Elektrotechnika poznámky PDF
Typ práce: Ostatné
Jazyk:
Počet zobrazení: 2 556
Uložení: 131
Elektrotechnika poznámky PDF
Elektrické prístroje
- sú zariadenia na spínanie, istenie, ochranu, spúšťanie, ovládanie a riadenie elektrických strojom, zdrojov, vedení a spotrebičov elektrickej
- osobitá skupina: meracie prístroje (voltmeter, ampérmeter, luxmeter, ..)
- každé el. zariadenie má kryt, ktorý zabezpečuje ochranu krytím, ktorá je označená medzinárodnou značkou (IP_ _)
Rozdelenie:
- spínače
- poistky nízkeho napätia
- ističe
- elektromagnety
- elektrické prístroje na vysoké a veľmi vysoké napätie
Spínacie prístroje
- sú určené na spínanie el. obvodov zaťaženého alebo nezaťaženého el. obvodu
- Rozdelenie
- Podľa druhu prúdu:
- na jednosmerný prúd
- na striedavý prúd
- Podľa veľkosti napätia
- malé napätie do 50V
- nízke napätie do 1000V
- vysoké napätie do 72,5kV
- veľmi vysoké napätie do 1000kV
- zvlášť vysoké napätie nad 1000kV
- Podľa zaradenia do obvodu
- hlavné
- pomocné
- Podľa počtu pólov
- jednopólové
- dvojpólové
- trojpólové
- viacpólové
- Podľa montáže
- spínače na montáž vo vnútri budov
- spínače na vonkajšiu montáž
- Základné konštrukčné časti: kontakty, spúšť, relé, voľnobežka
- Podľa druhu prúdu:
Stykače
- spínač, ktorý má hlavné kontakty a pomocné Hlavné kontakty v zapnutej polohe drží cudzia sila. Keď sila prestane pôsobiť, stykač sa vráti do vypnutej polohy
- Rozdelenie:
- Podľa druhu prúdu:
- na jednosmerný prúd
- na striedavý prúd
- Podľa chladenia:
- vzduchové
- olejové
- Podľa prídržnej sily
- elektromagnetické
- vačkové
- pneumatické
- Podľa druhu prúdu:
Poistky
- prístroje, ktoré istia el. obvod proti účinkom nadprúdu alebo skratového prúdu
- Princíp:
- skratový prúd pretaví tepelným účinkov vodič (drôtik) vo vložke poistky a tým sa obvod preruší
- Poistky môžu byť:
- závitové
- nožové
- Závitová poistka sa skladá:
- poistkový spodok, kryt, vymeniteľná poistková vložka a poistková hlavica
- Poistková vložka:
- porcelánový dutý valec, v ktorom je tavný drôtik obalený kremičitým pieskom (na odvádzanie tepla a hasenie el. oblúka)
- Poistky delíme podľa veľkosti prúdu, veľkosť prúdu je označená číselne a terčík má určitú farbu.
- Farebné označenie poistiek:
- 2A - ružová
- 4A - hnedá
- 6A - zelená
- 10A - červená
- 16A - šedá
- 20A modrá
- 25A - žltá
- 35A - čierna
- Zásuvná poistka
- vyrába sa ako výkonová poistka pre vyššie prúdy (nad 100A). Princíp je rovnaký ako pri závitovej
Ističe
- samočinné vypínače, ktoré sú určené na spínanie a istenie elektrických obvodov, istí silnoprúdové zariadenia pred preťažením a účinkami skratových prúdov
- Princíp:
- prúd prechádza ističom cez pevný a pohyblivý kontakt, tepelnú spúšť
a elektromagnetickú spúšť. Pri skrate sa elektromagnetická spúšť uvoľní pohyblivý kontakt a tým sa obvod preruší
- Rozdelenie:
- Podľa druhu prúdu:
- na jednosmerný prúd - musia mať aj zhážaciu cievku
- na striedavý prúd a jednosmerný
- Podľa počtu pólov
- jednopólové - spínajú jeden obvod alebo jednofázové spotrebiče
- trojpólové - spínajú trojfázové motory a vedenia
- mnohopólové - istia viac obvodov
- Podľa zapínanie ističa
- ručné
- samočinné
- Podľa druhu spúšte
- elektromagnetická spúšť kombinovaná s tepelnou
- elektromagnetická spúšť kombinovaná s tepelnou a podnapäťovou
- Podľa druhu prúdu:
Elektromagnety
- sú el. prístroje, ktoré využívajú účinky mag. poľa vytvoreného prechodom el. prúdu
- Rozdelenie:
- Podľa druhu prúdu:
- na jednosmerný prúd
- na striedavý prúd
- jednofázové
- trojfázové
- Zapojenia elektromagnetu:
- sériovo
- paralelne
- Podľa použitia:
- prídržné - pridržiavajú elektromagnetický materiál:
- bremenové - prenášanie ťažkých železných predmetov
- elektromagnetické upínacie dosky - upínanie drobných a tenkých súčiastok
- elektromagnetické triediče - oddeľovanie železných predmetov
- pohybové
- brzdové elektromagnety - ovládanie mechanickej brzdy (žeriavy a výťahy)
- ovládacie elektromagnety - ovládanie stykačov, ochrán
- elektromagnetické ventily - otváranie, zatváranie
- špeciálne
- elektromagnetické spojky - v pohonoch na mäkký a plynulý rozbeh
