| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
|
| Электрические цепи постоянного и однофазного переменного тока
|
| Электрический ток
| 
|
| Закон Ома
| 
|
| Закон Джоуля-Ленца
| 
|
| 1 закон Кирхгофа
| 
|
| 2 закон Кирхгофа
| 
|
Внешняя хар - ка источника U=f(I) 
| 
|
| Режим согласования
| Rн = Rвн; Р=max;
КПД = 0,5
|
Резистивный элемент
| R=ρℓ/S -сопротивление
G=1/R. – проводимость
R-(Oм); G –(См)
|
Емкостный элемент
| C – емкость (Ф)
|
Индуктивный элемент
| 
L – индуктивность (Гн)
Ψ=Li- потокосцепление (Вб)
|
| Мгновенное знач. тока
| i =Im sin(ωt + Ψi)
|
| Действ. знач. синусоид тока и напряж.
| I=Im / √2; U=Um / √2,
|
| Среднее знач. синусоид напряж.
| Uср=2Um/π
|
| Символический метод
| Только в цепях синусоидального тока
|
| Таблица соответствия
| 
|
| Формула Эйлера
| 
|
|
|
|
|
| |
| Нагрузка несимметричная
| 
|
| Нейтральный провод отсутствует
|
|
| Напряжение смещения нейтрали
| 
|
| Фазные напряжения
| Ùа= ÙА – ÙNn;
Ùв= ÙВ – ÙNn;
Ùс= ÙС – ÙNn;
|
| Линейные токи
| 
|
| Ток в нейтрали
| 
|
| Есть нейтральный провод
Uф=Uл / √3
| 
|
| Нагрузка симметричная
| 
Нейтральный провод не нужен.
|
| Роль нейтрального провода
| Нейтральный провод позволяет при несимметричной нагрузке получить симметричные фазные напряжения.
|
| Соединение потребителей энергии в треугольник
Uф=Uл
| 
|
| Нагрузка несимметричная
| 
|
| Фазные токи
| 
|
| Линейные токи
| 
|
| Нагрузка симметричная
| 
|
| Фазные токи
| 
|
| Линейные токи
| 
|
| Мощности
| |
| Активная мощность
| Средняя мощность за период
Р=UIcosφ (Вт)
|
| Реактивная индуктивная мощность
| Амплитуда мгновенной индуктивной мощности.
|
| Ферромагнитнитное вещество
| µ >> 1
|
| Неферромагнитнитное вещество
| µ ≈ 1
|
| 1 закон Кирхгофа для магнитных цепей
| ∑ Ф к = 0
|
| Закон полного тока
| 
|
| Закон Ома для магнитных цепей
| IW = Ф (Rµ + Rµ0)
|
| Магнитное сопротивление стали
| Rµ = ℓс / µ µ0 S
|
| Магнитное сопротивление зазора
| Rµ0 = δ / µ0 S
|
| Напряженность магнитного поля в зазоре
| 
|
| Сила притяжения электромагнита
| 
|
| Магнитные цепи с переменной МДС
| 
|
| При синусоидальном напряжении
| 1) Магнитный поток синусоидальный.
Фm = Um / ωW
2) Поток отстает по фазе от напряж. на π / 2.
|
| Уравнение трансформаторной ЭДС
| E = 4,44 f W Фm
|
| При увеличении зазора δ уменьшается сопротивление катушки и увеличивается ток.
| 
|
| Нелинейные цепи
| 
|
| Rст ≡ tg α – статическое сопротивление
Rд ≡ tg β – динамическое сопротивление
|
Цепи с магнитной связью
| 
|
| Мосты переменного тока
| 
|
| Условие равновесия моста
| 
|
| Линия без искажения
| Форма сигнала в начале и в конце линии одинакова
|
| Условие такой линии
| 
|
| Коэфф. затухания
Коэфф. фазы
| 
|
| Волновое сопротивление
| 
|
| Линия без потерь
| Отсутствует затухание
|
| Условие такой линии
| r = 0; g = 0.
|
| Режим согласования
| 
|
| Условия возникновения стоячих волн
| 
|
| | |
| ЗАДАЧИ
| |
| Цепи постоянного тока
| |
| 
|
| 
|
| В методе 1 и 2 законов Кирхгофа
| Количество уравнений равно числу ветвей.
