета электрических цепей постоянного и
переменного тока.
Знания, полученные по освоению дисциплины "Электрические и
электронные
аппараты",
необходимы
при
выполнении
выпускной
квалификационной работы и изучении дисциплин "Электрический привод" и
"Электрооборудование
промышленности"
программы
магистерской
подготовки «Проектирование систем электроснабжения производственных,
жилых и общественных зданий».
Содержание разделов дисциплины
1. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах
Тепловые процессы в электрических аппаратах. Источники теплоты в
электрических аппаратах. Анализ способов распространения теплоты в
электрических аппаратах. Теплоотдача конвенцией и излучением с
поверхностей электрических аппаратов. Теплопроводимость, термическая
стойкость ЭА.
2. Контактные явления в электрических аппаратах
Общие сведения об электрических контакта, их классификация. Контактная
поверхность и контактное сопротивление. Влияние переходного
сопротивления контактов на нагрев проводников. Включение электрических
цепей. Отключение электрической цепи.
Электромеханические аппараты автоматики. Основные термины и
определения. Электромеханические реле. Электромагнитные реле.
Поляризованные электромагнитные реле.
3. Электрические аппараты распределительных устройств
Конструкции предохранителей низкого напряжения. Выбор
предохранителей. Высоковольтные предохранители. Рубильники и
переключатели. Устройство универсального автомата. Расцепители
автоматов. Установочные и быстродействующие автоматы.
4. Магнитоуправляемые герметизированные контакты и герконовые реле
Конструкция герметизированных контактов и герконовых реле. Назначение,
принцип действия, параметры, конструкции. Режимы работы. Компенсация
погрешностей. Индукционные реле. Электромеханические датчики и
требования предъявляемые к ним.
5. Аппараты высокого напряжения. Выключатели высокого напряжения
Общие сведения и классификация выключателей высокого напряжения.
Основные параметры выключателей высокого напряжения.
Конструкция, принцип действия и эксплуатация воздушных выключателей.
Конструкция, принцип действия и эксплуатация элегазовых выключателей.
Конструкция, принцип действия и эксплуатация масляных выключателей.
Конструкция, принцип действия и эксплуатация вакуумного выключателей.
Конструкция, принцип действия и эксплуатация разъединителей,
отделителей и короткозамыкателей.
6. Применение и выбор электрических аппаратов управления и защиты
Аварийные режимы в цепях и способы защиты. Способы и эффективность
защиты электрических цепей и потребителей. Особенности сетей 0,4 кВ.
Основные технические параметры ЭА управления и защиты.
Конструкция принцип действия и эксплуатация низковольтных комплектных
устройств. Низковольтные комплектные устройства. Контакторы и
магнитные пускатели для защиты двигателей. Автоматические выключатели.
Методика выбора контакторов и магнитных пускателей.
Методика выбора автоматических выключателей.
7. Силовые электронные аппараты
Общие сведения, классификация и физические явления в электронных
аппаратах. Область безопасной работы и защита ключей.
Конструкция, принцип действия и применение силовых диодов. Электроннодырочный переход. ВАХ и динамические характеристики диода.
Конструкция, принцип действия и применение силовых транзисторов.
Классы, ВАХ транзисторов. Быстродействие силовых транзисторов.
Обеспечение безопасной работы транзисторов.
8. Пассивные компоненты и охладители силовых электронных приборов
Влияние повышенной частоты и несинусоидальности напряжения на работу
оборудования. Трансформаторы. Реакторы. Потери в магнитопроводе.
Потери в обмотках.
Влияние формы напряжения на работу конденсаторов.
Теплоотвод в силовых электронных приборах.
9. Системы управления силовыми электронными аппаратами
Назначение и основные принципы функционирования. Основные принципы
управления импульсными системами.
Интегральные микросхемы в системах управления. Усилители и
преобразователи аналоговых сигналов.
Формирователи, генераторы и распределители импульсов.
10. Микропроцессоры в электрических аппаратах
Общие сведения о микропроцессорах. Устройства с микропроцессорами.
Конструкции микропроцессорных контроллеров.
Применение микроконтроллеров в электроаппаратостроении.
Практические занятия
Выбор аппаратов по номинальным параметрам.
Выбор высоковольтных выключателей (ячеек).
Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей.
Выбор выключателей нагрузки и предохранителей.
Выбор реакторов.
Выбор трансформаторов тока и напряжения.
Проверка токоведущих устройств на термическую стойкость.
Лабораторные работы
Исследование электромагнитного реле РН-53.
Исследование электромагнитного реле РТ-40.
Исследование электромагнитного реле РТ-81.
Исследование электромагнитных реле тока и напряжения.
Темы расчетно-графической работы
Выбор контакторов и магнитного пускателя для управления и защиты
асинхронного двигателя.
Выбор автоматических выключателей и предохранителей для защиты
двигателей.
Выбор высоковольтных аппаратов в системах электроснабжения.
Выбор низковольтных аппаратов в системах электроснабжения.
Зачетное занятие.
Экзамен.