конструкция, преимущества и недостатки, трехфазная шина
Содержание статьи:
Для монтажа электротехнических изделий, устанавливаемых в силовых распределительных шкафах, используются сборные и соединительные шины различного типа. Специальная гребенка для автоматов – один из тех элементов, без которых сложно обойтись при обустройстве коммутационных линий. Она применяется для удобства объединения линейки из автоматических приборов в электрощите, позволяя обходиться без сложных в монтаже проводных перемычек.
Виды соединительных шин
Штыревая гребенка для автоматов
Известные типы гребенок для автоматических выключателей (АВ) классифицируются по целому ряду признаков, основными из которых являются:
- общее количество имеющихся на них полюсов;
- число подключаемых установочных модулей с учетом фиксированной ширины;
- тип рабочих контактов – отводов или штырей.
Согласно первому признаку шина соединительная может иметь несколько исполнений, среди которых выделяются однополюсные, двухполюсные, а также 3-х полюсные и 4-х полюсные полосы.
По количеству подключаемых к гребенкам модулей они бывают рассчитаны на 12/24/36/48/60 посадочных мест. По типу используемых в изделиях контактов (это деление касается конструктивных особенностей гребенок) все они делятся на штыревые или зубчатые образцы. Первая из разновидностей относится к универсальному типу, так как подходит для любого модульного автомата или подобного ему устройства.
Особенности конструкции
Гребенка в щитке
Различия в исполнениях электрических гребенок связаны со следующими особенностями их устройства:
- Количество изолированных пластин в гребенчатой шине равно числу ее полюсов.
- Каждая разновидность соединительной гребенки используется только для определенных целей.
- Однополюсные соединители применяются исключительно для однофазных автоматов, а 4-х полюсные – для коммутации 3 фаз и нуля, например.
Известные образцы гребенок имеют два исполнения, отличающиеся своим шагом (18 мм и 27 мм). Первое предназначено для подключения одномодульных автоматов, заявленная ширина которых как раз равна 18-ти мм. Гребенки с шагом 27 мм позволяют объединять приборы с шириной корпуса в 1,5 модуля (18х1,5 = 27 мм).
Конструкция соединительных приспособлений рассчитана на монтаж большого количества автоматов с суммарным числом выводов от 12 до 60-ти. Этим объясняется, почему использовать их для установки 2-х или 3-х приборов, например, нецелесообразно. Традиционно эти вспомогательные изделия применяются для сборки распределительных щитов со значительным числом коммутационных устройств.
При знакомстве с конструкцией гребенок особое внимание обращается на сечение фазной соединительной шинки из меди, которое не должно быть менее 16 кв.мм. Приблизительный расчет количества провода, который экономится на такой замене, снимает все сомнения в целесообразности применения этих медных изделий.
Виды отводов
Существует два вида отводящих контактов, входящих в состав соединительных гребенок.
- Отводы, выполненные в виде штырей и обозначаемые как «Pin». Используются очень часто, поскольку подходят под большинство автоматических устройств.
- Вилочные отводы, маркируемые значком «Fork».
Вторая из разновидностей контактов используется намного реже, поскольку для их монтажа потребуется особый зажим, имеющийся далеко не у всех подключаемых АВ. Сечение отводящих штырей подбирается таким образом, чтобы его хватало для работы с нагрузочными токами до 63-х Ампер включительно.
При выборе шин однофазных, а также любых других размерностей, отличающихся видом отводов, потребуется учитывать ряд особенностей конструкции. Для каждого класса подключаемых приборов подходит только определенный образец шины. Когда пытаются установить соединительную гребенку, отводы которой не соответствуют данному устройству, они могут просто не войти до конца в гнезда. В этом случае какая-то часть плоскости шинок остается открытой, что представляет угрозу для пользователей и монтажников.
В качестве примера приводятся автоматы марки АВВ, корпус которых выпускается в двух исполнениях: S200 и более простая модель – S200L. Для первого из этих образцов подойдет шинка под обозначением PSH, а для S200L потребуется другой ее тип PS.
Китайские гребенки со стандартными отводами могут вообще не подойти по размеру шага, что в результате приводит к невозможности их использования. Специалисты советуют не экономить на качестве этих изделий и приобретать только после консультации с менеджерами по продажам.
Достоинства и недостатки
К преимуществам использования соединительных гребенок на основе меди следует отнести:
- Простота и высокая скорость сборки.
- Получение качественного и надежного электрического соединения.
- Снижение общего количество контактов в два раза, что повышает надежность образующихся соединений.
При установке типовых перемычек, сделанных из электромонтажных проводов, на один зажим приходится сразу два оголенных контактных конца. При использовании же гребенки однофазной, например, используется всего один зубец (отвод).
Специалисты по монтажу по-своему решают проблему экономии контактов – они соединяют автоматы не отдельными перемычками, а сплошным проводом. Для этого в зонах электрических соединений делаются петли с нужным радиусом изгиба.
К недостаткам способа подключения, при котором используются шины электрические соединительные, относят:
- Неудобство замены прибора автоматической защиты, поскольку в этом случае приходится снимать всю гребенку целиком.
- Невозможность добавления еще одного автомата (для этого потребуется новая ее размерность).
Одно из возможных решений проблемы второго случая – заблаговременно установить в щиток резервные приборы с часто используемыми номиналами 10 и 16 Ампер. Их выводные контакты до определенного момента времени оставляются незадействованными, а сами они постоянно остаются в выключенном состоянии.
С учетом особых приемов монтажа автоматов и их резервирования применение соединительных гребенок целесообразно в любых ситуациях, несмотря на имеющиеся недостатки.
Схемы подключения автоматов через соединительную гребенку
Шина для автоматов гребенчатая вводится в соединительную цепочку согласно определенным правилам, задаваемым электрической схемой ее включения.
Поскольку объединение автоматов в сетях 220 Вольт осуществляется только по фазе (без нуля) – такую шину принято называть фазной.
В зависимости от типа силовой цепи, в которую включаются перемычки для автоматов, они рассчитываются для работы либо в однофазной линии (220 Вольт), либо – в трехфазной сети. Во втором случае схема включения представляет собой утроенную копию одиночной коммутации. Разница между двумя вариантами проявляется только в конструкции самого шинного соединителя.
Согласно ПУЭ, элемент предназначен для создания надежного контакта между верхними (подводящими) клеммами автоматических приборов, напряжение с выхода которых поступает в линию нагрузки. Для этого шинка должна выдерживать значительные токи, что определяет схему ее включения в общие цепи питания – все автоматы соединяются с ее помощью в параллель по входу. Это правило справедливо как для однофазных (однорядных) шин, так и для трехфазных гребенок для автоматов. Во втором случае изделие из меди имеет три изолированных ряда, смещенных на шаг, соответствующих расстоянию между фазными клеммами коммутирующего прибора на 380 Вольт.
Особенности и правила монтажа
Типовая шина гребенчатая монтируется в границах вводного или распределительного щитка очень просто, не вызывая особых затруднений у исполнителя. Однако в этом деле имеется целый ряд нюансов, учитывать которые при монтаже гребенки для автоматических выключателей нужно обязательно.
Согласно требованиям нормативных документов, фазная шина размещается только на верхних контактах автоматов, объединяемых в одну линейку.
Особенности подключения шины под гребенку также проявляются в следующих тонкостях:
- Поскольку ее проводящая часть при монтаже попадает между нижней прижимной пластиной и самой гребенкой, имеющийся на ней пластиковый изолирующий выступ должен быть обращен в сторону винтового крепления.
- При нарушении этого требования не удается получить эстетичное соединение, которое лишено изгиба пластины.
- При монтаже гребенки 3-х фазного типа важно следить за правильностью расположения изоляторов, что исключит возможность межфазного замыкания.
В процессе установки соединительных шин для автоматов вместо стандартных перемычек из провода обязательно соблюдение общепринятой маркировки. Она наносится на корпусах монтируемых изделий и должна соответствовать требованиям действующих нормативов.
Обычно такие гребенки продаются уже отмеренными стандартными линейками, число монтажных контактов на которых бывает разным. Поэтому перед подключением подсчитывается общее количество соединяемых автоматов и с учетом их толщины отрезается ненужная часть шины.
Подключение УЗО и дифференциальных автоматов
Посредством двухполюсной гребенки, обозначаемой как (L+N), а также 3-х полюсного ее аналога удобно объединять не только обычные АВ, но и добавлять к ним устройства защитного отключения (УЗО). Когда в шкафу в одной линейке устанавливаются простые отключающие АВ и УЗО, монтаж комбинации из защитных приборов заметно усложняется. Возникшие сложности объясняются особенностями подводки питающих шин к различным видам устройств, которые проявляются по-разному в двух следующих вариантах:
- Совместно с линейкой из нескольких автоматов устанавливается одно или несколько УЗО.
- Вместо автоматов и УЗО в линейку выстраиваются полностью заменяющие их дифференциальные приборы.
Дифавтомат – это объединенные в одном корпусе УЗО и обычный автоматический выключатель.
Первый случай в свою очередь предполагает два варианта монтажа: гребенка используется в однофазной цепи или устанавливается в трехфазную силовую линию.
Однофазное включение
Особенность такого подключения состоит в том, что для автоматов потребуется однополюсная линейка, а для УЗО – двухполюсная. Условием срабатывания последних является совместная коммутация фазы и нуля. В данном случае исходят из принципа максимальных возможностей, то есть выбирают двухполюсную шину, а приходящиеся на автоматы земляные отводы просто отгибаются.
3-х фазное подсоединение
В этом случае придется воспользоваться 4-х полюсной гребенкой из меди, три фазных контакта которых задействуются и на автоматах, и на УЗО. Четвертый «нулевой» ряд используется для подключения в УЗО, а в районе «земляных» контактов обычных отключающих приборов он просто отгибается. При монтаже одних дифавтоматов в любой ситуации отводы гребенки подключаются ко всем задействованным в схеме контактам.
Соединительная гребенка для автоматических выключателей и УЗО – удобный способ их объединения в единый конструктивный блок. Она может применяться как в стандартных распределительных шкафах закрытого типа, так и в любом другом месте, отведенном для монтажа коммутирующих устройств.
Соединительная шина для автоматов | Заметки электрика
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».
После написания статьи про подключение автоматических выключателей, мне на почту стали приходить письма с просьбой подробнее рассказать про соединительные шины для автоматов. В народе их называют просто «гребенками», а в каталогах производителей встречается наименование — гребенчатая или распределительная шинка.
Вот например, в Вашем квартирном щитке в одном ряду установлено несколько однополюсных групповых автоматов.
Питание квартиры однофазное, поэтому нам на все автоматы нужно подать питающую (одноименную) фазу.
Существует стандартный и распространенный вариант — это с помощью провода марки ПВ (можно использовать хоть жесткий ПВ-1, хоть гибкий ПВ-3) сделать перемычки и соединить автоматы шлейфом.
На цвет проводов не обращайте внимания — это фотография сделана в качестве примера.
Ничего против этого способа не имею — все достаточно просто, а главное надежно, но с точки зрения удобства и эстетики есть некоторые недостатки:
- перемычки зачастую мешают подключать электрооборудование, находящееся на DIN-рейке уровнем выше
- лишние провода в щитке придают ему не очень эстетичный и аккуратный вид
- значительно увеличивается время монтажа (ведь нужно измерить провода по длине, выгнуть, зачистить, выбрать наконечник, опрессовать с помощью пресс-клещей и т.п.)
Лично я до сих пор собираю небольшие щитки, применяя именно этот способ. Но если щиток достаточно большой и есть свободные денежные средства, то лучшим вариантом будет применение соединительных шин (гребенок), правда нужно будет заранее разобраться в их обозначении и маркировке, чтобы купить то, что именно нужно.
Классификация и параметры
Гребенки делятся по количеству полюсов:
- однополюсные 1Р (L1)
- двухполюсные 2Р (L+N или L1+L2)
- трехполюсные 3Р (L1+L2+L3)
- четырехполюсные 4Р (L1+L2+L3+N)
По количеству модулей они выпускаются на:
- 12
- 24
- 36
- 48
- 60 (может есть и больше, но я не встречал)
Ширина одного модуля гребенки составляет 18 (мм).
По типу контактов:
- штыревой или зубчатый (Pin или Tooth)
- вилкообразный (Fork)
Штыревой (зубчатый) контакт универсальный и подходит практически для любого модульного аппарата защиты.
Вилкообразные контакты подходят не для всех, а только для зажимов подключаемых под затягиваемый винт, например, как в автомате АВВ серии S233R.
В этой статье в качестве примера рассмотрим гребенку со следующими характеристиками (артикул 14883 по каталогу Шнайдер Электрик):
- трехполюсная 3Р (L1+L2+L3)
- 12 модулей
- сечение шинки 16 кв.мм
- расстояние между одноименным полюсом 54 (мм)
- номинальный ток — 100 (А) при 40°C
- номинальное напряжение — 500 (В) по IEC 664
- совместимость с аппаратами серий Acti 9 и Multi 9 (и не только)
Конструкция соединительных шин
Однополюсная гребенка состоит из одной сплошной медной пластины прямоугольного сечения (шинки), на которой выполнены ответвления через определенное расстояние для параллельного подключения модульных автоматов, УЗО, дифавтоматов, контакторов (например, КМ-40). Все это помещается в специальный пластиковый корпус из негорючего материала.
В остальных типах все аналогично, только вместо одной шинки используется две, три или четыре, т.е. на каждый полюс своя шинка.
В трехполюсной гребенке, соответственно, три медные шинки, размещенные в одном корпусе.
Каждая шинка вставляется в свою направляющую и между ними имеется изоляция в виде перегородки из пластика.
По конструкции и классификации разобрались. Теперь давайте перейдем непосредственно к подключению.
Подключение автоматов с помощью гребенки
Существуют автоматы с одинарным и двойным зажимом для проводов.
Большинство выпускаемых автоматических выключателей имеют одинарный зажим. В качестве примера рассмотрим, уже известный нам, IEK ВА47-29.
Здесь все просто. Выбираем необходимую гребенку по параметрам, вставляем ее одновременно под все зажимы автоматов и затягиваем винты.
Вид с обратной стороны.