- supravodivé - na vytváranie veľmi silných magnetických polí
- prídržné - pridržiavajú elektromagnetický materiál:
- Podľa druhu prúdu:
Elektrické stroje
- zariadenie, ktoré pôsobením elektromagnetickej indukcie mení elektrickú energiu na elektrickú energiu iných parametrov alebo el. energiu na mechanickú (a opačne)
- skladajú sa z dvoch základných častí
- aktívna - tu sa mední el. energia na iný druh energie alebo na el. energiu iných parametrov, je zložená z magnetického obvodu a elektrického obvodu
- konštrukčná - zabezpečuje uchytenie jednotlivých častí stroja, kryt, a prenos mechanickej energie
- Rozdelenie:
- netočivé - premieňajú el. energiu na el. energiu iných parametrov:
- transformátory
- meniče
- usmerňovače
- striedače
- točivé
- motory - mení el. energiu na mechanickú
- generátory - mení mechanickú energiu na elektrickú
- alternátory
- dynamá Motory a generátory delíme podľa vlastností:
- jednosmerné
- striedavé
- synchrónne
- asynchrónne
- komutátorové
- netočivé - premieňajú el. energiu na el. energiu iných parametrov:
Transformátor
- netočivý elektrický stroj, ktorý pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie, mení veľkosť napätia a prúdu pri nezmenenej frekvencie
- Rozdelenie
- Podľa použitia:
- energetické
- meničové
- zváracie
- Podľa konštrukcie
- plášťové - magnetický obvod obklopuje elektrický obvod
- jadrové - cievka je na magnetickom obvode
- Podľa počtu fáz
- jednofázové
- tvoj fázové
- mnohopólové
- Podľa usporiadania vinutia
- kotúčové
- valcové
- Podľa chladenia
- vzduchové
- olejové
- nehorľavá kvapalina
- pieskové
- Podľa použitia:
- Konštrukcia transformátora
- magnetický obvod - je zložený z transformačných plechov s vyšším obsahom kremíka, plechy sú izolované a spojené nitovaním alebo bandážou
- elektrický obvod - tvoria ho 2 samostatné cievky, vinutie je izolované
- svorkovnica
- konštrukčná časť spolu s krytom
- zariadenie na chladenie
- Princíp činnosti:
- ak pripojíme primárne vinutie na striedavé sínusové napätie U1, potom vinutím začne prechádzať primárny prúd i1, ktorý vybudí v magnetickom obvode striedavý magnetický tok, tento mag. tok indukuje v sekundárnom vinutí napätie U2
- Veľkosť indukovaného napätia závidí od počtu závitov
- Transformačný pomer:
? = #$ = &$ = '%
#% &% '$
- podľa veľkosti prevodu môže byť transformátor:
- zvyšovací p<1
- znižovací p>1
- oddeľovací p=1
- Transformátor môže pracovať v 3 stavoch
- transformátor naprázdno (nezaťažený)
primárne vinutie je napájané napätím, na sekundárnom vinutí nie je záťaž
- transformátor nakrátko
primárne vinutie je napojené, sekundárne vinutie je skratované, nedovolený stav
- transformátor zaťažený
na sekundárnom vinutí je záťaž, normálny, prevádzkový stav
Trojfázový transformátor
- vinutie môže byť spojené:
- do hviezdy (Y, y)
- do trojuholníka (D, d)
- do lomenej hviezdy (Z)
Asynchrónne stroje
- asynchrónny stroj je točivý el. stroj, ktorý pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie, mení mechanickú energiu na elektrickú alebo opačne, pričom otáčky rotora sú menšie ako otáčky magnetického poľa statora
- zloženie:
- stator - netočivá časť, tvorí magnetické pole, má statorové vinutie
- rotor - je to valec s vinutím, ktorý sa otáča vo vnútri statora
- Princíp:
- ak na statorové vinutie privedieme striedavé napätie, tak v magnetickom poli statora sa vytvorí magnetický tok, ktorý indukuje v rotorovom vinutí napätie. Pretože rotorové vinutie je skratované, tečie ním indukovaný prúd, ktorý vytvorí magnetické pole a toto magnetické pole pôsobí proti magnetickému poľu statora, preto odpudivá sila roztočí rotor
- Asynchrónny stroj môže pracovať ako:
- generátor - ak budeme poháňať rotor napr. vodnou turbínou, potom v statorovom vinutí sa indukuje napätie
- motor - ak statorové vinutie pripojíme na sieť, tak rotor sa roztočí a môže poháňať ďalší mechanizmus
|
Synchrónne otáčky ?) = *+.-
(f- frekvencia - 50Hz, p- počet pólových dvojíc)
Ak sú otáčky rotora menšie ako synchrónne otáčky, ich rozdiel sa nazýva sklzové otáčky ?) − ?
