Назначение электрических аппаратов. 
Основные принципы конструирования

Электрический аппарат — это устройство, управляющее электрическими потребителями и источниками питания, а также использующее электрическую энергию для управления неэлектрическими процессами. Хотя электрические аппараты и не выполняют непосредственно рабочих функций агрегата, но тем не менее они являются чрезвычайно важными и неотъемлемыми частями устройства, от которых в большой степени зависит правильная, точная и надежная работа его исполнительного механизма. Поэтому отделять электрический аппарат от всего устройства, представлять его как самостоятельную единицу можно только условно. При проектировании и конструировании аппарата, его расчете необходимо учитывать условия и требования, предъявляемые к нему работой всего устройства. электрический аппарат энергия Поскольку главной функцией электрического аппарата является управление, при котором осуществляется изменение режимов работы всего устройства, то очевидно, что работа электрического аппарата неразрывно связана с переходными процессами, являющимися основанием для расчета и конструирования. Таким образом, например, и режим короткого замыкания, сопровождающийся обычно весьма большими токами, может считаться эксплуатационным и расчетным, поскольку электрический аппарат должен, кратковременно выдерживать его, хотя суммарное время такого режима за весь срок его службы может быть чрезвычайно малым Исходя из назначения электрического аппарата к приборам предъявляются следующие основные требования:

• 1) надежность, точность, стабильность и четкость в работе — аппарат в течение определенного срока службы не должен давать отказов, не должен изменять своих параметров и регулировки, должен с достаточной быстротой реагировать на внешние сигналы;
• 2) достаточная термическая и электродинамическая устойчивость — аппарат должен без повреждений переносить кратковременные токовые перегрузки аварийных режимов;
• 3) достаточный уровень изоляции частей, находящихся под напряжением, — аппарат должен без повреждений возникающие при работе устройства перенапряжения, несмотря на возможное загрязнение изоляции и ее старение;
• 4) наименьшие габариты и масса, наименьшие расход энергии для работы и стоимость.

Основная задача конструирования приборов заключается в том, чтобы обеспечить повышение его качества при одновременном снижении себестоимости. Исходя из этой задачи, вытекают основные принципы конструирования:

Прогрессивность — достижение более высоких параметров, характеризующих аппарат, техническое совершенство конструкции, наибольшее соответствие ее заданным требованиям.

Конструктивность — достижение предельно возможной простоты и целесообразности деталей аппарата, максимальной компактности и минимальных массы и габаритов, рационального размещения сборочных единиц и деталей, обеспечивающего простоту сборки и эксплуатации, применение нормализованных сборочных единиц и деталей.

Технологичность — обеспечение простоты изготовления и сборки деталей, сборочных единиц и аппарата в целом; использование по возможности существующей технологии производства.

Экономичность — высокая экономическая эффективность в изготовлении и эксплуатации аппарата, получение минимальной себестоимости при изготовлении аппарата и минимальных расходов при эксплуатации.

Надежность — безотказная работа аппарата за все время его эксплуатации, повышение четкости работы, как в нормальных, так и в аварийных режимах, простота и безопасность монтажа и обслуживания, увеличение в реальных пределах срока службы аппарата.

Серийность — создание конструкции, на базе которой можно выпускать целый ряд аналогичных аппаратов такого же назначения, но с другими основными параметрами, характеризующими данный аппарат, с максимальным использованием сборочных единиц и деталей базового аппарата.

Гармоничность — соблюдение соразмерности основных элементов конструкции, ее внешний вид, эстетическое оформление аппарата.

Основные пути к решению задачи создания совершенной конструкции электрического аппарата можно разбить на четыре направления:

• 1. Применение новых, более совершенных материалов, в том числе новых синтетических изоляционных материалов, и внедрение материалов, еще недостаточно распространенных.
• 2. Технологические мероприятия, например применение методов точного литья, штамповки, позволяющих получать весьма сложные детали без дальнейшей обработки или объединить несколько деталей в одну.
• 3. Конструктивные мероприятия, например внедрение профилей, как для конструктивных, так и для токоведущих деталей; применение литой и прессованной изоляции вместо слоистой; искусственное воздушное и даже водяное охлаждение для аппаратов большой мощности.
• 4. Использование новых принципов, основанных на. последних достижениях науки и техники.

При использовании новых материалов в конструкции необходимо иметь в виду, что в начальный период освоения таких материалов их цена, как правило, достаточно высока. Но это не должно служить тормозом для внедрения новых материалов, так как их стоимость по мере увеличения потребления обязательно снижается.