umenshennye_shpory_-_dlya_Alinkogj

Билет№9.

1.Эл. цепь синусоид. тока с параллельным соединением сопротивлений (проводимость цепи).

рис. Цепь с параллельным соединением и её векторная диаграмма.

общий ток в цепи:

Активная мощность цепи: Р=Р₁+Р₂+Р₃. Реактивная мощность цепи равна алгебраической сумме реактивных мощностей всех ветвей:

Полная мощность цепи:

Угол сдвига между током и напряжением опред-ся из векторной диаграммы: cosφ=P/S

Для анализа и расчета таких цепей используют проводимости, с помощью к-рых разветвленная цепь можно преобразовать в простейшую цепь и аналитически рассчитать токи и напряжения всех её участников. В цепях постоянного тока проводимостью называют величину, обратную сопротивлению участка цепи: g=1/r и ток выражается как произведение напряжения на проводимость: I=Ug

Составляющие комплексной проводимости:

2.Схема включения транзистора с общей эмиттером и ее коэффициент усиления по напряжению.

С помощью этой схемы возможно осуществить усиление по току, по напряжению и наибольшее усиление по мощности по сравнению с другими схемами.

3.Схема замещения и механическая характеристика трехфазного асинхронного электродвигателя.

рис.схема замещения

Для анализа работы асинхр. двигателя пользуются схемой замещения. В асинхр. двигателе энергия, переданная вращающимся магнитным полем ротору, преобразуется в механическую и отдается валом двигателя потребителю в виде механической энергии. Эл.магн. мощности, предаваемые магн. полем ротору двигателя: Р_эм=Р₁-∆Р₁ В асинхр. двигателе эл.магн. мощность за вычетом потерь в обмотке ротора превращается в механич. мощность: Р₂=Рмех=Рэм-3(I₂)²r₂=Pэм-3(I’₂)²r’₂=>

таким образом, потери мощности в сопротивлении r’_э численно равен мех. мощности, развиваемой двигателем.

Мех. характеристикой называется зависимость частоты вращения ротора двигателя или скольжения от момента, развиваемого двигателем при установившемся режиме работы.

При помощи схемы замещения опр-ся ток фазы ротора:

Уравнение момента:

уравнение мех. характеристики

Билет№10.

1.Явление резонанса токов в эл. цепи синусоид. тока и его особенности.

Резонансом токов называется такое состояние цепи, когда общ. ток совпадает по фазе с напряжением, реактивная мощность равна нулю и цепи потребляет только активную мощность. Может возникать при параллельном соединении.

1. Полная мощность равна активной

2. индуктивная равна емкостной. Q = Q_L – Q_C=0 => Q_L = Q_C.

3. при резонансе токов коэффиц. мощности равен 1: сosφ = G/Y = 1.

4.G = Y = Y_min.

B = B_L – B_C = 0 => B_L = B_C. Индуктивная проводимость равна емкостной.

5.I = U∙G = U∙Y_min = I_min. При резонансе токов показания амперметра минимальные.

2.Схема включения транзистора с общей коллектором и ее коэффициент усиления по току.

3.Способы пуска трехфазного асинхр. электродвигателя.

Снижение напряжения на обмотках асинхр. двигателя при пуске может быть достигнуто различными способами:1)пуском с использованием автотрансформатора или индукционного регулятора; 2)пуском с переключение обмотки статора со звезды на треугольник; 3)пуском с включением дополнительного сопротивления в обмотку статора двигателя. Такие способы применяются для пуска двигателей тех механизмов, для к-рых не требуется большой пусковой момент.

Для пуска двигателя его обмотки статора подключают к трехфазной сети с помощью выключателя. После включения выключателя происходит разгон двигателя. Двигатель разгоняется до установившейся частоты вращения, при к-рой момент, развиваемый двигателем, равен моменту сил сопротивления на его валу.

Асинхр. двигатель с фазным ротором пускают в ход с помощью пускового реостата, включенного последовательно с обмоткой ротора. В начальный момент пусковое активное сопротивление реостата вводится в цепь двигателя полностью. С увеличением оборотов частота вращения вращающегося магн. поля по отношению к ротору уменьшается. Соответственно уменьшается ЭДС и ток ротора. При полностью введенном сопротивлении пускового реостата пуск двигателя заканчивается. Введение добавочного сопротивления в цепь ротора при пуске двигателя позволяет увеличить пусковой момент вплоть до максимального зн-ния и одновременно значительно снизить пусковой ток.