|
| Цепи синусоидального тока
| |
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
| | |
| ТРАНСФОРМАТОРЫ
| |
| Коэффициент трансформации
| 
|
| Основные уравнения
| 
|
| Магнитный поток трансформатора практически не зависит от нагрузки (от тока)
| 
|
| Потери в трансформаторе
| ΔР = ΔРст + ΔРм
|
| Потери в стали (в магнитопроводе)
| ΔРст = ΔРг + ΔРвт
ΔРг – потери на гистерезис
ΔРвт – потери на вихревые токи
|
| Как уменьшить ΔРг?
| Магнитопровод вып. из магнитомягкой стали.
|
| Как уменьш. ΔРвт?
| Магнитопровод вып. шихтованным.
|
| Потери в меди (в обмотках)
| 
|
| Как опред. ΔР?
| ΔРст – из опыта хх
ΔРмн – из опытс кз
ΔРст – постоянные(не зависят от тока)
ΔРм - переменные
|
| Ток короткого замыкания
| 
|
| Напряжение короткого замыкания
| 
|
| Потеря напряжения
| 
|
| Внешняя характеристика
| 
|
| Коэффициент нагрузки
| 
|
|
КПД трансформатора
| 
|
| Трехфазный трансформатор
| Y/Y – 12; Y/Δ – 11
12 и 11 – группы соедин.
|
| Автотрансформатор
Область применения К<2.
| Трансформатор, у которого обм. НН является частью обм. ВН.
|
| Измерительные трансформаторы
| Трансформатор тока и трансформатор напряж.
|
| Как включ. измерит. трансформаторы?
| ТТ – послед. ТН - паралл. с нагрузкой
|
| Асинхронные двигатели
| 
|
| Частота вращения ротора
| nр < n0
nр = n0 (1 – s)
|
| Скольжение
| 
|
| Частота тока ротора
| f2 = s f1
|
| Напряжение обм. статора
| 
|
| ЭДС обм. ротора
| E2 = s E2к E2к – ЭДС неподвижного ротора
|
| Магнитный поток АД
| 
|
| Ток ротора
| 
|
| Инд. сопрот. обм. ротора
| 
|
| 
|
| Число пар полюсов обмоток статора и ротора
| 
|
| Электромагнитный момент АД
| 
|
| Как момент зависит от напряжения сети?
| Момент АД пропорционален квадрату напряжения сети.
|
| Пусковой момент (при s = 1)
| 
|
| Механическая характеристика АД
| 
|
| Критическое скольжение
(когда М=max)
| 
|
| Максим.момент
(+) – двиг, (-) - генератор
| 
|
|
|
|
| Момент неявнополюсной СМ
| 
|
| Как зависит момент от напряж. сети?
| Момент пропорционален напряжению сети
|
| Механическая характеристика СД (абс. жесткая)
| 
|
| Пусковой момент СД
| Mп = 0
|
| Пуск СД
| Применяется асинхронный пуск (на роторе кроме обм. возбуждения имеется еще беличья клетка)
|
| U-образные характеристики СД
| 
|
| Угловая характеристика СД
| 
|
| | |
| Машины постоянного тока (МПТ)
| |
| Электрическая схема МПТ
| 
|
| Основные уравнения
| U=E-RяIя – ГПТ
U=E+RяIя – ДПТ
E=cФΩ
М=сФI
|
| Реакция якоря
| Влияние магнитного поля обмотки якоря на основное магнитное поле машины.
|
| Какие бывают МПТ?
| Независ.,паралл., послед. и смеш. возбуждения.
|
| Основные характеристики генератора пост. тока
| 1) Характеристика ХХ.
2) Внешняя характерист.
3) Регулировочная хар.
|
| Условие самовозбуждения генератора пост. тока
| 1) Наличие Фост
2) Фв должно быть направлено согласно с Фост
3)Rв < Rв кр
|
| | |
|
| |
| Двигатель смешанного возбуждения
| |
| Мех. хар-ка (переменной жесткости, но при М=0 Ω ≠ ∞)
| 
|
| Тахогенераторы
(для измерения скорости вращения валов)
| ГПТ независ. возб., вкл. на вольтметр.
|
| | |
| Основы электропривода (ЭП)
| |
| Что включает ЭП?
