Характеризуется коэффициентом полезного действия (кпд), который равен

ЗАПОМИНИТЕ

Чем меньше потери мощности, тем выше кпд устройства, тем большую мощность оно может преобразовывать при тех же габаритах.

Предельно допустимая мощность преобразования ограничивается температурой нагрева основных частей электротехнического устройства, и в первую очередь изоляции токопроводящих частей. Изоляцию следует считать одним из главных элементов электротехнических устройств. Она в основном определяет их надежность в работе. Нагревостойкость изоляции позволяет увеличить допустимые температуры, а следовательно, и нагрузки активных материалов (проводников, магнитопроводов и др.).

Допустимые значения температуры рассчитывают на срок службы изоляционных материалов 20—25 лет. При увеличении температуры сверх допустимой происходит «старение» изоляции (она делается хрупкой и механически непрочной) и срок службы ее значительно сокращается.

Изоляционные материалы подразделяют на Неорганические (керамика, стекло, слюда, кварц, асбест) и органические (смолы, лаки, нефтяные масла, компаунды, элегаз и др.). На основе этих материалов изготовляют миканиты, микаленты, микафолит и др.

ЗАПОМНИТЕ

Все электроизоляционные материалы (твердые, жидкие, газообразные) отличаются большим удельным электрическим сопротивлением: ρ_v= 10⁸÷10²⁰ Ом·м. Электрическая прочность изоляционного материала оценивается наименьшим значением напряженности электрического поля, при котором происходит так называемый «пробой». Пробой изоляции возникает в результате теплового или электрического процесса.

При тепловом пробое изоляционных материалов образуются тепловые тонкие каналы, в которых снижается электрическое сопротивление и в дальнейшем может возникнуть электрическая дуга.

При электрическом пробое под действием сильного электрического поля нарушается структура диэлектрика.

Интенсивное охлаждение изоляционного материала существенно повышает его электрическую прочность. С этой целью используют принудительную вентиляцию и увеличивают охлаждающую поверхность. В результате этого значительно снижается перегрев активных материалов и изоляции и, следовательно, увеличивается энергоемкость электротехнического устройства.

САМОЕ ВАЖНОЕ

1. Электротехнические устройства служат для преобразования электрической энергии в другие виды энергии и наоборот.

2. К электротехническим устройствам относят делители напряжения и тока, трансформаторы, усилители, термопреобразователи, выпрямительные устройства, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи и др.

3. Потребляемая электротехническими устройствами мощность P₁ преобразуется в полезную Р₂ и расходуется на покрытие потерь мощности ΔР в устройстве. Кпд электротехнического устройства η=P₂/P₁.

Темы докладов и рефератов

1. Электротехнические устройства, используемые в быту и на производстве (по профилю профессии).

2. Электрическая изоляция в электротехнических устройствах.

Вопросы:

1 Какие виды энергии используют в производстве и быту?

2. На каких явлениях основано преобразование электрической энергии

в тепловую? в световую?

3. Назовите основные законы и явления, на которых базируется принцип действия электротехнических устройств, преобразующих электрическую энергию.

4 Что называют «электрическим сигналом» и каковы функции преобразования сигнала?

5. Приведите примеры применения магнитных, электромашинных и электронных усилителей в своей профессии.

6 Какие функции выполняют аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи?

7. Составьте уравнение процесса преобразования энергии по энергетической диаграмме, изображенной на рис. 178. Напишите формулу кпд электротехнического устройства.

8. Почему изоляцию токопроводящих частей считают одним из основных