Существенный недостаток асинхр. двигателей – относительно сложное регулирование частоты их вращения

Билет№11.

1.Коэффициент мощности потребителей электроэнергии и его экономическое зн-ние.

Коэффициент мощности опр-ся формулой cosφ=P/S и показывает, какую часть полной мощности составляет активная мощность.

Пусть активная мощность установки остается постоянной, тогда выясним, к чему приведет увеличение коэффициента мощности. При увеличении коэффициента мощность S уменьшается. При P=const это может происходить лишь за счет уменьшения реактивной мощности Q установки. Снижение мощности S приводит к уменьшению линейного тока. Последнее будет сопровождаться уменьшением потерь напряжения и мощности в сопротивлениях проводов сети, обмотках трансформатора и генератора. при уменьшении тока площади поперечного сечения названных элементов могут быть также уменьшены. В действующей установке повышение cosφ при существующей площади поперечного сечения проводов позволяет увеличить число приемников, к-рые могут быть подключены к данной сети. Таким образом, повышение коэффициента мощности дает определенные выгоды во многих отношениях, а поэтому имеет большое зн-ние.

2.Схема включения транзистора с общей коллектором и ее коэффициент усиления по напряжению.

3.Способы регулирования частоты (скорости) вращения трехфазного асинхр. электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Частота вращения ротора в нормальном режиме работы несколько меньше частоты вращения магн. поля. Поэтому изменение частоты вращения магн. поля вызывает изменение в той же степени и частоты вращения ротора двигателя. Из выражения n₀=60f₁/p вытекает два наиболее распространенных способа регулирования частоты вращения: 1)изменение числа пар полюсов р; 2)изменение частоты f₁ напряжения источника.

Первое осуществляется изменением схемы соединения обмотки статора с помощью переключателя. Обмотка каждой фазы двухскоростного асинхр. двигателя состоит из нескольких частей, к-рые соединяются между собой параллельно или последовательно. В результате образуются разные числа пар полюсов.

Для регулирования частоты вращения ротора изменением частоты тока статора необходимо иметь отдельный источник или преобразователь энергии с регулированием частоты. Для этого используются синхронные, асинхронные или индукционные генераторы. Частота напряжения в обмотке статора синхр. генератора: f₁=pn/60. При изменении частоты вращения синхр. генератора изменяется и частота f₁ и следовательно, частота вращения ротора. Такой способ позволяет получить широкий диапазон и плавное регулирование частоты вращения.

Существует также такой способ регулирования частоты как изменение напряжения на обмотке статора. В качестве регулятора использ-ся индуктивное регулируемое сопротивление, включенное в цепь обмотки статора

Билет№12.

1.Получение трехфазной системы ЭДС.

Трехфазной называется эл. цепь, в ветвях к-рой действуют три одинаковые по амплитуде синусоид. ЭДС, имеющие одну и ту же частоту, сдвинутые по фазе одна относительно другой на угол 120º. В качестве источника эл. энергии в трехфазных цепях используется синхр. генераторы. В трех обмотках статора синхр. генератора, называемых его фазами, и индуцируются указанные три ЭДС.

рис.положительное направление и графики ЭДС синхр. генератора.

e_a=E_amsinωt, e_b=E_bmsin(ωt-2π/3), e_c=E_cmsin(ωt+2π/3)

рис. Векторная диаграмма

Согласно формулам и графикам ЭДС достигает максимального зн-ния сначала в фазе а , затем в b, и наконец в с.

2.Схема включения транзистора с общей коллектором и ее коэффициент усиления по мощности.

3.Способы регулирования частоты (скорости) вращения трехфазного асинхр. электродвигателя с фазным ротором (с контактными кольцами).

Регулирование частоты вращения ротора асинхр. двигателя с фазным ротором в большинстве случаев осуществляется путем введения в цепь обмотки ротора дополнительного сопротивления.

Регулирование частоты вращения изменением скольжения производят изменением активного сопротивления в цепи ротора, в обмотку к-рого включают дополнительное сопротивление. При увеличении активного сопротивления получают семейство механ. характеристик :

Из них видно, что при увеличении активного сопротивления в цепи ротора рабочая точка смещается с одной механ. характеристики на другую, соответствующую новому, возросшему сопротивлению цепи ротора. Происходит увеличение скольжения ротора, а следовательно, уменьшение частоты вращения ротор

Билет№13.

