Применения электромагнитных

Современные промышленные предприятия характеризуются непрерывным ростом электропотребления, увеличением удельных расходов электроэнергии на единицу выпускаемой продукции и ростом удельных плотностей нагрузок, достигающих 0,65 кВ-А/м2. Происходит это за счет резкого повышения производственных мощностей предприятий и расширения области применения электроэнергии в технологических процессах, например в электролизе и электротермии. В электросталеплавильных цехах удельная плотность нагрузки достигает 3—4 кВ-А/м2.

Для развития трансформаторов наибольшее значение имели: устройство маслорасширителей примерно начиная с 10-х годов текущего столетия и применение материалов с улучшенными свойствами. В связи с увеличением протяженности линий передачи были созданы грозоупорные трансформаторы, а расширение области применения электроэнергии привело к разработке специальных типов трансформаторов.

США и Швейцарии приблизился к 50%, а в Англии превысил 50% от общего количества электроэнергии, потребляемой в этих странах. В СССР этот показатель за 1970 г. составил около 14%, в Москве примерно 19%. Следует ожидать дальнейший рост потребления за счет увеличения количества различных бытовых машин и приборов в домашнем хозяйстве, а также применения электроэнергии для приготовления пищи и снабжения горячей водой.

Экономические показатели применения электроэнергии для тепловых процессов. Практика эксплуатации бытовых электроплит показала, что при тарифе 2 коп/кВт-ч (на всю электроэнергию, потребляемую в квартире) население не несет убытки по сравнению с плитами на других энергоносителях, за исключением природного газа. При этом превышение оплаты электроэнергии в сравнении с оплатой за пользование плитой на природном газе незначительно1, а технические и санитарно-гигиенические преимущества электроэнергии столь значительны, что их применение более целесообразно.

Постоянное расширение сфер применения электроэнергии влечет за собой глубокое внедрение электротехники во все отрасли народного хозяйства. По производству электроэнергии СССР занимает первое место в Европе и второе в мире. За 50 лет существования Советской власти выработка электроэнергии возросла почти в 300 раз.

Расширение сферы использования электроэнергии в народном хозяйстве будет сопровождаться сдвигами в требуемых режимах работы ЕЭЭС, итоговый результат которых, вообще говоря, неоднозначен с учетом существенно разных режимов использования электроэнергии на электрифицируемых участках экономики. Например, повышение электрификации быта увеличивает пиковую нагрузку в ЕЭЭС, тогда как перевод на электротягу привода газопроводов —• базисную нагрузку, а электротеплоснабжение в сельском хозяйстве часто играет роль потребителей-регуляторов, увеличивая потребление так называемой «ночной» электроэнергии. Анализ показывает, что равнодействующая этих противоположно действующих эффектов в рассматриваемой перспективе будет направлена в сторону уплотнения режимов электропотребления, причем сила ее проявления будет выше в 1-й фазе переходного периода. Так, в соответствии с предварительными оценками, каждый дополнительный киловатт мощности электростанций, необходимый для расширения сферы применения электроэнергии, в 1-й фазе должен будет использоваться 7800—8200, а во 2-й — 7400—7500 ч/год.

Для обеспечения надежного электроснабжения народного хозяйства, дальнейшего развития электроемких производств, расширения применения электроэнергии в сельском хозяйстве, для коммунально-бытовых нужд и в сфере обслуживания населения в 1981 —1985 гг. предстоит ввести 68,9 млн. кВт новой мощности и довести производство электроэнергии к 1985 г. до 1550— 1600 млрд. кВт-ч (расчетная величина 155 млрд. кВт-ч). В одиннадцатой пятилетке общий прирост производства электроэнергии по стране составит 256— 306 млрд. кВт-ч.