Если у Вас в ряду 5 однополюсных автоматов, а соединительная шинка выбрана на 12 модулей, то Вам нужно отмерить необходимое расстояние и перепилить гребенку с помощью ножовки по металлу или кусачками (бокорезами).
И не забывайте про специальные заглушки по краям. Либо отпиливайте пластик с запасом, чтобы по краям оставалось небольшое расстояние до шинки.
Затем нужно подвести питание к любому из автоматов, где Вам удобнее. Расслабляем винт зажима автомата и вставляем туда дополнительно питающий провод.
У некоторых автоматов имеются двойные зажимы для проводов.
Например, у автомата от известной фирмы АВВ, про который я упоминал в начале статьи, в первый зажим можно вставить питающий провод (фазу), а во второй — распределительную шину с вилкообразными контактами. Это очень удобно.
Подключение УЗО и дифавтоматов с помощью соединительной шинки
В своих статьях я уже не раз говорил, что розеточные линии в квартире должны быть защищены с помощью УЗО или дифавтоматов. Хуже не будет, если их установить и для освещения. Тут уже на Ваш выбор.
Если Вы прислушиваетесь к моим советам, следуете правилам и заботитесь о здоровье своих родных и близких, то в квартирном щитке у Вас будет установлено УЗО почти на каждую линию.
Так вот с помощью двухполюсной гребенки (L+N) их очень удобно и быстро соединить между собой, нежели делать столько перемычек, причем обязательно соблюдая цветовую маркировку, как на фотографии ниже.
Достоинства и недостатки гребенки
Для начала перечислим их плюсы.
1. Качественное и надежное соединение
Я считаю, это главным достоинством, т.к. используя соединительную шину, уменьшается количество соединений в 2 раза. При использовании перемычек из проводов в одном зажиме аппарата защиты будет находиться два провода, а при использовании гребенки — всего один зубец.
Некоторые монтажники решают этот вопрос следующей альтернативой — делают соединение автоматов не отдельными перемычками, а из сплошного провода без разрыва.
2. Сечение шинки
Сечение медной шинки составляет 16 кв.мм. Представьте себе, сколько времени и сил уйдет на изготовление перемычек из проводов подобного сечения, а также какое качество соединения будет в зажиме автомата при использовании двух таких проводов.
Хотя, внутренний монтаж в щитке достаточно выполнять проводом сечением, равным сечению вводного кабеля.
3. Быстрота монтажа
Об этом я говорил в самом начале статьи.
Теперь рассмотрим недостатки, т.к. они тоже здесь имеются.
1. Замена автоматического выключателя
Самым основным недостатком я считаю тот случай, когда нам необходимо произвести замену одного автомата. Сначала нам нужно обесточить весь ряд автоматов, затем снять всю гребенку, а потом уже производить замену автомата, т.к. по-другому здесь не получится — Вы просто напросто не сможете снять автомат с DIN-рейки.
2. Добавление дополнительных автоматов в щиток
Представьте, что однажды Вы решили добавить в щиток дополнительный автомат, а гребенка уже отмерена на существующий ряд.
В таком случае, новый автомат можно запитать только перемычкой или необходимо будет приобретать новую гребенку.
Решение проблемы — это заблаговременно установить и запитать в щитке резервные автоматы со стандартными номиналами — 10 (А) и 16 (А).
P.S. А Вы применяете гребенки при сборке щитков? Какие достоинства и недостатки, помимо перечисленных, Вы заметили? Какие нюансы возникали во время монтажа?
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Автоматы: Гребёнки (ABB PSH/PS) и Дополнительные (Сигнальные) контакты – CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана
Автоматы ABB серий S200 и Sh300L и сигнальные контакты для них
У меня снова появилось желание постить на блоге. Этот пост давно просился, потому что мне снова приходится пояснять множеству клиентов, и заодно множеству народа на форумах о том, как соединять автоматы между собой, как подавать питание и можно ли запихать три или пять проводов в один автомат. При этом я упоминаю про какие-то особенные хитрости именно автоматов ABB и отправляю всех читать их каталог и смотреть картинки.
Так вот сегодня никаких каталогов не будет! И даже не будет картинок. Будут ФОТКИ! Заранее прошу извинить: некоторые вышли не такими чёткими, как хотелось бы, но смысл действий они передают.
Итак, сегодня мы рассматриваем три вещи. Особенности зажимов для проводов автоматов ABB серий S200 и Sh300L, специальные шинки-гребёнки для запитывания автоматов кучей, и бонусом — хитрые дополнительные сигнальные контакты, которые иногда могут пригодиться. Поехали изучать!
1. Серии автоматов ABB S200 и Sh300L: Зажимы и подключение
Я тут всем и везде заявляю, что я работаю ТОЛЬКО с автоматами серии S200, и НЕ работаю с серией Sh300L. Сейчас я поясню, с чем это связано. Во-первых, как это бы смешно не выглядело, серию S200 меньше всего подделывают, потому что она дороже. Это связано со всякими торговыми точками на рынках, которые закупаются хрен знает где. Я лично видел офигенно забавные экземпляры, на которых написано Sh30x (без L) и указана отключающая способность в 6 кА. Однако же, по каталогу ABB существует всего два варианта:
- S200 (S201, S202, … — по числу полюсов автомата) с отключающей способностью 6 кА
- Sh300L (Sh301L, Sh302L, … — по числу полюсов автомата) с отключающей способностью в 4,5 кА
Забавно, что несколько товарищей с Украины писали мне то, что у них такие вот автоматы Sh300 — обычное дело, и есть даже в местном каталоге ABB. Что это за фишка — мне выяснить не удалось. Для Москвы автоматы Sh300 — однозначно подделка и мрак.
Подделывают дешёвые серии автоматов потому, что покупатель на рынке (где ими и торгуют) не достаточно искушённый и для него есть «автомат на 16А», и ему не пояснить что вот этот вот, который дороже — лучше. Он берёт что дешевле, и потому торговать дорогими автоматами с рук на рынках не выгодно.
Во-вторых, я использую автоматы категории «B», которые есть только в серии S200. Это связано с бОльшей их чувствительностью, и повышением надёжности защиты. Они гарантированно отработают на слабых стояках в старых домах с газом или ветхой проводкой.
В-третьих, есть ещё одно очень удобное различие, из-за которого я стал отказывать в удешевлении сборок щитов. Ранее я говорил так: «Ну вот щит получился по компонентам таким-то. Его можно собрать чуть дешевле, если использовать автоматы серии Sh300L. Для квартиры это не так принципиально, а вы можете немного уменьшить сумму материалов». Сейчас я не иду на такие уступки, и вот почему.
У автоматов серии S200 очень удобные зажимы для подключения проводов! Посмотрите внимательно на фото ниже, и вы увидите разницу:
Различие в зажимах для серий S200 и Sh300L
Слева — автомат серии S200. Справа — Sh300L. Серия S200 имеет двойной зажим, состоящий из специального винта, который опускает прижимную пластинку (в виде кружочка). Ниже имеется второе отверстие. Штатно оно предназначено для подключения специальной шинной разводки (гребёнки). И штатно же его можно использовать для подключения второго провода к одному автомату. Ниже я покажу, как это выглядит.
Зажим сделан таким образом, что провод из него никуда не девается, его не «размазывает» по автомату, даже если это будет какой-нибудь многожильный СИП. Винт зажима имеет офигенно прочный и удобный шлиц, что позволило мне смело, не боясь повредить оборудование, собирать щиты шуруповёртом (я использую хорошую биту Ph3 и шуруповёрт Makita, поставленный на усилие 10-12).
Ещё одна фишка зажима серии S200 — в том, что он совпадает по уровню с другими устройствами System Pro M Compact (напоминаю большой пост про обзор модульки). В сааамом правом краю затесался Sh301L, зажим которого выбивается из ровного ряда, а всё остальное совместимо:
Все зажимы серии System Pro M Compact имеют один и тот же вид
Итак, мне часто задают вопросы (или я вижу кулибинские решения в форумах) вида «Да сделайте мне один автомат на все розетки! Я подключу три (пять) кабеля в него и так и хватит, зато места в щитке сэкономим». Логически это вполне может быть верным, потому что обычные розетки помещений (комнат типа спальни, детской) не имеют большой нагрузки: известно, что идея правильной электрики — не включать киловатты обогревателей, а избавиться от лиан удлинителей так, чтобы розетки были рядом, под рукой, во всех необходимых местах.
А вот физически, к сожалению, нет. Есть чёткое, непреложное правило: один зажим = один провод (жила кабеля). И нарушать его не следует из-за того, что неизвестно то, как распределится давление зажима на несколько проводов: поровну, или же какой-то провод будет прижат слабее, чем другие. Тогда он будет греться, соединение ухудшится, а зажим автомата от нагрева поплавится. А может быть и сгорит весь щиток, как вон в Иркутске было.
И… в случае автоматов ABB серии S200 мы можем это правило СМЕЛО нарушить! Ведь вы помните, что у нас есть две отдельные «дырки» для двух проводов? Отлично! Запихиваем туда два провода. Для следующей фотки я взял огрызок NYM 5×6 и обжатый наконечником НШВИ ПВ-3 1х10:
Использование зажима серии S200 для штатного подключения двух проводов
В нижнюю дырку для гребёнок НШВИ влезает с трудом. И правильнее было бы даже запихать наоборот: более тонкую жилу от NYM’а вниз, а наконечник — вверх. Но мы изображаем брутальных электриков, которые якобы не знают что делают. И у нас всё получается!
Что даёт эта фишка? Во-первых, она позволила отказаться от тонны нулевых шинок на каждое УЗО в моих щитках. Посмотрите, например, этот щит (из этого поста про щитосборки):
Ещё один щиток для другого заказа, маркировка от ГрафоПласт
Здесь шинка на УЗО стоит только одна, потому что под всеми остальными УЗО (кроме одного) стоит по два автомата. А значит их нули (по две штуки на УЗО) можно смело под это УЗО и запихать, используя штатные возможности. Именно поэтому мне нравится работать с ABB =)
А во-вторых, все эти зажимы настолько брутальны, что стойки даже к нештатным ситуациям. Это когда пьяный в хламину дачный электрик кривой отвёрткой пытается закрутить гнутый и такой же кривой огрызок вводного алюминия в автомат. ABB S200 переживёт всё =)
2. Облегчаем труд: Групповое подключение автоматов — Шинные разводки (гребёнки)
Собственно, когда-то я уже упоминал о том, что активно начал использовать специальные гребёнки PS2/58 для более грамотного и красивого подключения кучки УЗО. Сейчас я повторю этот момент чуть-чуть подробнее.
Итак, в некотором случае у нас возникают ситуации, когда на несколько УЗО или автоматов надо подать одно и то же питание. Чаще всего это относится к однофазным щиткам. Скажем, есть пяток автоматов освещения, три штуки от кондиционеров, ещё парочка… и все они красиво встали в один ряд. Чтобы их запитать, можно наделать перемычки между этими автоматами. Взять наш любимый мягкий ПВ-3 (ПуГВ), наконечники НШВИ(2), соединить их шлейфом.
Это очень хороший способ, если вы собираете один щиток лично для себя, и не хотите разбираться с номенклатурой гребёнок, заглушек и тратить лишние деньги на них. Минус этого способа — лишние провода. Потому что наши перемычки торчат, мешая подводить провода к автоматам на рейке выше. Всё это потом перемешивается, смешивается и пугает глаза. Когда-то я делал именно такие щитки, например вот в этом заказе:
Пример щитка, где используются перемычки вместо гребёнок
Для продвинутых сборок щитков существует штатное решение. Технически оно называется «Шинная разводка», а на простом языке — «Гребёнка». В простейшем варианте это медная пластинка в пластмассовом изоляторе, которая нарезана и согнута в форме зубов (обычно Г-образно). За это её гребёнкой и прозвали. Так как пластинка целиковая, то все её зубы соединены вместе. Вот вам и профит: отрезали сколько надо, закрутили под весь ряд автоматов, подсунули один питающий провод — и получили красивую разводку.
Давайте посмотрим на парочку основных гребёнок:
Шинные разводки («Гребёнки») PS1/xx и PS2/xx
Здесь представлены две. Первая — это PS1/xx. «XX» здесь означает число. Это число показывает длину гребёнки. Оно или «12» или значительно большее (60, 58, 57). Короткие гребёнки продаются комплектом: она на заводе отрезана, положена в пакетик и снабжена заглушками для краёв. Она опять же удобна, если вы собираете щиток один раз себе. Купили, поставили — забыли. А 12 — потому что в большинстве щитков от ABB как раз ровно 12 модулей на DIN-рейке.
Гребёнка PS1/xx (PS1/60 или PS1/12) предназначена для соединения однополюсных автоматов серии S200 (об этом говорит буква «S» в обозначении; гребёнка для серии Sh300L будет называться PSh2/60) в ряд всех вместе. С ней всё проще простого. Ставим её Г-образно, запихиваем зубцами как раз в тот специальный паз, а сверху — питающий провод.
Подключение провода и использование гребёнки PS1/xx (серия S200, штатный режим)
…и сразу же вспоминаем один нюанс, на который многие не обращают внимания и из-за которого у них потом автоматы в щитке стоят враспизду криво. Это относится к автоматам серии Sh300L, у которых зажимы не имеют специального отверстия для гребёнки. В случае если вы соединяете гребёнкой автоматы Sh300L, вы ставите гребёнку ВВЕРХ НОГАМИ! Наша буква «Г» становится буквой «L». Вот так вот:
Установки гребёнки PS1/xx для серии Sh300L (НЕштатный режим)
Это необходимо вот зачем. Обратите внимание на фотку ниже. Зажим серии Sh300L прижимает всё, в него запихнутое, не к низу, а к верху автомата. Это значит, что если мы сначала запихаем провод, а потом гребёнку, то один из автоматов перекосит: из-за вложенного провода толщина зажатого будет бОльшей. Поэтому мы сначала во все автоматы вкладываем гребёнку, а потом уже — провода. Тогда получится так, что зажимы всех автоматов будут ровно зажимать одну и ту же гребёнку. И только один из них будет раскрыт шире из-за провода.