Podiel sklzových a synchrónnych otáčok sa nazýva sklz ? = 1231 × 100%
12
Prevádzkové stavy asynchrónneho motora
- motor naprázdno - motor je pripojený na sieť, ale na rotore nemá záťaž
- motor nakrátko - motor je pripojený na sieť ale rotor je zabrzdený
- motor je zaťažený - motor je pripojený na sieť a na rotore má záťaž
Synchrónne stroje
- točivý elektrický stroj, v ktorom je indukované napätie priamo úmerné otáčkam, otáčky magnetického poľa statora sú zhodné s otáčkami rotora, t. j. synchrónne otáčky
- Rozdelenie:
- alternátory - menia mechanickú energiu na elektrickú (turboaleternátory - poháňané parnou turbínou, hyydroalternátory - poháňané vodnou turbínou)
- motory - premieňajú el. energiu na mechanickú
- kompenzátory - synchrónne motory, ktoré pracujú v stave naprázdno - kompenzujú účinník siete
Konštrukcia SS
- stator - dutý valec zložený z plechov, vystužený rebrami, vo vnútri je upevnený magnetický obvod zložený z elektromagnetických plechov, v ktorých sú drážky a v nich je uložené vinutie z medených vodičov, konce vinutí sú vyvedené na svorkovnicu
- rotor - je to valec, ktorý sa otáča v statore, môže byť konštruovaný ako:
- hladký rotor
- rotor s vyjadrenými pólmi
- budič - používa sa dynamo namontované na hriadeli alebo polovodičový usmerňovač+ je to vlastne generátor, ktorý privádza prúd do budiacej cievky; budiaca cievka je napájaná na jednosmerný prúd,
Výkony: | ||
- | činný | ? = ? × ? × ???? [?] |
- | jalový | ? = ? × ? × ???? [???] |
- | zdanlivý | ? = ? × ? [??] |
Jednosmerné stroje
- zariadenie, ktoré pracuje s jednosmerným prúdom
- každý JS môže pracovať ako:
- dynamo - generátor
- motor
- Rozdelenie:
- JS s cudzím budením
- JS s vlastným budením
- sériové
- paralelne derivačné
- zmiešané - kompardné
Konštrukcia JS:
- stator - vytvára magnetické pole, k nemu je pripojené zberacie ústrojenstvo a svorkovnica
- rotor - skladá sa z elektromagnetických plechov, ktoré sú navzájom izolované a vinutie je zložené z viacerých cievok, ktorých vývody sa vkladajú do lamiel komutátora
- komutátor - mechanický usmerňovač, ktorý slúži na zmenu striedavého prúdu na jednosmerný; skladá sa z medených lamiel, na ktoré dosadajú uhlíkové kefy upevnené
k držiaku. Tým, že každá kefa je pripojená k jednému pólu alebo svorke, stále zbiera akoby prúd z vodiča, ktorý je pod severným prípadne južným pólom. Preto vo vonkajšom obvode sa zdá, že prúd preteká stále opačným smerom. Medzi dvoma pólmi elektromagnetu sa otáča závit a jeho konce sú pripojené na lamely komutátora. Pri otáčaní závitu sa v ňom indukuje striedavé napätie, ktoré sa prenáša pomocou uhlíkových kief tak, že kefa spojená s kladnou svorkou zbiera prúd z vodiča, ktorý je pod južným pólom a kefa spojená so zápornou svorkou zbiera prúd z vodiča pod severným pólov. Preto vo vonkajšom obvode je prúd jednosmerný.
Dynamo
- premieňa mechanickú energiu na jednosmerný prúd
- je to generátor jednosmerného prúdu
Výroba elektrickej energie
Energetika- je to časť elektrotechniky .ktorá sa zaoberá výrobou a rozvodom el. energie. Elektráreň - je ucelený celok zariadení, v ktorom sa el. energia vyrába premenou z iného druhu energie.
Zdroje z prvotnej energie:
- neobnoviteľné-
- fosílne paliva(uhlie,ropa,plyn)
- jadrové palivo (urán)
- obnoviteľné-
- voda,vietor,slnečné lúče,
- geotermálna
Podľa druhu energie delíme elektrárne: tepelné, jadrové, slnečné, veterné, geotermálne, biomasa, a turbínové.