1.Соединение трехфазного потребителя эл. энергии звездой при симметричной нагрузке (соотношение токов и напряжений, векторная диаграмма).

При соединении звездой фазные напряжения потребителя Ua, Ub, Uc не равны линейным напряжениям Uab, Ubc, Uca:

Линейные и фазные напряжения соотносятся:

Нагрузка считается симметричной, когда равны в отдельности активные и реактивные сопротивления всех фаз: r_a=r_b=r_c; x_a=x_b=x_c

Пусть при симметричной нагрузке имеется нейтральный провод. В отношении любой фазы справедливы все формулы, полученные ранее для однофазных цепей. Так для фазы а:

=>

Ia=Ib=Ic=Iф; φ_a=φ_b=φ_c=φ_ф; Рa=Рb=Рc=Рф; Qa=Qb=Qc=Qф; Sa=Sb=Sc=Sф;

Напряжение на нейтрал. проводе:

Отключение нейтрального провода при I_N=0 не приведет к изменению фазных напряжений , токов, углов сдвига фаз, мощностей и векторной диаграммы. Следовательно, при симметричной нагрузке в нейтральном проводе нет необходимости и в этом случае его не применяют. Мощности могут быть также выражены:

2.Однополупериодный выпрямитель, принцип действия, коэффициент пульсации выпрямленного тока.

Под выпрямлением понимают процесс преобразования переменного тока в постоянный с помощью устройства, обладающего односторонней проводимостью. Выпрямительное устройство состоит из: трансформатора (для изменения зн-ния переменного напряжения), эл. вентиля (выпрямление переменного тока), сглаживающий фильтр (уменьшают пульсацию выпрямленного тока и напряжения на выходе). Принцип действия: в качестве эл. вентиля используется полупроводниковый диод. Он проводит эл ток только в том случае, когда его анод относительно катода имеет положительный потенциал. Поэтому ток в цепи протекает только в одном направлении, т.е. в течении одной половину периода переменного напряжения. Однополупериодное выпрямительное устройство характеризуется глубокими пульсациями выпрямленного тока и напряжения и коэффициент пульсации равен:

3.Устройство и принцип действия трансформатора.

Трансформатор – статический эл.магн. аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Он состоит из стального сердечника, собранного из листов эл.техн. стали, изолированных друг от друга с целью снижения потери мощности на гистерезис и вихревые токи. На сердечнике однофазного трансформатора в простейшем случае расположены две обмотки, выполненные из изолированного провода. К первичной обмотке подводится питающее напряжение U1, со вторичной его обмотки снимается напряжение U2,к-рое подводится к потребителю эл.энергии. Переменный ток, проходя по виткам первичной обмотки трансформатора, возбуждает в сердечнике магнитопровода переменный магн. поток Ф. Изменяясь во времени по синусоид. закону Ф=Фm*sinωt, этот поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток

Билет№14.

1.Соединение трехфазного потребителя эл. энергии треугольником при симметричной нагрузке (соотношение токов и напряжений, векторная диаграмма).

Независимо от зн-ния и характера сопротивлений потребителя каждое фазное напряжение равно соответственно линейному напряжению: Uф=Uл. Фазные токи не раны линейным:

Нагрузка считается симметричной, когда равны в отдельности активные и реактивные сопротивления всех фаз: r_a=r_b=r_c; x_a=x_b=x_c

В отношении любой фазы справедливы все формулы:

=>

Iab=Ibc=Ica=Iф; φ_ab=φ_bc=φ_ca=φ_ф; Рab=Рbc=Рca=Рф; Qab=Qbc=Qca=Qф; Sab=Sbc=Sca=Sф

При симметричной нагрузке существуют симметричные системы фазных и линейных токов. И зн-ние линейного тока: Мощности можно рассчитать по формулам:

2.Двухполупериодный выпрямитель, принцип действия, коэффициент пульсации выпрямленного тока.