Установки гребёнки PS1/xx для серии Sh300L (НЕштатный режим)
Вот именно поэтому я забил на такие извращения и работаю только с серией S200. Ну и помним о том, что именно ABB позволяет зажимать по два провода под один автомат, страхуя нас от нештатных ситуаций и экономя нулевые шинки в случае УЗО.
Теперь переходим как раз к УЗО. Так как их в щитке давно никто не ставит в количестве одной штуки, то встаёт вопрос о том, как бы их красиво всех вместе запитать. Тут нам помогает гребёнка PS2/58 (или PS2/12). Она двойная. И её выводы чередуются. 1-2-1-2-1-2… или L-N-L-N-L-N.. Всё проще простого. Пилим (кстати, зацените способ резки гребёнок торцовкой и ножницами для пластиковых труб). Пихаем в рядок двухмодульных устройств. Закручиваем.
Гребёнка PS2/xx позволяет подвать фазу и ноль сразу на несколько устройств
…и ещё раз обращаем внимание, что под эту гребёнку лезут: УЗО, двухполюсные автоматы новые ДифАвтоматы серии DS201/202C.
Гребёнка заводится в штатные зажимы
…и снова — те же самые двойные зажимы. Подпихиваем питающий провод и радуемся!
В верхние зажимы подключаются питающие провода
Ещё немного порассуждаю о заглушках. Я ими не пользуюсь, потому что мне лень с ними возиться. Штатное использование гребёнки преподалагает то, что её будут пилить, а потом закрывать заглушками. Я делаю чуть-чуть хитрее: пилю отдельно изолятор, а медные шинки обрезаю ножницами по металлу так, чтобы они не выходили за пределы изолятора. Это позволяет не париться с проблемами вида «Ах, не хватило одной заглушки, фак!» и решает проблему электробезопасности, потому что с краёв гребёнки всё равно ничего не торчит.Ну и для своих сборок щитков я конечно же покупаю гребёнки пачками, и режу их на нужную длину.
3. Дополнение от 21.06.2015: более детально о разнице между гребёнками для Sh300L и S200L
Данный кусочек склеен из отдельного поста, так как в этом посте читать его по теме удобнее.
Гребёнки (соединительные шинки) PS1 и PSh2
Мне тут народ присылает фотки щитов (ну, он их постоянно присылал и продолжает присылать), а сам я постоянно натыкаюсь на фотки собранных щитов в инете. И я постоянно встречаю на один и тот же глюк, связанный с тем, что народ думает что «гребёнка» одна для всех автоматов и сувать её можно как угодно — всё равно влезет. А вот это вот НЕ ТАК!
Значит, во-первых! Самое главное, чего следует усвоить — это то, что не всегда надо быть умнее производителя, который зачем-то придумал специальные аксессуары под именно свои автоматы. Иногда, как у ABB, аксессуары к автоматам должны быть именно фирмовые, если мы хотим, чтобы у нас в щитке вся начинка нормально встала и нормально соединилась между собой.
Кое- для кого (как раз для тех, кто пихает гребёнки как попало) будет открытием то, что у ABB не только автоматы отличаются по сериям (полноценная S200 и облегчённая Sh300L), а ещё и гребёнки тоже отличаются по сериям тех автоматов, для которых они предназначены. А ещё важно заметить и запомнить то, что обычные китайские гребёнки «с рынка» имеют шаг как у китайской модульки — 18 мм. А у автоматов ABB шаг — 17,5 мм, как это предусмотрено стандартом DIN.
Итак, Гребёнки PS и PSH. Как следует из обозначения, они и предназначены для соотвествующих автоматов. Какие особенности есть у таких гребёнок?
- Серия PS: Рассчитаны на ток мелкой модульки — на 63А (номинально). Должны вставляться в специальные отверстия в автоматах серии S200. Эти гребёнки имеют изолятор специальной формы, который закрывает всё торчащее.
- Серия PSH. Рассчитаны (внимание!) на ток до 40 (!) ампер, как и сама мелкая модулька Sh300L. Должны вставляться в автомат вместе с проводом и зажиматься общим винтом. Форма изолятора гребёнки более простая и не будет закрывать ничего, если её воткнуть в автомат S200, для которого она не годится.
А теперь рассмотрим всё на фотках. Вот гребёнки PS и PSH. Видите, как у них отличается форма изолятора и толщина меди?
Гребёнки (соединительные шинки) PS1 и PSh2
С другой стороны:
Сравнение выводов гребёнок PS и PSH
Гребёнка PS вставляется в автоматы S200 с нижней стороны и «загибается» вниз, под щиток. А оставшиеся отверстия автомата остаются пустыми или в них подключается питающий провод.
Установка гребёнки (шинки) PS1 в автомат S200
Вот так красиво это выглядит сбоку:
Гребёнка PS1, вид сбоку
А теперь поставим в автоматы S200 гребёнку PSH. Видите, что происходит? Из автоматов начинает торчать голая медь! Именно по такой торчащей меди я и определяю на фотках косячные гребёнки в щитках!
Неправильная гребёнка PSh2 в автомате S200
Сбоку всё ещё нагляднее. Гребёнка PSH не предназначена для автоматов S200! Не надо её туда пихать!
Торчащие зубы греёнки PSH в автомате S200
Но что сделать, если денег нет, регионы, где кроме китая нет никаких гребёнок? Просто разверните гребёнку PSH так, как она должна стоять в автоматах Sh300L — вверх — и запихайте её в те отверстия автоматов, в которые обычно мы подключаем питающий провод.
Правильная установка гребёнки PSH в автоматы
Это будет выглядеть вот таким образом, будет эстетичнее и никого током не убьёт.
Правильная установка гребёнки PSH в автоматы (вид сбоку)
Ну и на всякий случай скажу, как гребёнки обозначаются, ещё раз. Обозначаются они так: PS/PSH<Полюса>/<Зубья>
- PS — гребёнка для автоматов S200. PSH — для автоматов Sh300L
- Полюса — это количество полюсов гребёнки (фаз). Бывает от 1 до 4 полюсов.
- Зубья — это сколько в гребёнке зубьев в штуках.
Поглядим на часто используемые гребёнки. Обычные PS, готовые:
- 2CDL210001R1012 ABB PS1/12 1-фазная гребёнчатая шина на 12 модулей 63 А (для серии S200, готовая)
- 2CDL220001R1012 ABB PS2/12 2-фазная гребёнчатая шина (L, N) на 12 модулей 63 А (для серии S200, готовая)
- 2CDL230001R1012 ABB PS3/12 3-фазная гребёнчатая шина (L1, L2, L3) на 12 модулей 63 А (для серии S200, готовая)
- 2CDL240101R1012 ABB PS4/12 4-полюсная гребёнчатая шина (L1, L2, L3, N) на 12 модулей 63 А (для серии S200, готовая)
С конца 2017 года «готовые» гребёнки (вот PS3/12 точно) стали идти в другом, запаянном корпусе, который невозможно разрезать. В каталоге они значатся как неразрезаемые, поэтому формально проблем нет. А в реале есть — их и правда невозможно толком порезать.
Новые гребёнки PS3/12, которые не разрезаются
Теперь это запечатнная пластиком штуковина, которая внутри выглядит так:
Новые гребёнки PS3/12, которые не разрезаются (вскрытая)
То есть, да, вы можете разломать пластик, достать медь и порезать гребёнку — но штатно собрать её обратно не получится. Я на супер-клее собирал.
Поэтому если вам нужна трёхфазная гребёнка ровно на 12 подключений — берите PS3/12. А если на другое число — то надо будет брать PS3/60 и резать её по месту.
Обычные для PS, длинными палками, чтобы было удобно резать:
- 2CDL210001R1060 ABB PS1/60 1-фазная гребёнчатая шина на 60 модулей 63 А (для серии S200, разрезаемая)
- 2CDL220001R1058 ABB PS2/58 2-фазная гребёнчатая шина (L, N) на 58 модулей 63 А (для серии S200, разрезаемая)
Хитрая нулевая гребёнка, которую я использую в трёхфазных щитах. Она есть в небольшом количестве на складе у ABB, но обычно она заказывается под 6-8 недель. Когда я собирал щиты пачками, я держал небольшой запас. Если народ будет ей активно пользоваться, то есть возможность попросить ABB подзаказать их нам на Московский склад.
- 2CDL210001R1057 ABB PS1/57N 1-фазная гребёнчатая шина N (голубая) на 57 модулей 63 А (для серии S200, разрезаемая)
А теперь то же, но для сери Sh300L:
- 2CDL110001R1012 ABB PSh2/12 1-фазная гребёнчатая шина на 12 модулей (для серии Sh300L, готовая)
- 2CDL120001R1012 ABB PSh3/12 2-фазная гребёнчатая шина на 12 модулей (для серии Sh300L, готовая)
- 2CDL130001R1012 ABB PSh4/12 3-фазная гребёнчатая шина на 12 модулей (для серии Sh300L, готовая)
- 2CDL110001R1060 ABB PSh2/60 1-фазная гребёнчатая шина на 60 модулей (для серии Sh300L, разрезаемая)
- 2CDL120001R1058 ABB PSh3/60 2-фазная гребёнчатая шина на 60 модулей (для серии Sh300L, разрезаемая)
- 2CDL130001R1060 ABB PSh4/60 3-фазная гребёнчатая шина на 60 модулей (для серии Sh300L, разрезаемая)
А ещё те, кто до сих пор использует дифавтоматы DS941HR. Знайте, что и для этих дифов есть специальные гребёнки:
- 2CSL910001R1012 ABB BS9 1/12 1-фазная гребёнчатая шина на 12 модулей 63 А (для серии DS9x)
- 2CSL910011R1012 ABB BS9 1/12NA 1-фазная гребёнчатая шина N (голбуая) на 12 модулей 63 А (для серии DS9x)
На этом у меня всё! Используйте правильные гребёнки!
4. Извращенские приблуды: Дополнительные и сигнальные контакты для серии S200
А вот и обещанный бонус! Мне пока эти контакты ни к чему, но я купил их побаловаться и для того, чтобы сделать их обзор. Итак, что это за хрень. А хрень очень простая по устройству, и забавная по назначению.
Дополнительный контакт — это дополнительный аксессуар к автомату (есть они и для УЗО, дифов и даже для импульсных реле), который в общем случае позволяет определить положение рычажка автомата: включен он (ON) или выключен (OFF).
Сигнальный контакт — это другой вариант дополнительного контакта, который срабатывает тогда, когда модулька (автомат, УЗО, дифавтомат) отключается по своим внутренним расцепителям (перегрузка, короткое замыкание, ток утечки). В этом посте я путал сигнальные и дополнительные контакты, но позже (когда проводил ревизию поста в 2020 году) всё поправил.
Использовать это всё можно разными способами. Мне в голову пока что пришло два. Во-первых — телеметрия и сигнализация. Скажем, имеется автомат на питание всего стояка подъезда. И если он отрубится (или его отрубят) — было бы хорошо про это сразу же узнавать в диспетчерской. Вот мы лепим сигнальный контакт (серии автоматов есть разные, и такие, которые на стояк подойдут), и сразу узнаём о проблеме.
Зацените, как это сделано, например, в системе SMISSLINE (а вот и пост про неё у меня):
Пример шин SMISSLINE, где на каждый автомат установлены и сигнальный и дополнительный контакты
Тут к каждому автомату подключен сигнальный и дополнительный контакт. Если автомат просто отключен (выключили вручную) — сработает только дополнительный. А если автомат отключится по КЗ или перегрузке — то сработает ещё и сигнальный контакт.
Во-вторых, все обожают сейчас мутить какие-нибудь умные дома или схемки уведомления по СМС. Было бы здорово знать состояние основных автоматов (вводного) вместе с наличием электропитания. Да скажем, влепить сигнальный контакт на общее или противопожарное УЗО и получать его состояние удалённо. Если вырубилось УЗО — значит какое-то ЧП случилось.
А в-третьих, на форуме МастерСити один товарищ давал интересную задачку. Было у него несколько кондиционеров, питание которых сидело на одной линии и на автомате. А к каждому кондею была приделана помпа откачки конденсата. И нужно было сделать зависимую схему: если автомат кондеев отрубился бы, то пусть отрубались бы и помпы заодно. И, наоборот — если отрубились бы помпы — это вызывало бы аварийное отключение автомата кондея. Вот и тут дополнительные контакты пригодились бы!
Итак, сегодня из всей братии таких контактов у меня два дополнительных:
- 2CDS200970R0002 ABB S2C-h20 Вспомогательный контакт для автоматов серии S200 1xН.О. нижний
- 2CDS200936R0001 ABB S2C-h21L Вспомогательный контакт для автоматов серии S200 1xН.З.+1xН.О. боковой
Сначала побалуемся с нижним контактом. Он у нас нормально открытый. Это в данной терминологии значит, что он в точности отображает состояние автомата. Если автомат включен — контакт замкнут. Если автомат отключен — контакт разомнкут.
Дополнительный контакт S2C-h20 (нижний) и автоматы серии S200
Контакт нащёлкивается на специальные пазы в нижней части автомата. А в комплекте с контактом идёт специальный пластиковый толкатель. Причём в количестве двух штук. Видимо, чтобы если одну потеряешь… =)
Чтобы ввести толкатель-тягу в автомат, надо подкрутить его зажим так, чтобы верхний винт ушёл вглубь.
Закручиваеми винт зажима так, чтобы он освободил нишу для установки тяги контакта
Теперь взводим автомат (включаем) и пихаем толкатель внутрь:
Вставляем тягу контакта в нишу
После этого нащёлкиваем контакт и радуемся жизни. В инструкции к нему написано, что можно аккуратно медленно подвигать рычажок автомата и убедиться в том, что в контакте при этом щёлкает микрик. Значит механика в порядке.
Прищёлкиваем сам механизм контакта и радуемся =)
Обратите внимание, что данный контакт не закрывает отверстия для подключения проводов, и ничуть не мешает им:
Прищёлкнутый дополнительный контакт ничуть не мешает зажимам для провода
А теперь нащёлкнем его на двухполюсный автомат S202:
Тот же самый контакт, прищёлкнутый к двухполюсному автомату (S202)
Боковой дополнительный контакт. В отличие от нижнего, этот более мощный. Нижний контакт может протащить через себя ток в 2А, этот — в 10.