Tepelné elektrárne
- vyrábajú elektrickú energiu z tepelnej, ktorú získavajú spaľovaním palív, jadrovou reakciou alebo využívajú priamo geotermálnu
Podľa druhu paliva:
- parné
- kondenzačné - el. energia
- tepelné - el. energia + teplá voda
- plynové tepelné elektrárne
- jadrové
- geotermálne
KONDENZAČNÁ PARNÁ ELEKTRÁREŇ
- spaľuje uhlie alebo ropné produkty
- pozostáva zo 4 okruhov:
palivo - spaliny - vzduch
- palivo zo skládky dopravuje dopravný pás, palivo sa čistí a melie na jemný prášok, ktoré spolu s horúcim vzduchom sa vháňa do kotla tu zhorí a vytvorí sa dymový plyn a
voda - para - voda
- voda sa ohrieva v kotly, premení sa na sýtu paru, v priehrevačisa ešte odparí všetka voda a vznikne ostrá para, ktorá poháňa turbínu,
- para postupuje do kondenzátora, kde sa skvapalní a späť sa privádza do kotla. chladiaci okruch
- studená voda z chladiacich veží mení paru späť na vodu. elektrický okruh
- turbínu, ktorú pohaňa ostrá para je na spoločnom hriadeli s motorom alternátora, v ktorom sa mení mech. energia na el. energiu. Alternátor je pripojený k transformátorovej stanici, kde sa zvýši napätie a to sa odvádza do rozvodnej
-
VOJANY, NOVÁKY..
JADROVÉ ELEKTRÁRNE
- sú tepelné elektrárne ktoré používajú jadrovú energiu štiepenia alebo zlučovania jadier prvkov.
Existujú 2 spôsoby uvoľňovania jadrovej energie:
1.Jadrová syntéza- je to zlučovanie jadier ľahkých prvkov (vodík) 2.Štiepna reakcia- štiepenie jadier ťažkých prvkov (urán, plutónium)
V jadrových reakciách sa využíva reakcia štiepenia jadier uránu
Pri štiepení jadra sa uvoľňujú aj ďalšie neutróny, ktoré spôsobujú ďalšie štiepenie. Z počtu uvoľnených elektrónov sa vypočítava koeficient rozmnožovania:
k=1 kritický stav, pod kontrolou využívaný v jadrovej elektrárni k < 1 - podkritický stav reťazová reakcia zaniká
k > 1- nadkritický stav, nastáva výbuch
Na riadenie reťazovej reakcie je potrebné rýchle neutróny spomaliť/pohltiť. Urán sa spaľuje v jadrovom reaktore, ktorý pozostáva z:
aktívna zóna - obsahuje palivo
výmenník tepla - potrubie umiestnené v aktívnej zóne moderátor - spomaľuje pohyb neutrónov
regulačné tyče - pohlcujú neutróny, CD, B
reflektor - vracia unikajúce neutróny späť do aktívnej zóny sarkofág - vrstva betónu
JASLOVSKÉ BOHUNICE, MOCHOVCE
VODNÉ ELEKTRÁRŇE
- vodná energia je najlacnejší a obnoviteľný zdroj, v elektrárni sa využíva pohybová aj polohová energia, ktorá sa mení na elektrickú
delíme ich:
- Podľa spôsobu prevádzky:
- prietokové - stavajú sa v rovinných oblastiach, kde je dostatočné množstvo vody, na rieke sa vybuduje hrádza, ktorá zadržiava dostatočné množstvo vody a spúšťa ju do turbíny
- derivačné - na rieke sa vybuduje pomocný kanál, väčšinou na zákrute rieky
- akumulačné - na vhodnom mieste sa vybuduje priehrada, ktorá zadržiava vodu počas dňa a využije ju len v čase najväčšej dennej záťaže
- prečerpávacie - majú 2 nádrže, cez deň sa voda vypúšťa z hornej nádrže a vyrába el. energiu, v noci, menší odber, sa voda prečerpáva naspäť hore
- prílivové
- Podľa spádu
- nízkotlakové - spád do 15m
- strednotlakové - spád do 100m
- vysokotlakové- spád nad 100m
Princíp výroby:
- voda roztáča lopatky turbíny, ktorá je na spoločnom hriadeli s rotorom generátora, v generátore sa mení mech. energia na elektrickú, ....