Под выпрямлением понимают процесс преобразования переменного тока в постоянный с помощью устройства, обладающего односторонней проводимостью. Выпрямительное устройство состоит из: трансформатора (для изменения зн-ния переменного напряжения), эл. вентиля (выпрямление переменного тока), сглаживающий фильтр (уменьшают пульсацию выпрямленного тока и напряжения на выходе). Принцип действия: представляет собой сочетание 2х однополупериодных выпрямителей с общей нагрузкой. Т.к. каждый диод проводит ток только в течение той половины периода, когда анод его становится положительным относительно катода. По рисунку видно, что при заданном направлении напряжения на вторичной обмотке трансформатора проводить ток будет диод Д1, диод Д2 при этом закрыт. При изменении направления напряжения на вторичной обмотке проводящим становится диод Д2. Таким образом, диоды в схеме будут находиться в проводящем состоянии в различные полупериоды направления на обмотке трансформатора. Пульсации в таком устройстве значительно уменьшается по сравнению с однополупериодным. Коэффициент пульсации в данном случае:

Схема замещения и приведения параметров трансформатора.

Приведенный трансформ. -трансформатор заменяющий реальный, у к-рого параметры вторичной обмотки приведены к напряжению и числу витков первичной. При этом коэффициент трансформации равен 1. В процессе определения параметров вторичной обмотки приведенного трансформ. все параметры первичной его обмотки остаются неизменными. При замене реального трансформ. приведенным активные, реактивные и полные мощности, а также коэффициент мощности трансформ. должны оставаться постоянными.

Значение вторичной приведенной ЭДС: E₁=nE₂ =E’₂

Аналогично для вторичного приведенного напряжения: U’₂=nU₂

Значение приведенного вторичного тока: E₂I₂ =E’₂ I’₂=> I’₂= I₂/n

Приведенное активное сопротивление вторичной обмотки (аналогично для реактивного индуктивного и полного сопротивлений):

=>

Билет№15.

1.Мощности трехфазной эл. цепи.

2.Емкостной эл. фильтр в выпрямительной схеме и его влияние на коэффициент пульсации выпрямленного тока.

Коэффициент пульсации можно значительно снизить, если на выходе включить сглаживающий эл. фильтр. Простейшим сглаживающим фильтром является конденсатор, включаемый параллельно слаботочной нагрузке. При его использовании сглаживание пульсаций выпрямленного тока и напряжения происходит за счет периодической зарядки конденсатора фильтра (когда напряжение на выходе трансформатора превышает напряжение на нагрузке) и последующей его разрядки на сопротивление нагрузки. Конденсатор не пропускает постоянной составляющей тока и обладает тем меньшим сопротивлением для переменных составляющих, чем выше их частота. Применяется предпочтительно в схемах с малыми зн-ниям выпрямленного тока, т.к. при этом возрастает эффективность сглаживания.

3.Потери мощности и КПД трансформатора.

В трансформаторе теряется энергия в обмотках и в магнитопроводе. Потери мощности в обмотках равны ∆Pм=(I₁)²r₁+(I₂)²r₂=(I₁)²r_к

Потери мощности в магнитопроводе

,

где G – масса магнитопровода, Bm – амплитуда магн. индукции, ∆P₁₀ – удельные потери в стали при Bm=1 Тл, f=50 Гц, ∆P₁₅ – удельные потери в стали при Bm=1,5 Тл, f=50 Гц, f – частота тока в обмотке.

Потери в обмотке зависят от нагрузки, потери в магнитопроводе практически не зависят от нагрузки. КПД действия трансформатора равен

η=P₂/P₁= P₂/(P₂+ ∆P_м+∆Pст)

Выражая активную мощность P₂=S₂cosφ₂ получим

η= S₂cosφ₂/( S₂cosφ₂+(I₁)²r_к+∆Pст)

Заменим S₂=βSном; получим

η=βSномcosφ₂/(βSномcosφ₂+∆Pкβ²+∆Pст), где ∆Pк – потери мощности в обмотках при номинальной нагрузке, ∆Pст – потери мощности в магнитопроводе при номинальном напряжении U₂≈U₂ном

Билет№16.

1. Измерение активной мощности трехфазной эл. цепи при соединении эл. цепи при соединении потребителя эл. энергии звездой.

Нагрузка симметричная:

Нагрузка не симметричная:

2.Индуктивный эл. фильтр в выпрямительной схеме и его влияние на коэффициент пульсации выпрямленного тока.

Коэффициент пульсации можно значительно снизить, если на выходе включить сглаживающий эл. фильтр. Простейшим сглаживающим фильтром является дроссель, включаемый последовательно с сильноточной нагрузкой. В результате пульсаций выпрямленного тока в катушке индуктивности возникает ЭДС самоиндукции, к-рая в силу закона эл. магн. индукции стремится сгладить пульсации тока в цепи нагрузки, а следовательно, и пульсации напряжения на ее зажимах. Индуктивные фильтры обычно применяют в схемах выпрямления с большими зн-ниями выпрямленного тока, т.к. в этом случае увеличивается эффективность сглаживания.