Так, в черной металлургии удельные расходы электроэнергии повысились по всем видам продукции, что связано с дальнейшим расширением применения электроэнергии в производстве, опережающим развитием электротехнологических процессов, увеличением выплавки электростали с 9,9 до 10,7% в общем производстве стали, увеличением доли агрегатов по производству кислорода с электрическим приводом, увеличением выплавки качественных сталей и ферросплавов и др. Прирост потребления электроэнергии за пятилетие составил около 22% при увеличении выпуска продукции черной металлургии иа 11%'.

Увеличение применения электроэнергии для ряда производств промышленности согласно проработкам научно-исследовательских институтов дает следующие преимущества.

Парк напольных электроплит в десятой пятилетке увеличился с 0,9 до 2,7 млн. шт., «а селе были установлены первые 50 тыс. таких электроплит. Предусматривается дальнейшее расширение применения электроэнергии для приготовления пищи. Парк напольных электроплит в жилом секторе увеличится -к 1985 г. до 6,0 млн. шт., а потребление электроэнергии ими достигнет 6,0 млрд. кВт-ч (в 1980 г. 2,7 млрд. кВт-ч). Суммарный расход электроэнергии на нужды приготовления пищи, включая электроплитки, которых у населения находится около 20 млн. шт., составит в 1985 г. 9— 10 млрд. кВт-ч.

Однако было бы ошибочным считать, что энергетическая политика, направленная на экономию энергоресурсов, приведет к падению спроса на электроэнергию. В действительности технологические изменения в промышленности и торговом секторе, направленные на повышение производительности труда, и появление новых технических средств в жилищно-бытовом секторе будут расширять сферу применения электроэнергии.

Двухфазная защита бывает двухрелейной или однорелейной. Ток срабатывания защиты определяют по формуле (2.18), в которую вместо /Се. я /раб max подстзвляют максимальное значение периодической слагающей пускового тока /п. пуск в случае применения электромагнитных токовых реле РТ-40 и 1,8 /„. пуск при установке индукционных реле РТ-80.

Многие задачи привода ротора весьма просто решаются путем применения электромагнитных муфт, устанавливаемых между приводными двигателями и ротором. Пуск и регулирование частоты вращения ротора связаны с потерями в электромагнитных муфтах, которые нагревают последние. В случае необходимости большого и плавного диапазона изменения частоты вращения ротора электромагнитные муфты с водяным (жидкостным) охлаждением вполне могут обеспечить надежную работу. Однако, как указывалось ранее, для привода ротора в большинстве случаев необходим ограниченный диапазон регулирования частоты вращения. При этом находят применение более простые электромагнитные муфты с воздушным охлаждением в сочетании с многоскоростной коробкой перемены передач, вращаемой многоскоростными асинхронными двигателями. Возможность плавного регулирования частоты вращения в диапазоне, определяемом допустимыми потерями в муфте, позволяет в данном случае на каждой механической и электрической ступени иметь дополнительное плавное регулирование частоты вращения в ограниченном диапазоне. Это обеспечивает в целом довольно широкий диапазон регулирования частоты вращения ротора.

Помимо регулирования частоты вращения ротора электромагнитные муфты ограничивают передаваемый момент, а также придают большую гибкость приводу ротора при производстве аварийных работ, связанных с освобождением из скважины упущенного бурового инструмента. Они обеспечивают плавное закручивание и раскручивание бурильных труб и возможность кратковременного получения высоких значений моментов на низких скоростях при ликвидации аварий. В зависимости от системы и рода привода лебедки и ротора могут быть осуществлены различные схемы применения электромагнитных муфт.