Najviac na rieke Váh
- Madunice, Horná Streda, Nové Mesto nad Váhom, Kostolná, Trenčín, Ilava, Dubnica nad Váhom, Považská Bystrica, Bešeňová, Liptovská Mara, .. Dobšiná, Ružín, Domaša
- Vodné dielo Gabčíkovo - okrem výroby el. energie sa používa aj na iné účely
Rozvod elektrickej energie
- je to sústava el. zariadení, sú to elektrické stanice a elektrické vedenie
- úlohou rozvodu elektrickej energie je viesť el. energiu z elektrárni do miesta spotreby čo najefektívnejšie, najhospodárnejšie a bezpečne
Elektrické stanice
- ucelené zariadenie uzla elektrizačnej sústavy. Obsahuje spínacie, istiace, meracie, automatizačné, dispečerské a oznamovacie zariadenie
- Rozdelenie podľa prevládajúcej funkcie:
- transformačné - znižujú alebo zvyšujú napätie
- spínacie - zabezpečujú rozvod s rovnakým napätím
- meniarne - slúžia na zmenu striedavého prúdu na jednosmerný
- kompenzovne - slúžia na kompenzáciu účinníka siete Hlavnou časťou je rozvodňa, ktorá obsahuje:
- prístroje - výkonové vypínače, odpojovače, uzemňovače, meracie prístroje, meracie transformátory, ochrany, blokovacie a signalizačné zariadenia
- izolačné zariadenia - priechodky, podperné a závesné izolátory
- vodiče prípojnice - sú to medené alebo hliníkové pásy, tyče, rúrky, profily alebo laná, ktoré sa upevňujú na izolátory. sú dimenzované tak, aby vydržali dynamické aj tepelné namáhanie pri skrate
- Rozdelenie rozvodní:
- rozvodne malého napätia do 50V proti zemi
- rozvodne nízkeho napätia do 600V proti zemi
- rozvodne vysokého napätia do 30kV proti zemi
- rozvodne veľmi vysokého napätia do 171kV proti zemi
- rozvodne zvlášť vysokého napätia od 300 do 800kV medzi vodičmi
- rozvodne ultra vysokého napätia nad 800kV medzi vodičmi
- Najzákladnejšie časti rozvodne:
- velin - riadiace centrum, sústreďujú sa tu všetky dôležité prístroje na riadenie a kontrolu
- kancelária
- telefónna ústredňa
- akumulátorovňa nezávislý zdroj ..
Elektrické vedenie
- vedenie slúži na prenos elektrickej energie, môže byť vonkajšie alebo káblové
Vonkajšie vedenie:
- základné časti:
- vodiče
- stožiare
- izolátory
Vodiče - používajú sa holé, neizolované, väčšinou AlFe laná (hliníkové laná a oceľovou dušou), Sú namáhané mechanicky aj tepelne a musia odolávať poveternostným podmienkam. Montujú sa pod určitým priehybom.
Stožiare - slúžia na podopieranie vodičov a nesenie vo veľkej výške Používajú sa:
- betónové stožiare - menšie napätia, jednoduché stĺpy
- oceľové stožiare - na vn a najvyššie napätia, sú rôznych tvarov,
- drevené - v minulosti
Podľa usporiadania vrchnej časti a usporiadania izolátorov:
- portál
- dunaj
- súdok
- mačka
- iné...
Podľa účelu:
- nosné - nesú vodiče, izolátory sú smerom k zemi
- výstužné - tvoria pevné body, izolátory sú vodorovne so zemským povrchom
- rohové - slúžia na zmenu smeru
- križovatkové - ak vedenie prechádza cez diaľnicu, cestu, alebo sa križujú vedenia Časti stožiara:
- základ, driek, hlava, priečky,
Každý stožiar musí byť uzemnený - ochrana pred nebezpečným dotykovým napätím v prípade úderu blesku.
Izolátory - zabezpečujú odizolovanie vodičov od kovovej konštrukcie stožiara. Pre napätie 110kV a viac musia mať aj ochranné armatúry.
Materiál izolátorov - keramika, ušľachtilé sklo a umelé hmoty (epoxid, silikóny, EVA materiál...)
Káblové vedenie:
- používa sa v husto obývaných oblastiach, a všade tam, kde nie je možné stavať vonkajšie vedenie.
Kábel pozostáva:
- kovový vodič
- izolácia
- ochranný obal - chráni kábel pred poškodením, môže byť jednoduchý ako plášť alebo zložený pancier (v extrémnych podmienkach)
Každý kábel je ukončený káblovou koncovkou. Pri vysokonapäťových kábloch sú žily väčšinou duté a prechádza nimi chladiaca látka
Spôsoby ukladania káblov:
- v budovách
- v káblových kanáloch
- v tvárniciach a rúrkach
- v zemi
- vo vode
Kábel môže mať 1 alebo viac žíl Podľa spôsobu uloženia žíl môžu byť:
- symetrické káble
- koaxiálne kábla (2 žilové)
Elektrická prípojka - časť vedenia, ktoré odbočuje od verejného rozvodu smerom k odberateľovi a je určená na pripojenie odberných el. zariadení.