3.Опыт холостого хода трансформатора и его назначение.

Опыт холостого хода трансформатора имеет место, когда разомкнута цепь его вторичной обмотки, в обмотке нет тока и она не оказывает влияния на режим работы первичной обмотки. В этом режиме процессы, происходящие в трансформаторе, аналогичны процессам в катушке с ферромагнитным магнитопроводом. Ток холостого хода составляет всего 5-10% номинального зн-ния. Для выяснения соответствия действительных зн-ний тока холостого хода, потерь мощности в магнитопроводе и коэффициента трансформации расчетным данным вновь спроектированного изготовленного трансформатора проводят опыт холостого хода. Этот опыт иногда проводят для выяснения указанных выше параметров трансформаторов, паспортные данные к-рых отсутствуют. В соответствии с паспортными данными трансформатора устанавливают напряжение на первичной обмотке, равное номинальному зн-нию, после чего записывают показания приборов. Амперметр измеряет ток холостого хода I₁₀ , ваттметр – потери мощности в трансформаторе ∆P₀≈∆Pст. Отношение показаний вольтметров равно коэффициенту трансформации n ≈U₁/U₂

Поскольку ток холостого хода и активное сопротивление первичной обмотки малы, потери в ней незначительны и намного меньше потерь в магнитопроводе трансформатора. По этой причине можно считать, что ваттметр измеряет мощность потерь в магнитопроводе.

Билет№17.

1.Измерение активной мощности трехфазной эл. цепи методом двух ваттметров.

Широко распространена схема измерения мощности двумя ваттметрами.

2.Полупроводниковый «р-n» переход и его свойства.

Эл.св-ва полупров.материалов опред-ся валентными электронами. При воздействии вешн. эл.поля на полупроводник создается два вида проводимости: проводимость типа n, в зоне проводимости и провод-ть типа p в зоне заполнения. При этом носители полож. заряда – дырки, перемещаются к отрицат. заряж. полюсу, а электроны – к полож. Указанная элетронно-дырочная проводимость возникает в результате разрыва валентн. связей и явл-ся собственной проводимостью, к-рая обычно невелика. Введение незнач. кол-ва инородных примесей значит. увеличивает эл.проводимость полупроводника.

.При соприкосновении полупроводников различных типов создается обл. по обе стороны от границы соприкосн., называемая электронно-дырочным переходом. В результате соприкосн. вблизи границы полупроводников создается слой, лишенный основных носителей заряда и вследствие этого облад. значит. сопротивлением – т.н. запирающий слой.

В результате этих переходов основн. носителей заряда контактный слой полупроводника типа n оказыв. обедненным электронами и приобретает объёмный полож. заряд. Полупроводник типа p обедняется дырками и приобретает объёмный отриц. заряд. Вследствие этого созд-ся разность потенциалов Uзап., препятствующ. перемещению основных носителей. При отсутствии внеш. напряжения поток электронов и дырок из обл. n в обл. p уравнивается потоком электронов и дырок из обл. p в обл. n. При этом устанавливается динамич. равновесие, и средний ток через р-переход оказыв-ся равным 0.

3.Опыт короткого замыкания трансформатора и его назначение.

Опыт короткого замыкания проводится в процессе исследования трансформатора для определения эл. потерь мощности в проводах обмоток и параметров упрощенной схемы замещения трансформатора. Этот опыт проводится при замкнутой накоротко вторичной обмотке трансформатора. При этом напряжение на вторичной обмотке равно нулю.

Замыкание вторичной обмотки накоротко в процессе эксплуатации приводит к тому, что при номинальном напряжении, подводимом к первичной обмотке, в обмотках трансформатора возникают весьма значит. токи, к-рые могут привести к выходу его из строя.

