
- •Перечень экзаменационных вопросов
- •Часть 1. Электротехника
- •Часть 2. Основы электроники
- •Часть 3. Основные законы электротехники
- •Часть 1. Общая электротехника
- •1. Проводники в электрическом поле.
- •2. Диэлектрики в электрическом поле.
- •3.Основные электрические свойства диэлектрика.
- •4. Конденсаторы.
- •5. Магнитные свойства веществ.
- •6. Сила действующая на проводник с током в магнитном поле.
- •7. Э,д,с, в проводнике движущемся в магнитном поле.
- •8. Преобразование механической энергии в электрическую (принцип действия простейшего электрического генератора).
- •9. Преобразование электрической энергии в механическую (принцип действия простейшего электродвигателя)
- •10. Магнитоэлектрический измерительный механизм.
- •11. Электромагнитный измерительный механизм.
- •12.Электродинамический измерительный механизм.
- •13. Индукционный измерительный механизм.
- •14. Измерение тока.
- •15. Измерение напряжения.
- •16. Измерение мощности и энергии.
- •17. Измерение электрического сопротивления.
- •1.Косвенный метод. Для измерения сопротивлений косвенным методом в Рис.17.1
- •18. Устройство трансформатора.
- •19. Принцип действия трансформатора
- •20.Охлаждение трансформаторов.
- •21. Коэффициент полезного действия трансформатора.
- •22. Устройство трехфазных асинхронных двигателей.
- •23. Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.
- •24. Пуск в ход трехфазных ад.
- •25.Устройство машин постоянного тока.
- •26. Работа машины постоянного тока в режиме электрического генератора.
- •27. Работа электрической машины постоянного тока в режиме электродвигателя.
- •2 8. Генератор постоянного тока с независимым возбуждением, его характеристики.
- •29. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением, его характеристики.
- •30. Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением, его характеристики.
- •31. Пуск в ход двигателей постоянного тока.
- •32. Регулирование частоты вращения и реверсирование двигателей с параллельным возбуждением.
- •33.Выбор электродвигателей для электропривода по мощности.
- •34. Аппаратура для управления электроприводом.
- •Часть 2. Основы электроники
- •Электропроводность полупроводников.
- •2. Формирование электронно-дырочного перехода.
- •3. Работа электронно-дырочного перехода при прямом и обратном напряжении.
- •4. Пробой электронно-дырочного перехода, его виды.
- •5. Выпрямительные диоды.
- •6. Устройство биполярного транзистора.
- •7. Принцип действия биполярного транзистора.
- •8. Схемы включения биполярного транзистора.
- •9.Устройство и принцип действия динистора.
- •10. Устройство и принцип действия тринистора.
- •11. Виды фотоэффекта.
- •12. Вакуумные и газонаполненные фотоэлементы.
- •13. Полупроводниковые фотоэлементы.
- •14 Общие сведения об электронных выпрямителях, структурная схема выпрямителя.
- •4) Трехфазные выпрямители.
- •5) Управляемые выпрямители.
- •15. Однополупериодные выпрямители.
- •16. Двухполупериодная трансформаторная схема выпрямления.
- •17. Двухполупериодная мостовая схема выпрямления.
- •18. Трехфазные выпрямители.
- •19.Управляемые выпрямители.
- •20. Ёмкостный сглаживающий фильтр.
- •21.Индуктивный сглаживающий фильтр.
- •22.Электронные усилители, общие сведения, классификация, структурная схема усилителя.
- •2. Усилительный блок – обеспечивает усиление электрических сигналов
- •23. Основные технические показатели усилителей электрических сигналов.
- •1. Амплитудная характеристика. Амплитудная характеристика рис 23.1
- •24. Усилительный каскад.
- •25. Режимы работы усилительных каскадов.
- •26. Предварительные каскады усиления. Междукаскадные связи в усилителях.
- •27. Обратная связь в усилителях.
- •28. Однотактный выходной каскад усиления..
- •29. Двухтактный трансформаторный выходной каскад.
- •Двухтактный бестрансформаторный выходной каскад.
- •Электронные генераторы синусоидальных колебаний
- •Электронные генераторы пилообразного напряжения.
- •Общие сведения об электронных осциллографах.
- •34 Общие сведения об интегральных микросхемах.
- •Часть 3
- •1. Закон Кулона.
- •6. Закон Ома для участка цепи.
- •7. Закон Ома для полной цепи.
11. Электромагнитный измерительный механизм.
Электромагнитный измерительный механизм (рис.11.1) состоит из неподвижной катушки 3 и подвижного ферромагнитного сердечника 1, эксцентрично закрепленного на оси. К оси крепятся противодействующие пружины 2, указательная стрелка и успокоитель. В приборах такой системы, вращающий момент создается воздействием на подвижный ферромагнитный сердечник 1 магнитного поля измеряемого тока неподвижной катушки 3. Сердечник втягивается в узкую щель катушки при наличии в ней измеряемого тока. Подвижная часть устанавливается на растяжках или на опорах. Для создания противодействующего момента используют упругие свойства спиральной пружины 2. При втягивании ферромагнитного сердечника внутрь катушки с током магнитное поле катушки усиливается, возрастает энергия магнитного поля, dW = Fdl.