Многие задачи привода ротора решаются путем применения электромагнитных муфт, устанавливаемых между приводными двигателями и ротором. Пуск и регулирование частоты вращения ротора связаны с потерями, которые выделяются в электромагнитных муфтах, вызывая их нагрев. В случае необходимости большого диапазона и плавного изменения частоты вращения ротора электромагнитные муфты с водяным охлаждением могут обеспечить (Надежную работу. Однако, как указывалось ранее, для привода ротора в большинстве случаев необходим ограниченный диапазон регулирования частоты вращения. При этом в некоторых зарубежных установках применяются более простые электромагнитные муфты с воздушным охлаждением в сочетании с многоскоростной коробкой перемены передачи, вращаемой многоскоростными асинхронными двигателями. Возможность плавного регулирования частоты вращения в диапазоне, определяемом допустимыми потерями в муфте, позволяет в данном случае на каждой механической и электрической ступени иметь дополнительное плавное регулирование частоты вращения в ограниченном диапазоне. Это обеспечивает довольно широкий диапазон регулирования частоты вращения ротора.

В ряде случаев оптимальное решение задачи проектирования устройств информационно-измерительной техники достигается путем совместного применения электромагнитных и полупроводниковых элементов .

На становление и дальнейшее развитие электроники решающее влияние оказало изобретение радио. Впервые на возможность практического применения электромагнитных волн для передачи сигналов на большие расстояния указал выдающийся русский ученый А. С. Попов в 1889 г., а в 1895 г. он построил первый в мире радиоприемник.

Особенно важное значение имело изобретение А. С. Поповым (1895) радио, открывшее новую страницу в развитии научно-технического прогресса. Это открытие привело к рождению радиотехники как области науки и техники, занимающейся вопросами изучения и применения электромагнитных колебаний и волн радиодиапазонов для передачи информации — в радиосвязи, радиовещании и телевидении, в радиолокации и радионавигации, в радиотелеметрии и радиоуправлении, при контроле за различными технологическими процессами и механизмами, в научных исследованиях и др.

наружной — части, имеющей явновыраженные полюсы, возбуждаемые постоянным током. Ведомая часть муфты механически соединяется с исполнительным механизмом, ведущая — с первичным двигателем. При вращении возбужденная ведущая часть электромагнитно взаимодействует с ведомой частью и увлекает ее за собой с некоторым скольжением s, так же как вращающееся поле асинхронного двигателя увлекает за собой ротор. При установившемся режиме работы s == 1 •*• 2%. Регулируя ток возбуждения, мы имеем возмржность просто и очень плавно сцеплять и расцеплять ведущую и ведомую части. Вместе с тем, соответственно каждому данному значению тока возбуждения, муфта развивает определенный опрокидывающий момент и, следовательно, является своего рода предохранителем, защищающим первичный двигатель от чрезмерных перегрузок и толчков нагрузки. Выполняя ведомую часть с двумя беличьими клетками, можно получить муфту, развивающую весьма значительные пусковые моменты. Главная область применения электромагнитных муфт — гребные установки на судах. В последнее время эти муфты используются в аэродинамических установках. Мощность одной из таких установок — 8800 кет.

приводят к большим токам через разрядники, при которых остающееся напряжение может превысить уровень изоляции. Поэтому установка разрядников не исключает мер по снижению остаточного заряда при АПВ, т. е. применения электромагнитных трансформаторов напряжения. Но, как было указано выше, наличие реакторов на линии приводит к колебательному разряду емкости линии во время бестоковой паузы, что исключает возможность стекания остаточного заряда через обмотки ТН. В последнее время институтом «Энергосетьпроект» рекомендовано отключение реакторов на время бестоковой паузы АПВ от действия релейной защиты, что позволяет использовать благоприятный эффект от применения трансформаторов напряжения.

В случае применения электромагнитных реле время отстройки обычно принимается 0,5 с, в случае .индукционных реле 0,6 — 0,7 с; в случае электронных реле может оказаться возможным принять /0 = 0,3 -г- 0,4 с. Если защита последующей ступени выполнена без замедления, то время отстройки выбирается обычно на 0,1 с меньше.

Основной областью применения электромагнитных ' амперметров и вольтметров остаются пока измерения в цепях переменного тока с частотой 50 Гц, причем наиболее распространены щитовые приборы классов точности 1,5 и 2,5, хотя существуют приборы классов 0,5 и даже 0,1 с рабочей частотой до 8000 Гц.