После сборки схемы опыта с помощью какого- либо регулятора напряжения устанавливают напряжение на первичной обмотке такого зн-ния, при к-ром ток в обмотках равен их номинальным зн-ниям. Напряжение при этом окажется не более 5-15% номинально. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания U_1к. Затем записывают показания приборов. Мощность, измеряемая ваттметром, есть мощность всех потерь энергии в трансформаторе, а именно мощность потерь в обмотках трансформатора при номинальной нагрузке:

∆P_к=(I_1н)²r₁+(I_2н)²r₂=(I_1н)²r₁+(I’_2н)²r’₂, где I’_2н= I_1н, r’₂= r₂n² =>

∆P_к =(I_1н)² (r₁+r’₂)=(I_1н)²r_к, откуда r_к=∆P_к/(I_1н)²

Зн-ние полного сопротивления определяется по показаниям вольтметра и амперметра: z_к= U_1к/ I_1к= U_1к/ I_1н, значение индуктивного сопротивления опред-ся из выражения

Билет№18.

1.Действ. значения синусоид. тока, ЭДС, напряжения.

Под действ. значением тока назыв. такой неизм. во времени ток, при котором данная эл. цепь с активным сопротивлением R за период то же кол-во энергии, что и при действ. изменяющ. синусоид. токе.

Энергия, выдел. при синусоид. токе:

Действ. значение тока:

Действительные зн-ния напряжения и ЭДС аналогично:

2.Полупроводниковые диоды, их свойства и область применения.

Полупроводниковые диоды относятся к эл.приборам, использующим одностороннюю проводимость электронно-дырочного перехода. В зависимости от конструкции электронно-дырочного перехода различают точечные и плоскостные полупроводниковые диоды.

В точечных диодах электронно-дырочный переход создаётся в месте контакта пластинки германия или кремния с заостренной метал. проволочкой, имеющей соответствующие акцепторные или донорные примеси. Такие диоды широко используются в мощностных выпрямительных схемах, для детектирования и преобразования частоты, а также в разнообразной измерительной аппаратуре.

Плоскостными (слоистыми) называются диоды, к-рые основаны на использовании плоскостного контакта двух полупроводников с различной проводимостью. Большинство плоскостных диодов изготавливаются методом сплавления германия, имеющего эл. проводимость с индием. При нагревании индий, используемый в качестве акцепторной примеси, плавится и диффундирует в германий. В результате этого обл. германия на границе с индием приобретает дырочную проводимость. Создаётся плоский p-n переход с односторонней проводимостью. При использовании полупров. диода в различного рода схемах может оказаться, что максимальное обратное напряжение больше допустимого. Тогда приходится включать несколько диодов последовательно с тем, чтобы напряжение распределялось между ними равномерно. Но из-за возможного разброса параметров полупров. диодов может оказаться, что их обратное сопротивления различны. В этом случае напряжение будет распределяться между диодами пропорционально их сопротивлениям. При этом также может оказаться, что на одном из диодов обратное напряжение больше допустимого. В этом случае диоды шунтируют активными сопротивлениями (порядка Rш=1+10кОм), что обеспечивает равномерное распределение обратного напряжения. Плоскостные диоды находят очень широкое применение в промышленности. Они используются для выпрямления, преобразования, стабилизации, генерации.

3.Внешняя характеристика трансформатора и ее влияние на режим работы потребителя эл. энергии.

Зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора от тока нагрузки U₂=f(I₂) при U₁=const и cosφ₂=const называется внешней характеристикой. Напряжение на выходах вторичной обмотки: Зн-ние напряжения на вторичной обмотке опр-ся не падением напряжения, а потерей напряжения в обмотках.

При отсутствии нагрузки напряжение на вторичной обмотке , а поскольку напряжение U₁ не зависит от нагрузки, то есть изменение напряжения U’₂ по сравнению с его зн-нием при холостом ходе U’₂₀ =>Потери напряжения опр-ся из векторной диаграммы:

падение напряжения на вторичной обмотке тем больше, чем больше угол сдвига по фазе между ЭДС и током нагрузки. Таким образом, чем больше выражен индуктивный характер нагрузки, тем значительнее уменьшается напряжение на его вторичной обмотке с ростом тока, при емкостном характере нагрузки с увеличением тока нагрузки происходит возрастание напряжения на зажимах вторичной обмотки

Билет№19.

1.Изображение синусоид. тока и напряжения комплексными числами.