| ЭД + ред. + мех. + сист. упр. ЭД
|
| Уравнение моментов
| 
|
| Маховый момент
| 
|
| Мощность
| 
|
| Основные режимы работы ЭП
| 1) Продолжительный (S=1)
2) Кратковременный (S=2)
3) Повторно-кратковременный (S=3)
|
| Превышение температуры
| τ = θ – θ0
|
| Продолжительность включения
| 
|
| Метод эквивалентного момента
| 
|
| Выбранный эл. двигатель проверяют
| 1) По максим. моменту
Мm=λМн; Мm>Мсm
2) По пуск. моменту
Мп=Кп Мн; Мп>Мс нач
|
| Метод эквив. момента при повт.-кратковрем. режиме
| 
|
| Как опред.мощн. дв. при повт.-кратковр. режиме?
| 
|
| | |
| Биполярные транзисторы (БТ)
| 3-х электродные приборы с 2-мя р-п переходами
|
| Какие бывают БТ?
| 
|
| 
|
| База (б)
| Средний слой
|
| Эмиттер (э)
| Наружн. слой, явл. источн. носит. заряда
|
| Коллектор (к)
| Наружн. слой, принимающий заряды.
|
| Полевые транзисторы (ПТ)
| Униполярные транзисторы.
|
| Канал
| Центральная область
|
| Исток (И)
| Электрод, из кот. в канал входят заряды.
|
| Сток (С)
| Электрод, через который заряды уходят из канала.
|
| Затвор (З)
| Электрод для регулирования поперечного сечения канала
|
| ПТ с управляемым р-п переходом
| 
|
| МОП(МДП)
| 
|
| ВАХ ПТ
| 
|
| Тиристоры (Т)
| Прибор с 3-мя или более р-п переходами
|
| Диодные Т
| 
|
| Триодные Т
| 
|
| | |
| Мостовые В
| |
| Макс. обр. напряжение на диоде
| Uобр m = Uл
|
| Выпрямленное напряж.
| U0 = 2,34 Uф
|
| Коэффициент пульсации
| 
|
| Сглаживающие фильтры
| Емкостные, индуктивные и смешанные.
|
| Коэффициент сглаживания
| 
|
| Управляемые выпрямители (можно регулировать напряжение)
| В схемах вместо диодов – тиристоры.
|
| Выпрямленное напряжение
| 
|
| Инверторы (И)
1-ведомые сетью
2-автономные
| Преобразуют постоянный ток в переменный.
|
| Инверторы ведомые сетью
| Работают на сеть, в которой имеется источник переменной ЭДС
|
| Автономные инверторы
| 1-инверторы тока
2-инверторы напряжения
|
| Инверторы тока
| Источник раб. в режиме ист. тока (большое внутр. сопр.)
|
| Инверторы напряжения
| Источник раб. в реж. ист. ЭДС (малое внутр. сопр.)
|
| .Усилители (У)(напряж., тока и мощн.)
|
|
| Усилители напряжения
| УНТ, УНЧ,УВЧ, импульсные У, избирательные У
|
| Усилитель напряжения с общим эмиттером
(входные и выходные напряжения)
| 
|
| Параметры усилителя напряжения
| 
|
| Температурная стабилизация усилителя напряжения
| За счет отрицательной обратной связи
|
|
|
|
| Операционные усилители (ОУ)
| Дифференциальные УПТ с большим коэффициентом усиления.
|
| Коэфф. усиления ОУ
| 
|
Масштабные (суммирующие) ОУ
| 
|
Дифференцирующие ОУ
| 
|
Интегрирующие ОУ
| 
|
| Усилители мощности (УМ)
| |
| Однотактные УМ
| Режим А (η=0,5)
|
| Двухтактные УМ
| Режим В (η=0,8)
|
Оптроны
| Преобразуют эл. сигналы в оптические и передают их фотоэл. преобразователям.
|
| Электронные генераторы гармонических колебаний (ЭГ)
| Преобраз. энергию пост. тока в эл. магн. колебания синусоид. формы.
|
| По способу возбуждения различают ЭГ
| 1-с независимым возб.