В этом контакте имеется две различных группы: одна нормально открытая и другая нормально закрытая. Это делает этот контакт универсальным в плане коммутации. Но зато мы теряем целых 0,5 модуля в щитке.
Боковой дополнительный контакт S2C-h21L
Чтобы прищёлкнуть такой контакт к автомату, мы должны удалить специальную заглушку, в который будет входить штырёк от механики контакта.
Контакт S2C-h21L имеет специальный рыжачок, для которого надо выломать окошко
Это делается при помощи обычной подходящей по размеру отвёртки. Мы её просто выламываем и выбрасываем.
Выламываем окошко в автомате при помощи подходящей отвёртки
Теперь нам остаётся только прижать контакт слева до щелчка. И всё! =)
Прищёлкиваем контакт сбоку (слева)
Надо особо отметить, что оба этих контакта прищёлкиваются достаточно прочно и надёжно. Без усилий их не снять. Нижние контакты приходится поддевать тонкой отвёрткой, а боковой — аккуратно отделять при помощи опять же отвёртки.
Вот наш несчастный «вводной» автомат S202 с обоими видами контактов:
Автомат ABB S202 с прищёлкнутыми боковым и нижним дополнительными контактами
Такие контакты я стал использовать позже, когда у меня пошли щиты с ПЛК. И не для отслеживания состояния автоматов, а для обратной связи положения рубильника «Отпуск» в ПЛК. ПЛК видит положение этого рубильника и заодно закрывает воду, гасит свет или делает ещё какие-то действия.
Особенно удобно стало использовать дополнительные контакты когда ABB выпустило рубильники серии SD200 — такой рубильник построен на базе обычного автомата и поэтому к нему подходят все аксессуары (включая и дополнительные контакты). Например, вот на этой фотке из щита в Долгопрудный с IPM™ дополнительные контакты на рубильниках позволяют узнать, включено ли полное питание щита или нет:
Пример применения дополнительных контактов с рубильниками ABB SD200
На сегодня у меня — всё =) Жду адекватных заказов на щиты =)
Силовые шины в щитах: суровые и красивые соединения – CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана
Силовые шины для PE и N
Внимание! Этот пост выделен из поста про сборку ВРУ на силовых шинах. Тут рассказано про сами шины, а приключения с ВРУ можно прочитать в исходном посте.
Силовые шины — штука брутальная и удобная. Я долго обходил их стороной, потому что думал: «Ну нафига они мне нужны, если я собираю щиты на мелкие токи до 63А, и больше напичканные автоматикой, чем силовыми автоматами типа TMax?» А на деле потихоньку (с 2014 года) пропёрся шинами и стал их использовать и для того, чтобы сделать шины N/PE в щитах ВРУ или других, и даже для того, чтобы сделать при помощи шин большой кросс-модуль. Вот как раз когда я сделал кросс-модуль, я и решил собрать всю информацию про шины в отдельный пост на блоге.
Силовая шина — это брусок (или кусок) из МЕДИ или алюминия (вот блин радости у цветметчиков-то), который может проводить гораздо больший ток, чем провод. Ну например моя любимая шина 12×5 мм расчитана на ток 250А. Из-за этого у меня сразу придумалось два варианта, как это можно применить: или для шины PE в вводном щитке дачного дома, или для какого-нибудь злого кросс-модуля, где кросс-модули и распределительные блоки на DIN-рейку не пойдут из-за огромного количества толстых проводов, которые к ним надо будет подвести.
А ещё мне повезло, потому что я не застал старую «школу» работы с этими шинами: когда в них сверлили дырки и все отходящие линии прикручивали наконечниками при помощи болтов. В тех щитах, с которыми работаю я (на небольшие токи) для силовых шин давно используются специальные П-образные зажимы (и такие системы есть не только у ABB, а у многих других производителей), которые позволяют подключить провод, не сверля шину и не ловя гайку от болта где-то там внутри щита под шинами. И вот это и было тем, что перевернуло моё представление о шинах и после чего я и стал их использовать у себя в щитах.
Итак, из чего это всё состоит у ABB. Я разделю всю систему шин на такие части:
- Сами силовые шины. Они различаются шириной и толщиной. Есть ряд шин толщиной 5 мм, и есть ряд шин толщиной в 10 мм. Для этих шин будут нужны разные зажимы. В каталогах у ABB есть куча разных вариантов обычных шин полоской (их так и зовут — полосовые): и разной длины, и даже нарезанные точно под ширину по панелям системы CombiLine. Но учтите, что все эти нарезанные шины всегда заказные (4-6 недель), потому что в Германии на заводе лично под вас берут шину длиной в 4 метра и режут как вам надо.
Поэтому если вы хотите заказать шину — то лучше берите её длинным цельным куском в 4 метра. Да-да! В ЧЕТЫРЕ МЕТРА =) Правда у нас в Москве дорогущий магазин «Электромонтаж» продаёт шины по метрам, и вот там вы совершенно спокойно можете попросить отрезать себе кусок шины 12×5 длиной в метр.
Ещё надо заметить что кроме вот моего любимого размера 12×5 никто не заставляет заказывать шины именно от ABB. Если вы хотите использовать шину 20×5, то вы совершенно спокойно можете заказать её и нашенского производства. - Специальные зажимы кабелей на шину. Зажимы отличаются между собой сечением кабеля, которые они могут прижать к шине и толщиной шины, на которую они рассчитаны. Есть зажимы от 1,5 до 16 квадратов, а есть, например до 70 квадратов. Такие зажимы продаются или в коробке по 50 штук, или в розницу — зависит от магазина.
- Готовые собранные шины. Их я ни разу не использовал, потому что не дошёл ещё до злых ВРУ (и надеюсь, не дойду, потому что там работы мало, а ненавистных мне бумаг тьма). Это части шин, которые заранее заточены под определённые шкафы. Благодаря этому собрать какую-нибудь систему шин внутри шкафа можно сразу, используя прямые и угловые участки шин — надо только скрутить их между собой, а резать, гнуть и делать отверстия — не надо.
- Специальные болты и пружинные тарельчатые шайбы для шин. Это надо для шкафов на большие токи. Нормативы говорят, что при коротком замыкании шина может нагреваться до 300 градусов. Из-за такого нагрева обычные шайбы Гровера перестают пружинить и поджимать соединения и, как говорится, коротнуло — иди и протягивай все болты. Вот чтобы такого не было, есть специальные тарельчатые пружинные шайбы, которые не теряют своих свойств от нагрева и продолжают пружинить дальше. Я их ещё не заказывал, но артикулы уже выписал: ZX216P10 — 6мм, ZX217P10 — 8 мм, ZX218P10 — 10 мм.
- Держатели и крепления для шин. Такие держатели предназначены для того, чтобы изолированно закрепить шину где-то в щите. Обычно они созданы для того, чтобы крепиться на EDF/WR-профиль. Шина прижимается в них при помощи изолированных крышек или винтов, что опять удобно: не надо делать в шине дырок для крепления. Часть этих держателей будет заказная, потому что они идут в комплекте CombiLine-модулей, а часть — складская. Ну и если вам хочется — то вы легко можете использовать обычные изоляторы-бочонки.
- Модули CombiLine для шин. Это готовые комплекты (без самих шин), чтобы быстро огранизовать в щите или кросс-модуль на шинах, или шины N/PE или ещё чего-нибудь. В таком модуле будут все нужные крепления, изоляторы и держатели — только подбери подходящие шины и используй!
Важно! Штатно всё это не влезает в шкафы серии AT/U из-за того, что у них мелкая глубина. Самый минимум для шин — это шкафы типа TwinLine (или «B», но это я ещё не проверял) глубиной 225 мм. Но если применить свои хитрые крепления — то конечно шины можно и в AT/U запихать без проблем.
Когда я делал тот самый ВРУ на базе серии AT/U, то я купил вот что:
ABB ZX350 Шина медная 12×5 мм 250А, длина 4 м
ABB ZX351 Шина медная 20×5 мм 320А, длина 4 м
ABB ZX157 Держатель одной шины 12×5..30×5 мм на EDF-профиль / монтажную панель
ABB ZK79P50 Зажим кабеля 1,5..16 кв.мм для шины 5 мм (50 штук)
ABB ZK81P50 Зажим кабеля 1,5..35 кв.мм для шины 5 мм (50 штук)
На тот момент я пилил шины ножовкой по металлу, а потом для этого дела отлично приспособил торцовку и до сих пор все шины ей и пилю. Вся купленная шинная фигня выглядела вот так:
Медные силовые шины ABB и специальные зажимы для них
Тут как раз видны те самые хитрые зажимы для подключения проводов к шине. Шина при этом не сверлится, и про «сурового мужика», который будет затягивать болты на шине гаечными ключами, можно опять забыть. За счёт этого мелкая шинка 12х5 мм позволяет тащить ток 250 ампер, потому что никакие дырки не ослабляют её сечения. А если подключение не нужно — достаточно просто снять зажим.
Однако, у такого решения есть минус: оно рассчитано строго на медь! Провод там прижимается вплотную к шине, и поэтому алюминиевый провод всё-таки придётся подключать по старинке, без таких зажимов (или как-то переходить на медь, а может и использовать алюминиевые шины). Но вот в варианте «поставили злобный вводной автомат, с него подали всё на шины» — это идеальное решение.
Вот держатель шины ZX157. Всё просто: он крепится винтами на EDF-профиль, или на монтажную панель, а в него вставляется шина и зажимается внутренним пластиковым винтиком. Держатель за счёт своей конфигурации может держать шины разных размеров. А продаётся он поштучно, поэтому при длинной шине таких держателей можно ставить столько штук, сколько надо.
Держатель силовых шин ZX157
А вот шинный зажим ZK79P50. Тут тоже всё просто: нащёлкнули его сбоку на шину, и всё.
Зажим на шину ZK79P50
А в открытое «отверстие» заложили провод и до одури затянули винтом. Уже проверено: шуруповёрт и тут жжот! =)
Зажимы надеваются на шину и затягиваются винтом
Ну и вот подобие кросс-модуля: скажем, два зажима до 35 кв.мм, чтобы подтащить ввод, а потом рядком зажимы до 16 квадратов. На большие токи всё получается гораздо компактнее чем болты и наконечники типа ТМЛ.
Если поставить зажимы подряд, то получится злобный кросс-модуль!
Тогда я просто поставил в ВРУ парочку шин N/PE и сдал его. А вспомнил про шины только в этом, 2016 году, когда делал дядьке щиты TwinLine для коттеджа. Там мне надо было сделать ему шины PE сверху и снизу, и я вместо того чтобы городить мелкие шинки на WR-профиль, решил поставить туда брутальную медную шину.
Решение получилось настолько клёвым, что я его уже почти что запатентовал и вовсю использую в больших шкафах, если там все отходящие линии не делаются на клеммах. Мы берём модуль для клемм MBK (ну или MBB — с глухим пластроном без всего), оставляем от него пластрон и регуляторы глубины. И прямо на них прикручиваем кусок шины! Ну а если модуль MBB — то можно прикрутить шину прямо на EDF/WR-профиль, если она будет шиной PE. Всё выходит очень технично: и шину по глубине можно регулировать, и контакт с корпусом шкафа есть (и если надо — его можно усилить, подключив кусок жёлто-зелёного провода.
Использование силовых шин для шины PE в щите
А вот я тут собирал очень скандальный шкафчик для офиса в СИТИ (от которого блевать охота), и там хоть все линии и были сделаны на клеммах .NLP, всё равно надо было сделать небольшую шинку PE для того, чтобы подключать заземление от потолков и металлических лотков с кабелями. Шинка PE была загнана в глубину шкафа, а поверх и ниже неё было немного клемм для отходящих линий (основная масса клемм справа и на фотке не видна).
Использование силовых шин для шины PE в щите
И в этом же шкафу было много дифов для отходящих линий. Ввод там был на 40..50А, трёхфазный. И вот я и решил вместо хилых и в таком шкафу неудобных кросс-модулей на DIN-рейку поставить шинный модуль. Я выбрал модуль MBS224 (2 панели шириной), а есть модули и MBS124 и MBS324 — на одну и на три панели, если надо. Также есть такие модули с разным расстоянием между шинами и на разное количество шин и их ширину.
Будьте внимательны! У этих модулей сейчас большой срок поставки — 4..6 недель. Я заказал модуль MBS124 для щита ещё одному аудиофилу 29 июня, а приедет он только 7 августа.
Такой модуль состоит из шинных держателей ZB5, крепёжных скоб (пара для EDF-профиля и пара — для WR-профиля) и глухого пластрона. Всякие крышки шин в комплекте не идут, потому что считается: внутри шкафа шины закрывать и изолировать нехрен, потому что они вообще могут через весь шкаф идти и вокруг ничего не будет, а снаружи крышкой является сам пластрон.
Шинные модули Combiline MBS
Держатели ZB5 хитрые — они могут зажимать шины разной ширины: 12×5, 12×10, 20×5. Эта фишка реализована при помощи хитрых пазов в крышке, которая шины прижимает: если повернуть её одной стороной — то паз для шин будет широкий. А если другой — то узкий, как у меня на фотке.
Держатель шин ABB ZB5
Варианты извращений с модулем или такими держателями у меня родились вот какие:
- Выкинуть кронштейны и прикрутить держатели ZB5 напрямую на профиль, если это прокатит по высоте. Тогда такой модуль можно ставить в щитки мелкой глубины.
- Взять стеклотекстолит, текстолит и соорудить к модулю задник, чтобы изолировать шины сзади. Подложить изолятор прям под кронштейны и радоваться.
- Аналогичную фишку провернуть спереди, чтобы закрыть шины снаружи. У держателя ZB5 наружу выступают две втулки — вот на них оргстекло и надеть.
- Собрать аналог модуля MBS, купив пару держателей и модуль с глухим пластроном.
Вот в щите аудиофила я как раз попробую все эти варианты покомпоновать и потом напишу, что получилось. Стеклотекстолит и оргстекло для его шин я уж прикупил: у него будет голая WR-рама без корпуса, и там шины сзади конечно же надо будет изолировать.