Запишем комплексное число в виде:

Ị_m=I_me^jα=I_mcosα+jI_msinα, где α=ωt+ψ

Ị_m=I_me^j(ωt+ψ)=I_mcos(ωt+ψ)+jI_msin(ωt+ψ)

Действительная часть комплексного числа:

I_mcos(ωt+ψ)=Re[I_me^j(ωt+ψ) ]

Мнимая часть комплексного числа:

I_msin(ωt+ψ)=Im[I_me^j(ωt+ψ) ]

Мгновенное значение синусоид. тока:

i= I_msin(ωt+ψ)

Синусоидально изменяющиеся по времени величины изображаются на комплексной плоскости для момента времени t=0, тогда амплитуда Ị_m=I_me^jψ,где I_m – модуль амплитуды, ψ – угол между векторами Ị и действительной осью. Тогда комплексная амплитуда напряжения Ụ_m=U_me^jψ

Обычно принято выражать в виде комплексных числе не амплитуды, а действительные значения напряжений и токов:;

2.Схема включения транзистора с общей коллектором и ее коэффициент усиления по мощности.

3.Устройство трехфазного асинхронного электродвигателя.

Асинхронный двигатель трехфазного тока представляет собой эл. машину, служащую для преобразования эл. энергии трехфазного тока в механическую.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора, и вращающегося ротора. Статор двигателя представляет собой полый цилиндр, собранный из отдельных тонких листов эл.техн. стали, изолированных друг от друга с целью уменьшения потерь мощности в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи. В пазах сердечника статора уложена трехфазная обмотка статора, выполненная из изолированного провода и состоящая из трех отдельных обмоток фаз, оси к-рых сдвинуты на 120º. Обмотки фаз соединяются между собой звездой или треугольником, в зависимости от зн-ния подводимого напряжения. Короткозамкнутый ротор представляет собой ферромагнитный сердечник в виде цилиндра с пазами, в к-рые уложена обмотка ротора, состоящая из медных или алюминиевых стержней. Эти стержни соединяются между собой торцовыми кольцами и образуют цилиндрич. клетку. Для уменьшения потерь мощности в магнитопроводе ротор и статор собирают из отдельных изолированных друг от друга листов эл.техн. стали. Ротор с контактными кольцами (фазный) имеет трехфазную обмотку, выполненную изолированным проводом, к-рая в контурн. отношении мало чем отличается от обмотки статора двигателя. Обмотка ротора соединяется звездой. Свободные концы обмотки подводятся к контактным кольцам ротора. В процессе работы контактные кольца скользят по неподвижным щеткам и при этом обеспечивают эл. соединение обмотки вращающего ротора с трехфазным неподвижным реостатом, подключенным к щеткам. Такое устройство позволяет изменять активное сопротивление эл. цепи ротора асинхр. двигателя в процессе его вращения, что необходимо для уменьшения пускового тока и для регулирования частоты вращения ротора асинхр. двигателя при работе и изменения пускового момента двигателя.

Билет№20.

1.Синусоид. ток в эл. цепи с активным сопротивлением.

Под активным сопротивлением понимают сопротивление проводников переменному току. Вследствие вытеснения тока к поверхности проводника сопротивление проводника переменному току больше, чем постоянному. Мгновенное зн-ние тока в цепи с активным сопротивлением определяется по закону Ома: i=u/r, где u=U_msinωt, откуда получим i= U_msinωt/r= =I_msinωt. Разделив обе части на √2, получим закон Ома для цепи с активным сопротивлением: I=U/r

рис.эл. цепь, содерж. индукт. элемент (а), векторная диаграмма (б) и графики мгновенных значений u, i,p.(В)

Мгновенная мощность цепи равна:

p=ui= U_msinωt* I_msinωt

Среднее значение мощности за период:

Рст=UI=I²r=P Из этого следует, что среднее значение мощности есть эл. мощность, к-рая преобразуется в активном сопротивлении в теплоту, и называется активным сопротивлением Р

2.Схема включения транзистора с общей коллектором и ее коэффициент усиления по напряжению.

3.Принцип действия и реверс (изменение направления вращения) трехфазного асинхронного электродвигателя.

В обмотке статора под действием напряжения возникает переменный ток , к-рый создает вращающееся магн. поле. Оно пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них переменную ЭДС, направление к-рой определяется по правилу правой руки. В результате взаимодействия тока ротора с вращающимся магн. полем возникает сила, действующая на проводники ротора, направление к-рой опред-ся правилом левой руки. Сила создает момент, действующий в ту же сторону. Под действием момента ротор приходит в движение и после разбега вращается в том же направлении, что и магн. поле, с несколько меньшей частотой. Для изменения направления вращения ротора необходимо изменить направление вращения магн. поля, т.е. изменить порядок чередования фаз обмотки статора переключением любых двух из трех проводов, питающих двигателей от трехфазной системы напряжений