Противодействующий механический момент спиральной пружинки Мпр = k2α, где α — угол закручивания пружинки — угол поворота стрелки. Стрелка прибора остановится на каком-либо делении шкалы, когда вращающий и противодействующий 1моменты окажутся равны друг другу Мвр = Мпр
Рис. 11.1 или k1I2 = k2α, откуда
α= (k1/k2)I2 = kl2.
Таким образом, угол поворота стрелки пропорционален квадрату тока, проходящего по катушке. Следовательно, шкала прибора неравномерна — в начале шкала сжата. Увеличение густоты делений в начале шкалы объясняется квадратичной зависимостью угла поворота стрелки от силы тока в катушке. Неравномерность шкалы несколько исправляется подбором формы сердечника и взаимным расположением катушки и сердечника.
Электромагнитные приборы служат для измерения в цепях постоянного и переменного токов. Сердечник из магнитомягкого ферромагнетика быстро перемагничивается с изменением направления тока в катушке и втягивается в катушку при любом направлении тока.
Электромагнитные приборы имеют низкий класс точности и используются в качестве щитовых приборов.
Достоинство электромагнитных приборов в том, что они служат для измерения величины в цепях постоянного и переменного тока, по конструкции просты, дешевы, весьма устойчивы к перегрузкам.
К недостаткам электромагнитных приборов следует отнести: неравномерность шкалы; наличие остаточного намагничивания сердечника; низкая точность в цепях постоянного тока за счет остаточного намагничивания сердечника; влияние внешних магнитных полей на показания прибора, из-за небольшого собственного магнитного поля катушки; малая чувствительность, поскольку малый ток, проходя по катушке, не может вызвать заметных отклонений подвижной части прибора, большое собственное потребление энергии.
12.Электродинамический измерительный механизм.
В электродинамических измерительных приборах (рис.12.1) имеются две катушки. Одна неподвижная 1, выполненная из толстого изолированного провода, другая катушка 2 подвижная, намотана из тонкого изолированного провода и крепится на оси. На этой же оси крепится указательная стрелка 3 и алюминиевая пластина 4 электромагнитного успокоителя.
Р
абота
приборов электродинамической системы
основана на принципе взаимодействия
двух катушек с током. При прохождении
тока по катушкам подвижная катушка
поворачивается так, чтобы её
плоскость
совпала с плоскостью неподвижной
катушки. Вместе с катушкой
поворачивается указательная стрелка
и алюминиевая пластинка
успокоителя. Вращающий
момент при взаимодействии катушек пропорционален
силе токов, проходящих через них,
Рис. 12.1 Мвр = kI1I2,
где I1 — ток в неподвижной катушке, I2 — ток в подвижной катушке, k — коэффициент пропорциональности. Противодействующий момент пропорционален углу поворота катушки
Мпр = k2α.
При равенстве моментов стрелка устанавливается в положение равновесия Мпр = Мвр. Следовательно,
k2α = k1l1l2, α= k1l1l2 / k2
Таким образом угол отклонения стрелки прибора пропорционален произведению силы токов в неподвижной и подвижной катушках.
Приборы электродинамической системы применяются в качестве амперметров, вольтметров и ваттметров в цепях постоянного и переменного токов, так как направление вращающего момента не изменяется при изменении направления обоих токов.
Электродинамические приборы имеют ряд достоинств: возможность применения для измерений в цепях постоянного и переменного тока; высокую точность, обусловленную отсутствием в токонесущих катушках металлических частей. К недостаткам электродинамических приборов нужно отнести: низкую чувствительность, так как малый ток в катушках не вызовет заметного отклонения подвижной катушки; большая чувствительность к перегрузке, так как ток в катушки подводится через тонкие спиральные пружинки 5; влияние внешних магнитных полей на показания прибора, из-за небольшого собственного магнитного поля катушек; неравномерность шкалы (кроме ваттметра).
Для устранения влияния внешних магнитных полей электродинамические приборы изготовляются экранированными. В экранированных приборах обе катушки помещаются в железный цилиндр (экран) 6.
Часть недостатков можно устранить, если внутри обоих катушек поместить ферромагнитные сердечники. Такой измерительный механизм называют ферродинамическим. Введение ферромагнитного сердечника позволяет уменьшить собственное потребление энергии, увеличить чувствительность и отказаться от электромагнитных экранов. Однако вместо устраненных недостатков появляются другие: существенно снижается точность прибора из-за наличия остаточной индукции в ферромагнитных сердечниках, усложняется конструкция прибора.
Электродинамические измерительные механизмы применяют для лабораторных переносных приборов повышенной точности, а ферродинамические чаще изготавливают щитовыми и применяют в цепях переменного тока.