Подключение питания к шинному модулю MBS
В этом же шкафу я ничего не изолировал, потому что создал такую компоновку шкафа, что вокруг шин в нём пусто и ничего не проходит. На шины надел зажимы ZK79P50 (их на щит ушло две коробки по 50 штук) и заготовил шины к подключению проводов.
Зажимы ZK79P50 на шинах 12×5 мм
А после того, как всё подключил — порадовался тому, как моя конструкция выглядит! Мне очень понравилось! Это не мелкий кросс-модуль тебе, где всё рядышком и хрен что увидишь. Тут тебе и свободное пространство есть, и места навалом и всё свободно и наглядно.
Кросс-модуль на базе силовых шин в щите
А в готовом щите всё это выглядит как просто глухой пластрон. Я наклеил на него молнию для красоты, и так щит и сдал. С боем и криками (как-нибудь расскажу длинным постом).
Готовый щит с кросс-модулем на базе силовых шин
Понятно что всё это стоит недёшево. Поэтому использовать такие шины и шинные модули надо там, где это оправдано — не только там, где большие токи, а например там где много соединений и их надо оформить красиво и более просторно. Ну а сами шины как N/PE для всяких ВРУ у меня прижились без проблем и я их так и использую.
Электроприводы — Основы электрических машин
Майкл Фарадей показал, что прохождение тока через проводник, свободно подвешенный в фиксированном магнитном поле, создает силу, которая заставляет проводник двигаться через это поле.
И наоборот, если ограничен проводник, а не магнит, то магнит, создающий поле, будет перемещаться относительно проводника.
В более общем смысле сила, создаваемая током, известная теперь как сила Лоренца, действует между проводником тока и магнитным полем или магнитом, создающим поле.
Величина силы, действующей на проводник, определяется по формуле:
F = BLI
Где F — сила, действующая на проводник, L — длина проводника, а I — ток, протекающий через проводник
Фарадей также показал, что верно и обратное: перемещение проводника через магнитное поле или перемещение магнитного поля относительно проводника вызывает протекание тока в проводнике.
Величина создаваемой таким образом ЭДС определяется как:
E = BLv
Где E — ЭДС генератора (или обратная ЭДС в двигателе), а v — скорость проводника через поле
Другая форма движущей силы, которая не зависит от силы Лоренца и протекания электрического тока, в принципе может быть получена из чисто притягивающей (или отталкивающей) магнитной силы, действующей на магнит или на магнитно-восприимчивые материалы, такие как как железо, когда их помещают в поле другого магнита.Примером может служить движение стрелки компаса в присутствии магнита. Однако на практике по меньшей мере один магнит, создающий поле, должен быть электромагнитом, чтобы получить необходимый контроль магнитного поля для достижения устойчивого движения, а также практических уровней крутящего момента.
Бесщеточные двигатели постоянного тока и реактивные двигатели зависят от этого явления, известного как «реактивный момент», поскольку в роторе не протекают электрические токи. Вращательное движение достигается путем последовательной пульсации полюсов статора для создания вращающегося магнитного поля, которое увлекает за собой движущийся магнит.
В асинхронных двигателях переменного тока вращающееся поле получается другим способом, и основное действие двигателя зависит от силы Лоренца, однако синхронные двигатели переменного тока имеют элементы магнитного ротора, которые вращаются синхронно с вращающимся полем, как в бесщеточном двигателе постоянного тока. .
- Момент сопротивления
- Явные полюса
- Крутящий момент от вращающихся полей
- Клинья
- Угол крутящего момента
Крутящий момент создается за счет реакции между магнитными полями.Рассмотрим небольшой стержневой магнит в поле другого большего магнита, такого как зазор между полюсами подковообразного магнита или одной из пар полюсов электродвигателя. (См. Схему реактивного двигателя). Когда стержневой магнит выровнен с полюсами большого магнита, его поле будет соответствовать внешнему полю. Это положение равновесия, и стержень не будет испытывать никаких усилий, чтобы переместить его. Однако, если стержень не совмещен с полюсами, повернут или смещен, на него будет воздействовать сила, возвращающая его в соответствие с внешним полем.В случае бокового смещения сила уменьшается с увеличением расстояния, но в случае вращения сила увеличивается, достигая максимума, когда стержень находится под прямым углом к внешнему полю. Другими словами, крутящий момент на магните является максимальным, когда поля ортогональны, и нулевым, когда поля выровнены.
Двигатели, зависящие от реактивного момента, обычно имеют «выступающие полюса» — полюса, которые выступают наружу.Это необходимо для концентрации потока в дискретных угловых секторах, чтобы максимизировать и сфокусировать выравнивающую силу между полями.
В двигателях, которые зависят от вращающихся полей, таких как асинхронные двигатели, бесщеточные двигатели постоянного тока и реактивные двигатели, мгновенный крутящий момент на роторе зависит от его углового положения по отношению к угловому положению магнитной волны. Хотя магнитная волна пытается подтянуть полюса ротора в соответствии с магнитным потоком, всегда будут инерция и потери, сдерживающие ротор.
Из-за трения, сопротивления воздуха и других потерь ротор асинхронного двигателя вращается с меньшей скоростью, чем вращающееся поле, что приводит к угловому смещению между вращающейся магнитной волной и вращающимся полем, связанным с полюсами ротора. Разница между скоростью магнитной волны и скоростью ротора называется «скольжением», а крутящий момент двигателя пропорционален скольжению.
Даже в синхронных двигателях, в которых ротор вращается с той же скоростью, что и магнитная волна, из-за потерь, указанных выше, полюса ротора никогда не достигнут полного совпадения с пиками магнитной волны, и все равно будет смещение между вращающаяся магнитная волна и вращающееся поле. Иначе бы не было крутящего момента. Это смещение называется «углом крутящего момента». Крутящий момент двигателя равен нулю, когда угол крутящего момента равен нулю, и максимален, когда угол крутящего момента равен 90 градусам.Если угол крутящего момента превышает 90 градусов, ротор выйдет из синхронизма и остановится.
Большинство продаваемых сегодня электрических машин (двигателей и генераторов) по-прежнему основаны на силе Лоренца, и их принцип действия может быть продемонстрирован на примере ниже, в котором однооборотная катушка, по которой проходит электрический ток, вращается в магнитном поле. поле между двумя полюсами магнита.
Для многооборотных катушек эффективный ток составляет NI (ампер-витков), где N — количество витков в катушке.
Если на катушку подается ток, машина действует как двигатель. Если катушка вращается механически, в катушке индуцируется ток, и машина, таким образом, действует как генератор.
Во вращающихся машинах вращающийся элемент называется ротором или якорем, а неподвижный элемент — статором.
На практике эффекты двигателя и генератора имеют место одновременно.
При прохождении тока через проводник в магнитном поле проводник перемещается через поле, но как только проводник начинает двигаться, он становится генератором, создающим ток через проводник в направлении, противоположном приложенному току. Таким образом, движение проводника создает «обратную ЭДС», которая противодействует приложенной ЭДС.
И наоборот, перемещение проводника через поле вызывает прохождение тока через проводник, который, в свою очередь, создает силу на проводнике, противодействующую приложенной силе.
Фактический ток, протекающий в проводнике, определяется по формуле:
I = (V — E)
Р
Где В, — приложенное напряжение, E — обратная ЭДС, а R — сопротивление проводника (якоря двигателя)..
Из вышесказанного, обратная ЭДС в электродвигателе равна приложенному напряжению за вычетом падения напряжения на якоре.
E = V — RI
Это известно как «Уравнение ЭДС двигателя».
Падение напряжения на аматуре RI иногда называют Net Voltage
.Умножение напряжения на ток якоря для получения мощности дает следующее соотношение:
P = EI = VI — I 2 R
Это показывает, что механическая мощность, передаваемая двигателем, равна обратной ЭДС, умноженной на ток якоря, ИЛИ электрическая мощность, подаваемая на двигатель, за вычетом потерь I 2 R в обмотках.(Без учета потерь на трение).
Это известно как «Уравнение мощности двигателя».
Эффекты «Действие и реакция», описанные выше, обеспечивают важный автоматический механизм саморегулирующейся обратной связи в двигателях постоянного и переменного тока для адаптации к изменениям приложенной нагрузки. По мере увеличения нагрузки на двигатель он имеет тенденцию замедляться, уменьшая обратную ЭДС.Это, в свою очередь, позволяет протекать большему току, создавая больший крутящий момент, чтобы приспособиться к увеличенной нагрузке, пока не будет достигнута точка баланса или равновесия. Таким образом, двигатель установит скорость, соответствующую требуемому крутящему моменту. См. Также раздел «Управление мощностью» ниже.
Магнитное поле двигателя создается статором, и в приведенном выше примере статор представляет собой постоянный магнит, однако в большинстве электрических машин магнитное поле создается электромагнитно с помощью катушек, намотанных вокруг полюсов статора.Обмотки статора также называют обмотками возбуждения, а двигатель называется «возбужденным от возбуждения».
Ротор обычно наматывается на железный сердечник, чтобы повысить эффективность магнитной цепи машины.
- Магнитные цепи
В случае электрических машин магнитная цепь — это путь магнитного потока через корпус статора, через воздушный зазор, через ротор и обратно через воздушный зазор в статор.Длина l этого пути известна как средняя длина магнитного пути MMPL
Магнитные цепи предназначены для создания максимально возможного магнитного потока и его концентрации в воздушном зазоре между ротором и статором, через который движутся катушки. Поток Φ измеряется в Webers
. Плотность потока B измеряется в теслах и определяется как магнитный поток Φ на единицу площади A .Таким образом, B = Φ / A , где A — площадь, через которую проходит поток. - Магнитодвижущая сила (MMF)
Магнитный поток, возникающий в магнитной цепи, пропорционален создаваемой магнитодвижущей силе (МДС). Для электромагнита MMF — это эффективный ток в намагничивающей катушке, измеренный в амперах витков NI , и, как указано выше, это фактический ток в I , умноженный на количество витков N в катушке.
Таким образом, MMF = NI = Φ X R , где R — это сопротивление магнитной цепи.Сопротивление — это внутреннее сопротивление материала в магнитной цепи созданию магнитного потока через него. (Для железа сопротивление очень низкое. Для воздуха очень высокое)
Это уравнение для потока в магнитных цепях аналогично закону Ома для тока в электрических цепях, в котором:
ЭДС = I X R , где R — сопротивление электрической цепи.
Поскольку сопротивление воздушного зазора между статором и ротором очень велико, воздушный зазор должен быть как можно меньше, чтобы свести к минимуму количество витков Ампера, необходимых для создания желаемой плотности магнитного потока. - Магнитная сила (H) также называется Сила магнитного поля
- Плотность потока (B) и Магнитная проницаемость (µ )
- Насыщенность
- Магнитные полюса
Электрические машины могут иметь несколько пар полюсов. Многополюсные машины обычно обеспечивают более эффективные магнитные цепи и более плавные характеристики крутящего момента.
Из приведенных выше уравнений видно, что крутящий момент, создаваемый электродвигателем, или ЭДС, создаваемая генератором, прямо пропорциональны плотности магнитного потока B в области, окружающей движущиеся электрические проводники, а для эффективных машин B должно быть как можно выше.
Напряженность магнитного поля H — это MMF на единицу длины в магнитной цепи. Таким образом:
H = NI
л
Магнитодвижущая сила является причиной магнитного поля, магнитная сила — следствием.
Для однородных полей плотность потока, связанная с магнитной силой, пропорциональна напряженности поля и определяется по формуле:
B = µ 0 µ r H
где
µ 0 известна как магнитная постоянная или проницаемость свободного пространства.
µ r — относительная проницаемость магнитного материала.
К сожалению, зависимость становится нелинейной по мере увеличения плотности потока и насыщения магнитного материала. Затем поток, создаваемый увеличением магнитного поля, уменьшается и выравнивается, а относительная проницаемость µ r стремится к 0.
Из вышеизложенного видно, что увеличение MMF (ампер-витков) в магнитной цепи увеличивает поток через цепь, но есть предел плотности потока, который может быть создан в магнитных материалах, таких как железо, когда материал называется быть насыщенным.Выше этой точки требуется все больше и больше MMF для создания все меньшего и меньшего потока. Другими словами, сопротивление резко возрастает при насыщении материала.
Для максимальной эффективности электрические машины обычно рассчитаны на работу чуть ниже точки насыщения.
Соединение с подвижной катушкой в базовой машине, показанной выше, осуществляется с помощью угольных щеток, установленных на паре контактных колец, по одному на каждом конце катушки.
Если машина используется в качестве генератора, направление генерируемого тока будет меняться каждые полцикла, поскольку плечо катушки последовательно проходит через противоположные полюса.Если требуется однонаправленный ток, контактные кольца разъединяются и соединяются между собой так, что в каждом полупериоде ток снимается с чередующихся плеч катушки. Этот простой механизм переключения называется коммутатором.
Аналогично, когда машина используется в качестве двигателя постоянного тока, коммутатор переключает напряжение питания постоянного тока на чередование плеч катушки каждый полупериод, чтобы добиться однонаправленного вращения.
Таким образом, во всех машинах постоянного тока с фазным ротором, как в двигателях, так и в генераторах, ток в обмотках ротора является переменным, и именно коммутатор обеспечивает соответствующий вход или выход постоянного тока.Однако есть некоторые заметные исключения. Первые в мире двигатели и генераторы, изобретенные Фарадеем, были униполярными или униполярными машинами, в проводниках которых протекал однонаправленный ток. Двигатель Фарадея был лабораторным диковинным предметом, не имевшим практического применения, но его так называемая динамо-машина «Диск Фарадея» могла генерировать полезный ток.
На протяжении более 100 лет механическая коммутация была единственным практическим способом переключения направления тока, однако с 1970-х годов наличие мощных полупроводников сделало возможной электронную коммутацию.
В машинах переменного тока можно избежать сложностей коммутации, поскольку ток может быть индуцирован в обмотках ротора за счет действия трансформатора с обмотками статора, что устраняет необходимость в прямых соединениях между линией питания и вращающимися обмотками. См. Асинхронные двигатели.
Поскольку коммутатор по сути является механическим переключателем, быстро замыкающим и размыкающим сильноточную цепь, переключатель склонен к искрообразованию и возникновению радиочастотных помех (RFI), которые могут нарушить работу других электронных схем, находящихся поблизости.