Elektrické zdroje tepla
Teplo Q - druh energie, jednotkou je J, (Ws)
Teplota - meradlo tepelného stavu, jednotka °C, K (0K = -273,15°C)
Elektrické zdroje tepla:
- joulovo teplo (Q=R.I2.t); prechodom prúdu cez odporovú súčiastku sa súčiastka zohreje na teplo
- infra teplo - vyžarujú ho infra žiariče, tie, ktoré vysielajú infračervené lúče, lúče zohrivajú látku v hĺbke
- elektrický oblúk - horí medzi dvoma elektródami v zionizovanom plyne alebo vzduchu, vzniká pri každom spájaní a rozpájaní kontaktov
- elektrická iskra - vzniká pri iskrivom výboji striedavého alebo jednosmerného napätia
- dielektrické - využíva sa na tepelné spracovanie izolantov
- vírivé prúdy - uzatvárajú sa v rovinách, ktoré sú kolmé na smer magnetického toku
- hysterézne straty - pri premagnetovaní magnetických materiálov
- peltierov jav - pri prechode jednosmerného prúdu dvoma rozličnými kovmi sa teplota rozhrania zvyšuje oproti teplote okolia, ak zmeníme smer prúdu, rozhranie sa začne ochladzovať
Šírenie tepla
- vedením (kondukcia) - v tuhých látkach
- prúdením (konvencia) - kvapaliny, plyn
- sálaním - radiácia
Elektrické pece Výhody:
- jednoduché udržiavanie teploty,
- väčšia rovnomernosť teploty v celej peci
- väčšia rýchlosť ohrevu, jednoduchá obsluha
- čistota ..
Rozdelenie:
- odporové pece:
- do 250°C (sušenie vinutia aj celých el. strojov)
- do 1350°C (tavenie kovov a sklársky priemysel)
- do 1500°C (tepelné spracovanie kovov)
- oblúkové pece
- s oblúkom vstupujúcim do vsádzky (tavenie ocele)
- s nepriamym ohrevom - oblúk horí nad vsádzkou a teplo sa prenáša sálaním
- so zakrytým oblúkom - oblúk horí pod povrchom vsádzky
- indukčné pece (podľa frekvencie)
- nízkofrekvenčné do 50Hz
- stredofrekvenčné od 500-3000Hz
- vysokofrekvenčné nad 3000Hz
Elektrické chladenie
Chladenie:
- prečerpávanie tepla, ktoré sa odoberá ochladzovanej látke a odovzdáva okoliu
- môže byť:
- vzduchom
- vodou
- elektrické (pomocou chladiva)
Chladiaci výkon - množstvo tepla odvedené za 1 sekundu Chladivo
- látka, ktorá sa odparuje pri nízkom tlaku a nízkej teplote Chladiaci systém môže byť:
- kompresorový
- absorpčný
- polovodičový
Chladnička
- tepelne izolovaná skriňa vychladzovaná chladiacim zariadením
- najčastejšie sa používa kompresorový chladiaci systém Náuková schéma
Princíp :
- kompresor nasáva pary chladiva z výparníka, posúvaním piestu naspäť hore ich stlačí a dopraví do kondenzátora, kde sa chladivo skvapalní a teplo odvedie do okolia
- kvapalné chladivo ďalej postupuje redukčným ventilom do výparníka
- chladivo expanduje (zväčší svoj objem), pritom sa zníži tlak aj teplota, preto sa steny výparníka ochladia
Polovodičová chladnička funguje na princípe Peltierovho javu
Sieťový napájací zdroj
- obvod, ktorý na výstupe vyrába napätie vhodné pre spotrebič na vstupe má napätie 230V a frekvenciu 50Hz
Bloková schéma:
T - transformátor U - usmerňovač F1 - filter 1
S - stabilizátor
F2 - filter 2 Z - záťaž
Transformátor
- elektrický netočivý stroj, ktorý mení hodnoty napätia a prúdu pri nezmenenej frekvencii Usmerňovač
- je elektrický obvod, ktorý striedavé napätie na jednosmerné
- Rozdelenie:
- podľa činnosti:
- riadené (tyristory)
- neriadené (diódy)
- podľa konštrukcie:
- jednocestné
- dvojcestné
- uzlové zapojenie
- mostíkové zapojenie
- podľa činnosti:
Jednocestný usmerňovač neriadený (dióda prepustí len kladnú polvlnu)
Dvojcestný usmerňovač neriadený - mostíkové zapojenie
- má 4 diódy, usmerní aj kladnú aj zápornú polvlnu
- kladná polvlna D2-Z-D4
- záporná polvlna D1-Z-D3
Stabilizátor
- udržiava konštantné napätie na záťaži pri kolísajúcom napätí zdroja alebo pri zmenách zaťažovacieho prúdu
Vyhladzovacie filtre
- ďalej upravujú usmernené napätie, zmenšujú zvlnenie
- 4 skupiny:
- horno-priepustné
- dolno-priepustné
- pásmová priepusť
- pásmová zádrž
Polovodiče, polovodičové súčiastky
Polovodič - látka, ktorá vedie prúd len za určitých podmienok (zvýšenie teploty, svetla, pridanie prímesí)
Vodivosť polovodičov môže byť:
- vlastná - zvýšením teploty elektróny získajú energiu a preskočia do vodivostného pásma. Tým spôsobia vodivosť typu N - elektrónová vodivosť. Po elektrónoch zostanú prázdne miesta, ktoré sa prejavia ako kladné diery, spôsobujú vodivosť typu P - dierová vodivosť
- nevlastná - je spôsobená pohybom elektrónov od prímesí:
- vodivosť typu N - ak do štvormocného kremíka pridáme päťmocný antimón. Štyri elektróny kremíka a 4 elektróny antimónu vytvoria kovalentnú väzbu, jeden elektrón ostané voľný a tým spôsobí vodivosť - donorová vodivosť
- vodivosť typu P - ak do štvormocného kremíka pridáme trojmocné indium. Na vytvorenie kovalentnej väzby chýba jeden elektrón, to sa prejaví ako kladná diera - akceptorová vodivosť
PN priechod - rozhranie medzi oblasťou s vodivosťou typu P a vodivosťou typu N, ktoré je vytvorené na tom istom telese
Dióda
- dvojvrstvová a dvoj vývodová súčiastka s jedným PN priechodom
- má 2 elektródy P- anóda, N- katóda
- základná charakteristika diódy je VA charakteristika Vlastnosti diód:
- prahové napätie - dióda sa otvára (od 0,4 - 1,5V)
- prierazné napätie - po prekonaní tejto hodnoty dôjde k deštrukcii
- hraničná frekvencia diódy...