2-с самовозбужд. (автогенераторы)
|
| Различают
| 1-LC - автогенер. (ВЧ)
2-RC - автогенер. (НЧ)
|
| Режим работы
| Обычно режим С
|
| Условие самовозбуждения
| 
|
| Импульсные и цифровые устройства
| |
| Импульсы
| 1-видеоимпульсы
2-радиоимпульсы
|
| Частота повторения импульсов
| 
|
| Скважность
| 
|
| Электронный ключ
Режимы работы
| 1-режим отсечки
2-режим насыщения
|
| | |
| | |
| | |
| Асинхронный RS - триггер
| 
|
| Синхронный RS - триггер
| 
|
| D – триггер (Q=1, если D=1 и С=1)
| 
|
| Т – триггер (счетный)
С каждым импульсом переход 0 – 1 и 1 – 0.
| 
|
| JK – триггер (универсальный)
| 
|
| Цифровые четчики импульсов (ЦСИ)
| Реализуют и фиксируют счет числа импульсов.
|
| Регистры
| Выполняют запись и хранение дискретного «слова».
|
Компаратор
| Предназначен для сравнения двух напряжений
|
Триггер Шмитта (пороговый элемент)
| Компаратор, уровни вкл. и выкл. которого не совпадают.
|
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
| Преобразует цифровую информацию в аналоговую.
|
| Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
| Преобразует аналоговую информацию в цифровую.
|
| Релаксационные генераторы (РГ)
| Используются для получения прямоугольных импульсов.
|
| Режимы работы
| 1-Автоколебаний
2-Ждущий
3-Синхронизации
|
Режим автоколебаний
(Мультивибраторы)
| Два состояния квазиравновесия. Переход из олного в др. без внешнего воздействия.
|
| | |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
| |
| Измерения
| Определение значений физической величины опытным путем.
|
| Эл. измерительный прибор
| Средство эл. измерений
|
| Различают приборы
| Аналоговые и цифровые
|
| Аналоговые приборы
| Показания являются непрерывными функциями измеряемых величин.
|
| Цифровые приборы
| Показания представлены в цифровой форме.
|
| По методам измерений различают
| Приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.
|
| Диапазон измерения
| Область значений измеряемой величины Х, для которой нормированы допустимые погрешности.
|
| Чувствительность S аналогово прибора
| 
|
| Шкала прибора равномерная
|
| Порог чувствительности
| Наименьшее изменение входной величины X, способное вызвать заметное изменение показаний приборов.
|
| Различают погрешности измерения
| 1) По источнику измерения – методические и инструментальные.
2) По взаимной корреляции значений - систематические, прогрессирующие и случайные.
3) По форме нормирования – абсолютные, относительные и приведенные.
|
| Абсолютная погрешность
| 
|
| Относительная погрешность
| 
|
| Приведенная погрешность
| 
|
| Класс точности
| Приведенная погрешность в процентах.
Например,
|
| | |
| | |
| | |
| Измерение напряжения.
Для расширения пределов измерения используется доб.сопр.
| 
|
| Измерение активной мощности с помощью ваттметра.
| 
|
| Измерение сопротивлений с помощью эл. моста.
| 
|
| Измерение неэлектрических величин
| Используются преобразователи неэлектрических величин в электрические.
|
Тензорезистор
| Зависимость сопротивления от механической деформации.
|
| Индуктивный пребразователь.
Измерение перемещений, неразрушающего контроля и др.
| Зависимость индуктивного сопротивления от зазора в магнитопроводе.
|
| Емкостный преобразователь.
Измерение перемещений, уровня жидкостей и др.
| Зависимость емкостного сопротивления от размеров материала между электродами.
|
| Реостатный преобразователь
Измерение перемещений, уровня жидкостей и др.
| 
|
| Индукционный преобразователь.
(Введение плунжира приводит к появлению ЭДС)
Измерение перемещений.
| 
|
| Пьезоэлектрический преобразователь
Используется для измерения давлений, вибраций, ускорений и др.
| Эффект появления зарядов на поверхности некоторых кристаллов под влиянием механических напряжений.
|
| | |
| | | | | | |
Или ∑Pист =∑P потр
∑Qист =∑Q потр
(+)-нагрузка инд. характ.
(-)-нагрузка емк. характера
U – действ.частотная хар-ка
V – мнимая.частотная хар-ка
A – амплит..частотная хар-ка
φ - фазовая.частотная хар-ка
- амплит.- фаз. частотная хар-ка
(+)-волна перемещается от начала линии к концу
(-)-волна перемещается от конца линии к началу
2) Закон Ампера
Синхр. маш. – 
С помощью ГПТ или УВ уменьшают напряжение.