В очень больших двигателях склонность к искрообразованию можно уменьшить путем добавления «межполюсных» или «коммутирующих полюсов», узких вспомогательных обмоток на полпути между основными полюсами статора. Они соединены последовательно с обмотками ротора и создают MMF, равную и противоположную MMF ротора, так что эффективный магнитный поток между главными полюсами равен нулю. Коммутация предназначена для того, чтобы происходить в момент, когда ток проходит через ноль между отрицательным и положительным полупериодами, и это происходит, когда ротор находится посередине между основными полюсами.За счет нейтрализации потока в этой области уменьшается вероятность искрения.
Самые ранние электрические машины зависели от постоянных магнитов для создания магнитного поля, однако лучшие магнитные материалы, доступные в то время, были способны создавать только очень слабые поля, что ограничивало потенциальные применения машин до лабораторных демонстраций. В конце концов стало понятно, что гораздо более сильные магнитные поля могут быть созданы с помощью электромагнитов, питаемых от приложенного или генерируемого сетевого напряжения.Это позволило построить гораздо более мощные машины, дающие возможность разработки практических приложений. Достижения в области магнитных материалов привели к созданию гораздо более мощных постоянных магнитов, позволяющих использовать их в практических машинах, упрощая конструкцию машины за счет исключения одного набора обмоток. В то же время многие функции, такие как энкодеры, тахогенераторы, термовыключатели, тормоза и вентиляторы, встроены в машины. См. Также Контроллеры
.Вообще говоря, крутящий момент, создаваемый двигателем, пропорционален потребляемому им току, а также потоку в воздушном зазоре.
T = K 1 I B
- Двигатели постоянного тока
- Двигатели переменного тока
В двигателях постоянного тока скорость вращения пропорциональна приложенному напряжению, и нормальный метод управления скоростью заключается в изменении входного напряжения.
N = K 2 V
Б
Однако скорость также обратно пропорциональна потоку в воздушном зазоре.Это означает, что скорость увеличивается по мере уменьшения магнитного потока, создаваемого катушками возбуждения. Теоретически скорость может стремиться к бесконечности, если ток в катушке возбуждения будет удален, хотя двигатель, скорее всего, будет разрушен до того, как это произойдет. На практике ограниченное увеличение скорости может быть получено за счет контролируемого уменьшения тока возбуждения. Но обратите внимание на уравнение крутящего момента выше, что уменьшение тока возбуждения также снижает крутящий момент. Этот метод управления скоростью называется « Ослабление поля »
В двигателях переменного тока скорость пропорциональна частоте приложенного напряжения и обратно пропорциональна количеству магнитных полюсов.
N = K 3 f
П
развивают максимальный крутящий момент при нулевой скорости или когда они остановлены (когда они потребляют максимальный ток), и крутящий момент падает линейно по мере увеличения скорости, достигая нуля, когда обратное напряжение, генерируемое вращающимися катушками в магнитном поле ( обратная ЭДС) равна приложенному напряжению.
Для двигателей переменного тока пусковой момент при нулевой скорости может составлять примерно от 70% до 90% от его максимального значения, возрастая до пика при увеличении скорости, а затем резко снижаясь до нуля, когда двигатель приближается к синхронной скорости. См. Примечание о синхронных двигателях.
(Характеристики крутящего момента электродвигателей отличаются от двигателей внутреннего сгорания, крутящий момент которых очень низкий на низких скоростях, обычно останавливается ниже 800 об / мин, но увеличивается с увеличением скорости до пика при падении примерно 80% максимальной скорости. отключается лишь незначительно при достижении максимальной скорости.)
Некоторые конструкции двигателей не являются самозапускающимися в своей базовой конфигурации, но они обычно включают конструктивные изменения, позволяющие самозапускаться, чтобы пользователь мог не осознавать проблему.
Выходная мощность двигателя прямо пропорциональна его скорости.
В
выходная мощность P в Ваттах определяется по формуле:
P = ωT
Где ω — скорость в радианах в секунду, а T — крутящий момент в Ньютон-метрах
ИЛИ
P = 2π NT = NT
60 9.55
Где N — скорость в оборотах в минуту (об / мин)
ПРИМЕЧАНИЕ : Это соотношение показывает, что для заданной мощности скорость уменьшается по мере увеличения нагрузки или крутящего момента и наоборот. Это в некотором смысле эквивалентно тому, что происходит в механической коробке передач, и соответствует рабочему равновесию, упомянутому выше.
Максимальная мощность, которую может выдержать двигатель, определяется его максимально допустимой температурой.Пропускная способность может быть увеличена за счет использования материалов, способных выдерживать более высокие температуры, особенно для изоляции обмоток, или путем обеспечения принудительного охлаждения, которое снижает температуру двигателя при заданном потреблении тока.
Угловая мощность — это альтернативный способ определения мощности двигателя, который некоторые люди считают полезным для сравнения машин.
Это просто произведение максимального крутящего момента двигателя и максимальной скорости, которую он может достичь.Поскольку максимальный крутящий момент редко, если вообще возникает, возникает одновременно с максимальной скоростью, фактическая передаваемая мощность машины всегда будет меньше угловой мощности.
В двигателях постоянного тока предел коммутации задается способностью сегментов коммутатора и щеток выдерживать высокие напряжения (ограничение скорости) и большие токи (ограничение крутящего момента).
Отметим также, что при высоких напряжениях и токах может потребоваться принудительное охлаждение.
Допустимая мощность электрической машины ограничена максимально допустимой температурой ее обмоток.
Для двигателей большей мощности требуются более высокие магнитные поля, и ток, необходимый для обеспечения более высокой плотности магнитного потока, увеличивается линейно с размером двигателя. Однако площадь поперечного сечения медного кабеля, необходимого для протекания тока, увеличивается пропорционально квадрату тока.
Допустимая мощность может быть увеличена за счет использования изоляции, которая может выдерживать более высокие температуры, или путем обеспечения принудительного охлаждения для отвода тепла от обмоток. Принудительное охлаждение обычно не требуется для машин с дробной мощностью, но более мощные встроенные двигатели в лошадиных силах обычно имеют встроенный охлаждающий вентилятор, который нагнетает воздух через машину.Принудительное воздушное охлаждение может быть эффективным в машинах мощностью до 50 мегаватт, но более крупные машины с номинальной мощностью в несколько мегаватт, используемые в электроэнергетике, должны прибегать к жидкостному охлаждению с циркуляцией хладагента по полым проводникам. Рабочей жидкостью может быть вода, но в самых больших машинах используется водород из-за его малого веса и высокой теплоемкости.
Для заданного крутящего момента мощность двигателя пропорциональна скорости.Таким образом, низкоскоростные двигатели будут обеспечивать очень низкую мощность. Приложения, требующие высокого крутящего момента на низких скоростях, потребуют очень больших токов и непрактично больших двигателей. Для таких применений лучше подходят более высокоскоростные двигатели с зубчатыми передачами для снижения скорости и увеличения крутящего момента.
Размер двигателя определяется крутящим моментом, который он должен передать. Для аналогичных двигателей с аналогичными системами охлаждения крутящий момент двигателя пропорционален объему ротора и, следовательно, общему объему двигателя.
Как отмечалось выше, для заданного крутящего момента мощность двигателя пропорциональна скорости, тогда как электрические потери и потери на ветер имеют тенденцию быть примерно постоянными, возрастая относительно медленно. Таким образом, КПД двигателя увеличивается с увеличением скорости.
КПД также зависит от размера двигателя, поскольку резистивные потери имеют тенденцию быть пропорционально намного выше в устройствах меньшего размера, чем в машинах большего размера, которые могут быть сконструированы с более эффективными магнитными цепями.
Зубчатость — это резкая, неравномерная угловая скорость ротора машины, особенно заметная на низких скоростях в двигателях с небольшим количеством полюсов. Это происходит потому, что ротор имеет тенденцию ускоряться по мере приближения к полюсам статора и замедляться, когда он выходит из полюсов. Это также заметно при использовании импульсного постоянного тока, если частота сигнала питания слишком мала. Проблема может быть уменьшена путем использования перекошенных обмоток ротора, а также увеличения количества полюсов в двигателе.
Потери снижают эффективность машины и обычно приводят к нежелательному нагреву.
- Потери в меди
Это тепловые потери I 2 R в результате протекания тока в обмотках. Потери в меди варьируются в зависимости от тока и, следовательно, нагрузки на машину. Потери в стали и другие потери обычно относительно постоянны. - Сопротивление обмотки статора
- Сопротивление обмотки ротора
- Потери в железе
Это потери, возникающие в магнитной цепи. - Насыщенность
- Гистерезис потери
Это энергия, необходимая для намагничивания и размагничивания железа в магнитной цепи в каждом машинном цикле. Поскольку потери за цикл фиксированы, они будут увеличиваться в соответствии с частотой.См. Дополнительную информацию о гистерезисе. Для уменьшения этих потерь были разработаны специальные стали с низким гистерезисом. - Потери на вихревые токи
Эти потери возникают из-за нежелательных циркулирующих токов, которые индуцируются в железе магнитной цепи машины. по машинным обмоткам. Их можно минимизировать за счет использования в магнитных цепях ламинированного железа вместо твердого железа. Изолирующий оксидный слой на пластинах препятствует протеканию вихревых токов между пластинами. - Утечка потока
- Ветер / трение
- Коэффициент мощности
Это расточительное использование энергии, связанное с использованием материалов с плотностью потока выше точки насыщения.
В практических магнитных цепях не всегда возможно сконцентрировать весь магнитный поток там, где это необходимо для оптимальной магнитной связи и максимального обмена энергией между ротором и статором. Следовательно, часть приложенной энергии теряется.
Это механические потери, возникающие из-за сопротивления движению ротора.
Асинхронный двигатель выглядит в линии питания как большой индуктор, и, следовательно, линейный ток отстает от приложенного напряжения. Тогда эффективная мощность двигателя составит VAcosΦ , где V, — приложенное напряжение, A, — протекающий ток и Φ — фазовый угол, на который ток отстает от напряжения.
CosΦ известен как коэффициент мощности.Когда Φ = 0, ток находится в фазе с напряжением, cosΦ = 1 и потери мощности отсутствуют. Когда Φ = 1, ток отстает от напряжения на 90 °, cosΦ = 0, и на нагрузку не будет подаваться эффективная мощность. Коэффициент (1 — cosΦ ) представляет дополнительную мощность, которую машина должна потреблять от источника, чтобы обеспечить свою номинальную мощность.
Как отмечалось выше, из-за реакции системы на приложенную силу все вращающиеся машины одновременно действуют как двигатели и генераторы.В обоих случаях действуют одни и те же электромагнитные силы, и одни и те же уравнения представляют поведение машин в обоих случаях.
Как и в случае с двигателями, вышеупомянутые принципы могут применяться по-разному. См. Несколько практических примеров в разделе «Генераторы».
См. Описания и приложения некоторых из самых распространенных типов электрических машин и приводов, доступных сегодня
Программное обеспечение для проектирования электрических машин и приводов
Электрические машины — это электромеханические преобразователи энергии, в которых электродвигатели преобразуют электромагнитную энергию в механическую энергию, а электрические генераторы преобразуют механическую энергию в электричество.Они играют решающую роль в нашей повседневной жизни, будь то дома, в машине, в поезде, автобусе, в офисе или на заводе. Они производят и потребляют большую часть энергии в мире. Они бывают всех видов и форм, например, бесщеточные, с щетками, постоянный и переменный ток, переключаемое сопротивление, индукция, постоянный магнит, синхронные, асинхронные, поступательные, вращательные, с переменной скоростью, кулачковый полюс, очень маленькие, серийные, шунтирующие, универсальные , очень большие и многофазные.
Вызовы для разработчиков электрических машин
Электрические машины существуют с 1832 года, когда Уильям Стерджен изобрел первый двигатель постоянного тока.Тем не менее, проектировать и производить их становится все сложнее из-за различных факторов, в том числе:
- Как добиться высокой удельной мощности, чтобы соответствовать постоянно уменьшающимся размерам и весу.
- Как добиться высокого КПД в широком диапазоне крутящего момента и скорости.
- Как минимизировать операционный сбой или неисправность.
- Как соответствовать все более суровым условиям эксплуатации и окружающей среде.
- Как соответствовать возрастающим требованиям государственного законодательства для повышения эффективности проектирования при сохранении конкурентоспособности.
- Как минимизировать затраты в очень конкурентной отрасли.
Для решения вышеуказанных проблем проектировщики электрических машин все чаще используют программное обеспечение для моделирования электрических машин и пакеты САПР. Однако большинство пакетов не в состоянии адекватно моделировать реальные проблемы, потому что электрические машины влекут за собой движущиеся части и компоненты, которые усложняют процесс моделирования, так как они требуют связи уравнений электромагнитного поля с механическим движением и кинематическими уравнениями.EMS составляет исключение, поскольку он легко интегрируется не только в Solidworks, Autodesk Inventor и SpaceClaim, но и в Solidworks Motion.