Druhy polovodičových diód:
- diódy pre sieťové usmerňovače
- plošná dióda
- hrotová germániová
- hrotová germániová so zlatým hrotom
- stabilizačná dióda
Tyristor
- Zenerová dióda
- kapacitná dióda
- akumulačná dióda
- PIN dióda
- Schottkyho dióda
- štvorvrstvová súčiastka s vnútornou štruktúrou PNPN
- Rozdelenie:
- diódový tyristor - má 2 elektródy
- triódový tyristor - má 2 hlavné elektródy a jednu pomocnú - riadiacu elektródu G
- tetródový tyristor - má 4 elektródy - 2 hlavné a 2 pomocné
- používajú sa v regulačných obvodoch na spínanie s možnosťou riadenia
Elektrické súčiastky
Pasívne súčiastky - v obvode nevyrábajú ani napätie ani prúd, patria tu súčiastky: R, L, C
Rezistor
- elektronická súčiastka, ktorá má v pracovnej oblasti lineárnu VA charakteristiku
- je to najpoužívanejšia súčiastka, ktorá sa vyznačuje presne stanovenou hodnotou odporu Vlastnosti:
- menovitý odpor - výrobcom predpokladaný odpor
- tolerancia menovitého odporu
- menovité zaťaženie - výkon, ktorý sa za určitých podmienok dokáže premeniť na teplo
- prevádzkové zaťaženie - najvyššia teplota povrchu súčiastky, pri ktorej ešte nenastávajú zmeny
- najvyššie dovolené napätie - medzi vývodmi rezistora, pri prekročení sa môže súčiastka poškodiť
Rozdelenie
- podľa konštrukcie:
- rezistory s dvoma vývodmi:
- pevné
- nastaviteľné
- rezistory s viac ako dvoma vývodmi
- rezistory s odbočkou
- potenciometre
- reostaty
- podľa technologického hľadiska
- drôtové
- vrstvové
- rezistory s dvoma vývodmi:
Kondenzátor
- pasívna súčiastky, ktorej charakteristickou vlastnosťou je kapacita
- sú to dve platne, medzi ktorými je dielektrikum
Kapacita - schopnosť hromadiť elektrický náboj, jednotka 1F (využívajú sa menšie jednotky)
|
? = ?J. ?K. L
Vlastnosti:
- menovitá kapacita - výrobcom predpokladaná hodnota
- menovité napätie - pri prekročení sa zničí
- izolačný odpor - odpor medzi elektródami
- stratový činiteľ Rozdelenie:
- konštrukcia:
- doskové
- valcové
- kapacita:
- pevné
- nastaviteľné:
- ladiace
- dolaďovacie
- dielektrikum:
- s papierovým dielektrikom
- z metalizovaného papiera
- s plastovou fóliou
- sľudové
- keramické
- elektrolytické
Cievka
- pasívna súčiastky, ktorá je skonštruovaná tak, aby mala vlastnú indukčnosť
- môže vyť vyhotovená bez jadra (samonosná) alebo s jadrom Indukčnosť cievky závisí:
- počtu závitov
- vlastnosti prostredia
- geometrického usporiadania
- jadra cievky
Elektrické svetelné zdroje
Svetlo
- druh elektromagnetického žiarenia s vlnovou dĺžkou od 380- 780 nm, ktoré je schopné vyvolať zrakový vnem (Maxwellova teória)
Svetelné zdroje delíme:
1.) prírodné
2.) umelé Osvetlenie
- použitie svetelného zdroja na dosiahnutie viditeľnosti EL. ZDROJE SVETLA delíme:
1.) žiarové zdroje (teplotné) - žiarovka 2.) výbojové zdroje - výbojky
Svietidlo - zdroj svetla spolu s prídavným zariadením na pripevnenie Tienidlo - zabezpečuje usmernenie svetelného toku, zabraňuje oslneniu Žiarovka
- druh elektrického svetelného zdroja, v ktorom sa svetlo vytvára žeravením tuhého telesa prechodom elektrického prúdu.
- len časť príkonu spotrebuje na svetlo. 92% energie je ako
- Pôvodné Edisonove žiarovky mali uhlíkové vlákno, dnes sa zvyčajne využíva volfrám, ktorý lepšie odoláva vysokým teplotám.
- vlákno je stočené do špirály (špirála je dlhá približne 2cm, po roztiahnutí má vlákno takmer meter).
- Prechodom elektrického prúdu sa rozžeraví na 2500 °C, kedy volfrám emituje biele
- Aby vlákno nezhorelo, je umiestnené v sklenenej banke, z ktorej je vyčerpaný
Vákuum je nahradené inertným plynom pod nízkym tlakom napr. argón Štandardné žiarovky sa vyrábajú v hodnotách príkonu 25, 40, 60, 75, 100 a 150 wattov (W) Závity:
- Edisonov závit E 27 alebo E
- bajonet
- napichovačky
Sklenená banka, Náplň: zriedený inertný plyn, Volfrámové vlákno, Prívodný drôt, Prívodný drôt, Nosný drôt, Sklenená nosná konštrukcia, Spoj prívodu a závitu, Závit do objímky, Izolácia, Spodný kontakt do objímky
Výbojka
- po pripojení na zdroj el. energie vznikne medzi elektródami elektrický výboj, ktorý zapáli plyn a ten potom horí. Na zapálenie plynu potrebujeme tzv. zápalné napätie, potom sa napätie znižuje
Delenie:
- výbojka plnená plynom, napr. neónová výbojka („neónka“), xenónová výbojka, vodíková výbojka, svietiaca rúrka („neónová trubica“), tlejivka
- výbojka plnená kovovými parami, :
- halogenidová výbojka
- ortuťová výbojka – vrátane bežne používaných osvetľovacích žiariviek a kompaktných žiariviek
- sodíková výbojka
Sodíková výbojka
- je druh výbojky, ktorá používa elektrický výboj v prostredí sodíkových výparov na výrobu
- Existujú dva varianty týchto výbojok: nízkotlakové a vysokotlakové.
- Sodíkové výbojky spôsobujú menej svetelného znečistenia ako ortuťové výbojky.
- po zahriatí vytvárajú žlté alebo oranžové svetlo
Bezpečnosť a ochrana zdravia
Elektrické zariadenie
- zariadenie, ktoré k svojej činnosti alebo pôsobeniu využíva účinky el. alebo el. mag. javov
Elektrická inštalácia
- zostava vzájomne spolupracujúcich el. zariadení, ktoré slúžia na výrobu, prenos, rozvod a premenu el. energie
Spotrebič
- zariadenie, ktoré premieňa elektrickú energiu na iný druh energie
Živá časť
- časť el. zariadenia, ktorá je určená na vedenie elektrického prúdu, pri normálnej prevádzke je pod napätím
Neživá časť
- vodivá časť el. zariadenia, ktorá pri normálnej prevádzke nie je pod napätím, ale pri poruche sa môže stať živou časťou
Dotykové napätie
- napätie, ktoré sa objaví pri poruche izolácie medzi časťami súčasne prístupnými dotyku, t. j. vznikne medzi dvoma bodmi ľudského tela, ktoré je zasiahnuté el. prúdom
Nebezpečné dotykové napätie
- hodnota dotykového napätia, ktoré spôsobí úraz el. prúdom
Úraz el. prúdom
- nastane ak človek sa stane súčasťou vodivého a uzavretého obvodu
- môže nastať:
- jednopólovým dotykom
- dvojpólovým dotykom
- priblížením k vedeniu
Účinky el. prúdu závisia od:
- veľkosti a druhu prúdu:
- striedavý prúd je 3- krát nebezpečnejší ako jednosmerný
- prah vnímania:
- jednosmerný do 20 až 25 mA
- striedavý do 5 mA
- hranica znesiteľnosti
- striedavý prúd od 5 mA do 10 až 100 mA podľa dĺžky trvania
- kŕče sa dajú ovládať
- hranica fibrilácie
- do 500mA problémy s dýchaním, neovládateľné kŕče
- odporu organizmu
- najväčší odpor má tuková vrstva a koža, potom kosti, šľachy a svalstvo
- najmenší odpor má cievny a nervový systém
- vysoký odpor má suchá pokožka
- cesty vstupu a dráhy prechodu
- najnebezpečnejšia cesta (popri srdci)
- trvanie kontaktu s el. prúdom a bezpečnosť prostredia
Prvá pomoc:
- vyslobodenie postihnutého z obvodu el. prúdu
- kontrola životných funkcií
- resuscitácia
- privolanie pomoci
- ošetrenie druhotných zranení
Viď. dokument nižšie.
Podobné práce | Typ práce | Rozsah | |
---|---|---|---|
Elektrotechnika – Vypracované maturitné otázky | Ostatné | 7 slov | |
Vývoj elektrotechniky | Referát | 8 slov |