Solidworks Motion Powered
EMS работает на базе Solidworks Motion, самого универсального и мощного пакета механических перемещений. Независимо от того, включает ли ваша электрическая машина движение с 1 степенью свободы или все шесть степеней свободы, EMS может справиться с вашим проектом. Связь EMS с Solidworks Motion не вызывает затруднений. После создания исследования Solidworks Motion просто дайте команду EMS присоединиться к нему.Следующие примеры демонстрируют вам возможности EMS и Solidworks Motion:
| 1) В явнополюсном синхронном генераторе реактивное сопротивление прямой оси составляет а. Реактивное сопротивление больше квадратурной оси b. Реактивное сопротивление меньше квадратурной оси c. Равно реактивному сопротивлению квадратурной оси d. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 2) Синхронный генератор имеет реактивное сопротивление прямой оси и квадратурной оси 0,6 на единицу и 0,3 на единицу соответственно. Какова будет его полная наведенная ЭДС в разомкнутой цепи, если он используется для подачи полной нагрузки при номинальном напряжении при коэффициенте мощности 0,8 (предположим, что номинальное напряжение на клеммах равно 1 о.е., ток якоря при полной нагрузке равен 1 о.е., а сопротивление якоря равно 0) . а. 1.099 о.е. б. 1,199 о.у. ок. 1.488 о.у. г. 1,588 о.е. | ||||
| 3) Трехфазный синхронный генератор, подключенный звездой, с реактивным сопротивлением прямой оси 8 Ом и реактивным сопротивлением квадратурной оси 6 Ом подает ток 9 А с фазовым углом 20 градусов при 415 В.Тогда его прямая осевая составляющая тока якоря и квадратурная осевая составляющая тока якоря равны а. 8,04 А, 4,04 А б. 4,04 А, 6,84 А с. 6,84 А, 8,04 А г. 4,04 А, 8,04 А | ||||
| 4) Реактивная мощность генератора с явнополюсным напряжением задается формулой . а. V 2 [X d — X q / 2X d X q ] sin2 δ b. V 2 [X q — X d / 2X d X q ] sin2 δ c. V 2 [X d — X q / X d X q ] sin δ d. V [X d — X q / 2X d X q ] sin2 δ | ||||
| 5) В случае генераторов с явнополюсными генераторами максимальная выходная мощность может быть получена при угле мощности (d) а. Менее 90 градусов b. Равно 90 градусов c. Более 90 градусов d. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 6) Два идентичных генератора переменного тока с импедансом Z 1 и Z 2 , соединенные параллельно, создают E 1 и E 2 в качестве их наведенных ЭДС.если к генераторам переменного тока не подключена нагрузка, в цепи будет течь циркулирующий ток. Этот ток равен а. E 1 + E 2 / Z 1 — Z 2 б. E 1 — E 2 / Z 1 + Z 2 c. E 2 — E 1 / Z 1 + Z 2 г. E 1 + E 2 / Z 1 + Z 2 | ||||
| 7) Если трехфазный генератор короткозамкнут на его клемме, то начальное значение тока короткого замыкания будет ограничено значением . а. Синхронное реактивное сопротивление б. Переходное реактивное сопротивление c. Переходное вспомогательное реактивное сопротивление d. Все вышеперечисленное | ||||
| 8) Изменение возбуждения двух генераторов, работающих параллельно, вызывает а. Распределение только кВАр двух генераторов без нарушения распределения кВт двух машин b. Распределение только кВт двух генераторов без нарушения распределения кВАр двух машин c. Как в кВАр, так и в кВт двух генераторов d. Ничего из вышеперечисленного
| ||||
| 9) В случае гидрогенераторов крутящий момент может быть изменен с помощью управления а. Открытие ворот б. Открытие дроссельной заслонки c. И (а), и (б) d. Ни один из этих | ||||
| 10) Увеличение механического крутящего момента в случае генератора будет а. Увеличьте ток якоря и уменьшите коэффициент мощности b. Увеличьте ток якоря и улучшите коэффициент мощности c. Уменьшите ток якоря и увеличьте коэффициент мощности d. Уменьшите ток якоря и уменьшите коэффициент мощности
| ||||
| 11) Когда генератор подключен к бесконечной шине, изменение возбуждения генератора будет а. Измените напряжение на клеммах и коэффициент мощности b. Влияет только на напряжение на клеммах, коэффициент мощности остается неизменным c. Не влияет только на коэффициент мощности и напряжение на клеммах d. Не повлияет ни напряжение на клеммах, ни коэффициент мощности
| ||||
| 12) График зависимости тока якоря от возбуждения известен как V-образные кривые для синхронного генератора.Определите правильную комбинацию нагрузок. а. A — полная нагрузка, B — половинная нагрузка, C — без нагрузки b. A — полная нагрузка, B — без нагрузки, C — половинная нагрузка c. A — без нагрузки, B — половинная нагрузка, C — полная нагрузка d. A — половинная нагрузка, B — полная нагрузка, C — без нагрузки
| ||||
| 13) Если трехфазная обмотка смещена в пространстве на 120 градусов в синхронном двигателе, то величина результирующего магнитного потока при ее повороте на = 0 градусов и Θ = 60 градусов составляет а. 0, что в 1,5 раза больше максимального потока b. В 1,5 раза больше максимального магнитного потока, 0 c. 0,866 величины максимального потока, 1,5 величины максимального потока d. В 1,5 раза больше максимального потока, в 1,5 раза больше максимального потока
| ||||
| 14) За половину цикла потоков в синхронном двигателе результирующий поток повернулся на а. 0 градусов б. 90 градусов c. 180 градусов г. 360 градусов | ||||
| 15) Для двухполюсного трехфазного синхронного двигателя 50 Гц скорость вращающегося магнитного поля составляет . а. 1000 об / мин б. 2000 об / мин c. 3000 об / мин г. 3500 об / мин | ||||
| 16) Синхронный двигатель потребляет 2 МВА при опережающем коэффициенте мощности 0,8. Если КПД двигателя равен 90%, то развиваемая мощность равна . а. 1212 кВт б. 1440 кВт c. 1676 кВт г. 1767 кВт | ||||
| 17) Синхронный двигатель работает по принципу а. Взаимная индукция б. Электромагнитная индукция c. Магнитный замок d. Ни один из этих | ||||
| 18) Двигатели синхронные — а. Самозапуск б. Без самозапуска c. И (а), и (б) d. Ни один из этих | ||||
| 19) Может ли синхронный двигатель вращаться с любой скоростью, кроме синхронной? а. Есть b. № | ||||
| 20) Метод, используемый для запуска синхронного двигателя: а. Использование двигателей пони b. Использование демпферных обмоток c. Асинхронный двигатель с контактным кольцом d. Все вышеперечисленное | ||||
| 21) Синхронный двигатель запускается с помощью демпферной обмотки. Когда двигатель работает на синхронной скорости, то наведенная ЭДС в обмотке демпфера будет . а. Ноль б. Максимум c. Половина напряжения на клеммах d. Ни один из этих | ||||
| 22) При увеличении нагрузки скорость синхронного двигателя а. Увеличивает б. Уменьшается c. Остается неизменным d. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 23) Обратная ЭДС в случае синхронного двигателя зависит от а. Возбуждение обмотки возбуждения b. Скорость c. И (а), и (б) d. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 24) Если нагрузка на синхронный двигатель увеличивается, то ее а. Ток, потребляемый двигателем, увеличивается, а угол нагрузки уменьшается b. Ток, потребляемый двигателем, уменьшается, а угол нагрузки остается постоянным. c. Ток, потребляемый двигателем, остается постоянным, а угол нагрузки увеличивается d. Ток, потребляемый двигателем, увеличивается, и угол нагрузки также увеличивается
| ||||
| 25) В синхронном двигателе создаваемый крутящий момент будет максимальным, когда угол нагрузки равен а. 0 ° электрический б. 90 ° электрический c. 180 ° электрический d. 360 ° электрический | ||||
| 26) Практически в синхронном двигателе крутящий момент отрыва возникает, когда угол крутящего момента почти равен а. 30 ° электрический б. 45 ° электрический c. 60 ° электрический d. 75 ° электрический | ||||
| 27) Для синхронного двигателя, когда угол нагрузки достигает 90 °, электрический, то есть половина шага полюсов, возникает магнитная блокировка между статором и ротором а. Больше не существует б. Будет сильнейшим c. Будет самым слабым д. Ни один из этих | ||||
| 28) Угол полного сопротивления или внутренний машинный угол (°) синхронного двигателя равен а. желто-коричневый -1 X s / R a b. желто-коричневый -1 R s / X a c. коричневый -1 X с / Z a d. желто-коричневый -1 Z s / R a | ||||
| 29) Когда возбуждение синхронного двигателя изменяется, сохраняя постоянную нагрузку, то а. Коэффициент мощности изменится b. I a cos ∅ остается постоянным c. И (а), и (б) d. Ни один из этих | ||||
| 30) Недостаточное возбуждение возникает, когда величина наведенной ЭДС синхронного двигателя меньше приложенного напряжения. В режиме возбуждения ток, потребляемый двигателем, и коэффициент мощности а. Увеличивается, уменьшается и будет иметь запаздывающий характер b. Уменьшается, увеличивается и будет ведущим по своей природе c. Увеличивается, увеличивается и будет ведущим по своей природе d. Уменьшается, уменьшается и имеет запаздывающий характер
| ||||
| 31) Если поле синхронного двигателя перевозбуждено, то его коэффициент мощности будет а. Отставка б. Ведущий c. Юнити г. Ноль | ||||
| 32) Для критического возбуждения коэффициент мощности синхронного двигателя будет равен а. 0 б. 1 г. 0,5 МОм d. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 33) Если график тока якоря, потребляемого синхронным двигателем, отображается в зависимости от тока возбуждения, то полученный график известен как а. V-образные б. Перевернутые V-образные кривые c. И (а), и (б) d. Ни один из этих | ||||
| 34) График зависимости коэффициента мощности от тока возбуждения синхронного двигателя известен как . а. V-образные б. Перевернутые V-образные кривые c. И (а), и (б) d. Ни один из этих | ||||
| 35) Выражение для развивающейся механической мощности через угол нагрузки δ и внутренний угол машины ∅ для постоянного напряжения V ph и постоянного возбуждения E b равно а. [{(E b V ph ) / Z s } * cos (θ — δ)] — [{(E 2 b ) / Z s } * cos θ] г. [{(E b V ph ) / Z s } * cos (δ — θ)] — [{(E 2 b ) / Z s } * cos θ] г. [{(E 2 b ) / Z s } * cos θ] — [{(E b V ph ) / Z s } * cos (δ — θ)] г. [{(E 2 b ) / Z s } * cos θ] — [({E b V ph ) / Z s } * cos (θ — δ)]
| ||||
| 36) Значение угла нагрузки δ и внутреннего угла машины ∅ для максимальной мощности, развиваемой в синхронном двигателе, равно а. 0 ° электрический, 0 ° электрический b. 0 ° электрический, 90 ° электрический c. 90 ° электрический, 0 ° электрический d. 90 ° электрический, 90 ° электрический | ||||
| 37) Синхронный двигатель работает под углом нагрузки 25 градусов при номинальной частоте с незначительным сопротивлением якоря. Теперь, если частота питающей сети увеличится на 15%, сохраняя другие параметры постоянными, то новый угол нагрузки будет равен . а. 26,89 градуса б. 29,07 градуса ок. 32,05 градуса г. 38,20 градуса | ||||
| 38) Колебания ротора относительно его нового положения равновесия из-за внезапного приложения или снятия нагрузки в синхронном двигателе называются а. Охота б. Скачущий c. Качающаяся д. И (а), и (в) e. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 39) Охота с синхронным двигателем приводит к а. Потеря синхронизма б. Механические и электрические нагрузки на двигатель c. Большой ток, потребляемый двигателем d. все вышеперечисленное e. Ничего из вышеперечисленного | ||||
| 40) В синхронном двигателе явление колебания, вызванное внезапным приложением или снятием нагрузки, предотвращается с помощью а. С использованием демпферной обмотки б. Использование конденсатора c. Использование индуктора d. Все вышеперечисленное e. Ничего из вышеперечисленного | ||||
Виртуальные лаборатории — Электротехника
Виртуальные лаборатории — Электротехника Главная »Широкие возможности виртуальных лабораторий Лаборатории готовы к использованию- Для получения максимального опыта обучения пользователям рекомендуется сначала прочитать инструкции по проведению лабораторных работ.В каждой лаборатории есть «пошаговые» инструкции, которые помогут пользователям.
- Некоторые лаборатории требуют, чтобы пользователи сначала входили в систему. В конце концов, для всех лабораторий будет единый логин.
Справочники
Составление плана программы
Справочники
- Нет записей в записи.
Составление плана программы
- Учебный план не найден.
Лаборатория электрических машин (новая)
Справочники
Составление плана программы
Справочники
- Нет записей в записи.
Составление плана программы
- Учебный план не найден.
Электрическая ось
| Трансформатор тока подстанции |
Поведение индуктивных ТТ в соответствии с IEC 60044-1 и IEEE C57.13 это предназначен для установившихся симметричных переменного тока. Более новый стандарт IEC 60044-6 является единственным стандартом, который определяет характеристики индуктивных трансформаторов тока (классы TPX, TPY и TPZ) для токов, содержащих экспоненциально затухающие компоненты постоянного тока заданного времени постоянный. В этом разделе перечислены различные классы трансформаторов тока.
IEC 60044-1
Класс P Трансформаторы тока класса P обычно используются для общих приложений, таких как перегрузки по току. защиты, где вторичный предел точности значительно превышает значение, чтобы вызвать реле операция не служит никакой полезной цели. Следовательно, номинальный предел точности 5 обычно будет адекватный. Когда реле, такие как реле максимального тока мгновенного действия с высокой уставкой, настроены на работают при высоких значениях максимального тока, скажем, в 5–15 раз превышающего номинальный ток трансформатора.
Чтение: Реле защиты в энергосистеме
Фактор предела точности должен быть не меньше значения уставки тока, используемого в чтобы обеспечить быструю работу реле.
Номинальная выходная нагрузка выше 15 ВА и номинальные предельные коэффициенты точности выше 10 не рекомендуется для общих целей.Однако возможно объединить более высокий рейтинг предельный коэффициент точности при более низкой номинальной мощности и наоборот.
Когда продукт этих двух превышает 150, полученный трансформатор тока может быть неэкономичным и / или чрезмерно большим Габаритные размеры.
Трансформаторы тока класса P определены таким образом, чтобы при номинальной частоте и номинальной нагрузке подключенных, текущая погрешность, фазовый сдвиг и суммарная погрешность не должны превышать значения приведены в таблице ниже.
Класс PR
Трансформатор тока с коэффициентом намагничивания менее 10% из-за небольших воздушных зазоров, для которых, в некоторых случаях значение постоянной времени вторичного контура и / или предельное значение также может быть указано сопротивление обмотки.
Class PX
Трансформатор тока с низким реактивным сопротивлением утечки, для которого необходимы знания трансформатора характеристика вторичного возбуждения, сопротивление вторичной обмотки, вторичная нагрузка сопротивление и соотношение оборотов достаточны для оценки его характеристик по отношению к защитной релейная система, с которой он должен использоваться.
Класс PX — это определение в IEC 60044-1 для квазипереходных трансформаторов тока. ранее входил в класс X стандарта BS 3938, обычно использовался в схемах защиты устройств.
ТТ класса PX используются для защиты от циркулирующего тока с высоким импедансом, а также подходит для большинства других схем защиты.
IEC 60044-6
Класс TPS
Защитные трансформаторы тока, указанные с точки зрения соответствия классу TPS, обычно применяется к блочным системам, где балансировка выходов с каждого конца защищаемого объекта жизненно необходимо. Этот баланс или стабильность в условиях неисправности важен для переходного процесса. природа и, следовательно, протяженность ненасыщенных (или линейных) зон имеют первостепенное значение.
Это нормально выводить из результатов сильноточных испытаний формулу, устанавливающую минимально допустимую значение Vk, если требуется гарантировать стабильную работу.
Характеристики трансформаторов тока класса TPS низкого (вторичного) реактивного сопротивления составляют определено IEC 60044-6 для переходных характеристик. Короче говоря, они должны быть указаны в сроках каждой из следующих характеристик:
- Номинальный первичный ток
- Коэффициент передачи (погрешность коэффициента передачи не должна превышать ± 0.25%)
- Вторичное ограничивающее напряжение
- Сопротивление вторичной обмотки ТТ класса TPS обычно применяются для защиты от циркулирующего тока с высоким импедансом.
Класс TPX
Основные характеристики трансформаторов тока класса TPX в целом аналогичны характеристикам трансформаторов тока. трансформаторы тока класса TPS, за исключением различных предписанных и возможных пределов погрешности. влияющие эффекты, которые могут потребовать строительства большего размера.
ТТ класса TPX не имеют воздушных зазоров в сердечнике и, следовательно, имеют высокий коэффициент остаточной намагниченности (остаточный поток 70-80%).Предел точности определяется пиковой мгновенной ошибкой во время указанного переходного процесса. рабочий цикл. ТТ класса TPX обычно используются для защиты линии.
Class TPY
Class TPY CT имеют заданный предел остаточного потока. Магнитопровод предоставляется с небольшими воздушными зазорами для снижения остаточного потока до уровня, не превышающего 10% от поток насыщения.
У них более высокая погрешность измерения тока, чем у TPX во время ненасыщенный режим, а предел точности определяется пиковой мгновенной ошибкой во время указанный переходный рабочий цикл.ТТ класса TPY обычно используются для защиты линии с автоматическим повторным включением.
Класс TPZ
Для трансформаторов тока TPZ остаточный поток практически незначителен из-за больших воздушных зазоров в ядро. Эти воздушные зазоры также минимизируют влияние составляющей постоянного тока от первичного замыкания. тока, но снижают точность измерения в ненасыщенной (линейной) области работы.
Предел точности определяется погрешностью пиковой мгновенной составляющей переменного тока. при однократном включении с максимальным смещением постоянного тока при заданном времени вторичного контура постоянный.ТТ класса TPZ обычно используются для специальных приложений, таких как дифференциальная защита большие генераторы.
Артикул:
Шина— Computer History Wiki
В компьютерной архитектуре шина — это подсистема, которая передает данные или питание между компьютерными компонентами внутри компьютера или между компьютерами и обычно управляется программным обеспечением драйвера устройства. В отличие от соединения точка-точка, шина может логически соединять несколько периферийных устройств по одному и тому же набору проводов.Каждая шина определяет свой набор разъемов для физического подключения устройств, карт или кабелей.
Ранние компьютерные шины были буквально параллельными электрическими шинами с несколькими соединениями, но теперь этот термин используется для любого физического устройства, которое обеспечивает ту же логическую функциональность, что и параллельная электрическая шина. Современные компьютерные шины могут использовать как параллельные, так и последовательные соединения и могут быть подключены либо по многоточечной (параллельной электрической), либо по гирляндной топологии, либо подключены с помощью коммутируемых концентраторов, как в случае USB.
Первое поколение
Ранние компьютерные шины представляли собой пучки проводов, соединяющих память и периферийные устройства. Они были названы в честь электрических автобусов или сборных шин. Почти всегда была одна шина для памяти, а другая для периферийных устройств, и доступ к ним осуществлялся по отдельным инструкциям с совершенно разными таймингами и протоколами.
Одной из первых сложностей было использование прерываний. Первые компьютеры выполняли ввод-вывод, ожидая в цикле готовности периферийного устройства.Это была пустая трата времени для программ, у которых были другие задачи. Кроме того, если программа попытается выполнить эти другие задачи, повторная проверка может занять слишком много времени, что приведет к потере данных. Таким образом, инженеры устроили так, чтобы периферийные устройства прерывали работу процессора. Прерываниям необходимо было установить приоритет, потому что ЦП может выполнять код только для одного периферийного устройства за раз, а некоторые устройства более критичны по времени, чем другие.
Через некоторое время после этого некоторые компьютеры стали разделять память между несколькими процессорами.На этих компьютерах доступ к автобусу также должен был быть приоритетным.
Классическим и простым способом определения приоритетов прерываний или доступа к шине было использование гирляндной цепи.
DEC отметила, что наличие двух шин выглядело расточительным и дорогостоящим для небольших серийно выпускаемых компьютеров, и подключила периферийные устройства к шине памяти, так что устройства оказались местами памяти. В то время это был очень смелый проект. Циники предсказывали провал.
Ранние шинные системы микрокомпьютеров представляли собой пассивную объединительную плату, подключенную к контактам ЦП.Память и другие устройства будут добавлены к шине с использованием тех же адресов и выводов данных, что и сам ЦП, подключенных параллельно. В некоторых случаях, таких как IBM PC, инструкции по-прежнему генерируют сигналы в ЦП, которые можно использовать для реализации настоящей шины ввода-вывода.
Во многих микроконтроллерах и встраиваемых системах шина ввода / вывода все еще не существует. Связью управляет ЦП, который считывает и записывает данные с устройств, как если бы они были блоками памяти (в большинстве случаев), и все это синхронизируется центральными часами, контролирующими скорость ЦП.Устройства запрашивают обслуживание, сигнализируя о других выводах ЦП, обычно с использованием той или иной формы прерывания.
Например, контроллер дисковода будет сигнализировать ЦП, что новые данные готовы к чтению, после чего ЦП переместит данные, считывая память, соответствующую дисководу. Почти все ранние компьютеры были построены таким образом, начиная с шины S-100 на Альтаире и заканчивая IBM PC в 1980-х годах.
Эти простые шинные системы имели серьезный недостаток для компьютеров общего назначения.Все оборудование на шине должно говорить с одинаковой скоростью и, таким образом, использовать одни часы.
Увеличить скорость процессора — непростое дело, потому что скорость всех устройств тоже должна увеличиваться. Это часто приводит к странным ситуациям, когда очень быстрым процессорам приходится «замедляться», чтобы общаться с другими устройствами в компьютере. Хотя эта проблема допустима во встроенных системах, в коммерческих компьютерах она долго не переносилась.
Другая проблема заключается в том, что ЦП требуется для всех операций, поэтому, если он будет занят другими задачами, реальная пропускная способность шины может значительно пострадать.
Такие шинные системы сложно настроить, если они построены из обычного готового оборудования. Обычно для каждой добавляемой печатной платы требуется множество перемычек для установки адресов памяти, адресов ввода / вывода, приоритетов прерываний и номеров прерываний.
Второе поколение
Системы шины«Второго поколения», такие как NuBus , решают некоторые из этих проблем. Обычно они разделяли компьютер на два «мира», ЦП и память с одной стороны и различные устройства с другой, с контроллером шины между ними.Это позволило ЦП увеличить скорость, не влияя на шину. Это также перенесло большую часть нагрузки по перемещению данных из ЦП на карты и контроллер, поэтому устройства на шине могли общаться друг с другом без вмешательства ЦП. Это привело к гораздо лучшей производительности в реальном мире, но также потребовало, чтобы карты были намного более сложными. Эти шины также часто решали проблемы скорости, будучи «больше» с точки зрения размера пути данных, переходя с 8-битных параллельных шин в первом поколении на 16- или 32-битные во втором, а также добавляя настройку программного обеспечения. (теперь стандартизировано как Plug-n-play) для замены или замены перемычек.
Однако эти новые системы обладали одним качеством со своими более ранними собратьями, так как все в автобусе должны были говорить с одинаковой скоростью. В то время как ЦП был теперь изолирован и мог без опасений увеличивать скорость, ЦП и память продолжали увеличивать скорость намного быстрее, чем шины, с которыми они разговаривали. В результате скорость шины стала намного ниже, чем требовалось современной системе, и машинам не хватало данных. Наиболее распространенным примером этой проблемы было то, что видеокарты быстро опередили даже более новые шинные системы, такие как PCI , а компьютеры начали включать AGP только для управления видеокартой.К 2004 году AGP снова переросли в высокопроизводительные видеокарты и заменяется новой шиной PCI Express .
Все большее количество внешних устройств начали использовать собственные шинные системы. Когда дисковые накопители были впервые представлены, они добавлялись к машине с картой, вставленной в шину, поэтому компьютеры имеют так много слотов на шине. Но в течение 1980-х и 1990-х годов для удовлетворения этой потребности были введены новые системы, такие как SCSI и IDE , в результате чего большинство слотов в современных системах остались пустыми.Сегодня в типовой машине, вероятно, будет около пяти различных шин, поддерживающих различные устройства.
Затем стала популярной полезная дифференциация — концепция локальной шины в отличие от внешней шины . Первые относятся к системам шин, которые были разработаны для использования с внутренними устройствами, такими как видеокарты, а вторые — к шинам, предназначенным для добавления внешних устройств, таких как сканеры. Заметим, однако, что «локальный» также относится к большей близости к процессору VL-Bus и PCI, чем ISA.IDE — это внешняя шина с точки зрения того, как она используется, но почти всегда находится внутри машины.
Третье поколение
В настоящее время на рынке появляются автобусы«третьего поколения», в том числе HyperTransport и InfiniBand . Обычно они включают в себя функции, которые позволяют им работать на очень высоких скоростях, необходимых для поддержки памяти и видеокарт, а также поддерживают более низкие скорости при взаимодействии с более медленными устройствами, такими как дисководы. Они также имеют тенденцию быть очень гибкими с точки зрения их физических соединений, что позволяет использовать их как в качестве внутренних шин, так и для соединения различных машин.Это может привести к сложным проблемам при попытке обслуживания различных запросов, поэтому большая часть работы над этими системами связана с проектированием программного обеспечения, а не с самим оборудованием. В целом, эти шины третьего поколения имеют тенденцию больше походить на сеть, чем на исходную концепцию шины, с более высокими затратами протокола, чем в ранних системах, а также позволяют нескольким устройствам использовать шину одновременно.
С другой стороны, интегральные схемы все чаще разрабатываются на основе заранее разработанной логики, «интеллектуальной собственности».«Автобусы, такие как Wishbone, были разработаны для того, чтобы устройства на интегральных схемах могли общаться друг с другом.
Описание автобуса
Когда-то «шина» означала электрически параллельную систему с электрическими проводниками, подобными или идентичными контактам на процессоре. Это уже не так, и современные системы стирают границы между автобусами и сетями.
Шины могут быть параллельными шинами, которые переносят слова данных с чередованием по нескольким проводам, или последовательными шинами, передающими данные в последовательной битовой форме.Добавление дополнительных подключений питания и управления, дифференциальных драйверов и подключений данных в каждом направлении обычно означает, что большинство последовательных шин имеют больше проводников, чем минимум два, используемых в последовательной шине I²C. По мере увеличения скорости передачи данных проблемы временного сдвига и перекрестных помех на параллельных шинах становится все труднее и труднее обойти. Одним из частичных решений этой проблемы была двойная прокачка автобуса. Часто последовательная шина может фактически работать с более высокими общими скоростями передачи данных, чем параллельная шина, несмотря на меньшее количество электрических соединений, потому что последовательная шина по своей сути не имеет временного сдвига или перекрестных помех.Примеры этого — USB, FireWire и Serial ATA. Многоточечные соединения плохо работают с быстрыми последовательными шинами, поэтому в большинстве современных последовательных шин используются схемы гирляндного подключения или концентраторов.
Большинство компьютеров имеют как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина соединяет все внутренние компоненты компьютера с материнской платой (и, таким образом, ЦП и основную память). Эти типы шин также называют локальной шиной, поскольку они предназначены для подключения к локальным устройствам, а не к устройствам на других машинах или вне компьютера.Внешняя шина соединяет внешние периферийные устройства с материнской платой.
Сетевые соединения, такие как Ethernet, обычно не считаются шинами, хотя разница скорее концептуальная, чем практическая. Появление таких технологий, как InfiniBand и HyperTransport, еще больше стирает границы между сетями и шинами. Даже линии между внутренним и внешним иногда бывают нечеткими, I²C может использоваться как внутренняя шина, так и внешняя шина (известная как ACCESS.bus), а InfiniBand предназначен для замены как внутренних шин, таких как PCI, так и внешних, таких как Fibre Channel.
Современные тенденции в области персональных компьютеров, особенно ноутбуков, направлены на устранение всех внешних подключений, кроме разъема для модема, Cat5, USB, разъема для наушников и дополнительного VGA или FireWire.
Топология шины
В сети главный планировщик контролирует трафик данных. Если данные должны быть переданы, запрашивающий компьютер отправляет сообщение планировщику, который помещает запрос в очередь.Сообщение содержит идентификационный код, который транслируется на все узлы сети. Планировщик определяет приоритеты и уведомляет получателя, как только шина становится доступной.
Идентифицированный узел принимает сообщение и выполняет передачу данных между двумя компьютерами. После завершения передачи данных шина освобождается для следующего запроса в очереди планировщика.
Преимущество шины: к любому компьютеру можно получить прямой доступ, а сообщение может быть отправлено относительно простым и быстрым способом.Недостаток: нужен планировщик для назначения частот и приоритетов для организации трафика.
См. Также: Автобусная сеть
Примеры внутренних компьютерных шин
Параллельный
Серийный
Примеры внешних компьютерных шин
Параллельный
- IEEE-488 (также известный как GPIB, универсальная инструментальная шина и HPIB, инструментальная шина Hewlett-Packard)
- Интерфейс малой компьютерной системы SCSI, шина подключения периферийных устройств для диска / ленты