umenshennye_shpory_-_dlya_Alinkogj

Билет№21.

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

Рис. Эл. цепь с активным сопротивлением (а), векторная диаграмма (б) и график мгнов. зн-ний (В).

Обмотки (катушки) эл. машин, трансформаторов, магн. усилителей, электромагнитов, реле, контактов, индукторов эл. нагревательных устройств и печей переменного тока обладают значительной индуктивностью. Параметрами катушек явл-ся активное сопротивление r и индуктивность L.

Если активное сопротивление мало, им пренебрегают. Ток в индуктивности примем изменяющимся синусоидально: i=I_msinωt. Ток вызывает в индуктивности ЭДС самоиндукции: e_L=─Ldi/dt, по второму закону Кирхгофа: e_L=─u Откуда найдем напряжение на индуктивности: u=Ld(I_msinωt)/dt => u=U_msin(ωt+π/2). Напряжение и ток в цепи с индуктивностью связаны соотношением: U_m=ωLI_m, откуда I_m= U_m/ωL. Разделив обе части на √2, получим закон Ома: I=U/ωL=U/X_L , где X_L= ωL=2πfL – индуктивное сопротивление. Откуда самоиндукцию можно выразить через ток: Ē=─ĪХ_L

Мгновенная мощность цепи с индуктивностью равна:

p=ui= I_msinωt· U_msin(ωt+π/2)= 0,5U_mI_m*sin2ωt=UIsin2ωt=P_msin2ωt.

Мгновенное значение мощности изменяется синусоидально с частотой, в 2 раза большей частоты тока. Амплитудное значение мощности P_m=UI.

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

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№22.

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

Рис. Эл. цепь, содерж. ёмкостный элемент (а), векторная диаграмма (б) и график мгнов. зн-ний (В).

В радиоэлектронных устр-вах емкость явл-ся элементом колеб. контуров, фильтров, элементов связи между контурами. Ток в цепи с емкостью представляет собой движение зарядов к ее обкладкам: i=dq/dt. Из C=q/u_c => i=Cdu_c/dt. Напряжение на емкости изменяется синусоидально: u= u_c=U_msinωt. Тогда ток в цепи: i=(CdU_msinωt)/dt. Мгновенное зн-ние тока: i=ωCU_mcosωt= I_msin(ωt+π/2).

Напряжение и ток связаны соотношением: I_m=ωCU_m , Xc=1/ωC – емкостное сопротивление => I_m=U/Xc

Мгновенное зн-ние мощности:

p=ui=U_msinωt·I_msin(ωt+π/2)= 0,5U_mI_msin2ωt=UIsin2ωt=P_msin2ωt. Амплитудное значение: P_m=UI. Среднее значение мощности за период равно нулю.

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.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№23.

1.Последовательное соединение активного ( R) , индуктивного (X_L) и емкостного (X_С) сопротивлений.

Рис. Эл. схема (а),векторная диаграмма(б), треугольник мощностей при индук.сопрот. больше чем емкостном, векторная диаграмма, треугольник мощностей и сопротивлений при емкостном сопротивлении большем, чем индукт.

Уравнение напряжений для цепи с послед. соединением:

Значение напряжения, приложенного к цепи: =>

=>

Если x_L>x_C, то напряжение сети опережает по фазе ток на угол φ: u=U_msin(ωt+ φ). Цепь имеет активно-индуктивный характер и может быть заменена эквивалентной схемой, где r_э=r, x_э=x_L- x_C= x_Lэ

_Если x_L<x_C ,то напряжение сети отстает по фазе от тока на угол φ: u=U_msin(ωt- φ). Цепь имеет активно-емкостной характер ,и может быть заменена эквивалентной схемой , где r_э=r, x_э=x_С-x_L =x_Cэ.

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

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

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№24.

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

Под резонансом эл. цепи понимают такое состояние цепи, когда ток и напряжение совпадают по фазе и эквивалентная схема цепи представляет собой активное сопротивление. Такое состояние цепи имеет место при определенном состоянии ее параметров, когда резонансная частота цепи равна частоте приложенного к ней напряжения. Резонанс в эл. цепи сопровождается периодическим переходом энергии эл. поля емкости в энергию магн. поля индуктивности и наоборот. Рассмотрим схему.

1.При резонансе ток и напряжение совпадают по фазе, т.е. угол φ=0, и полное сопротивление цепи равно е активному сопротивлению:

Реактивное сопротивление равно нулю => x_L=x_C. Резонансная частота: => при x_L=x_C в цепи возникает резонанс напряжений, т.к. резонансная частота равна частоте напряжения ,подведенного к цепи.

2.Ток в цепи при резонансе равен: I=U/r, и он оказывается больше чем был бы при отсутствии резонанса.

3..Реактивная мощность при резонансе равна нулю Q=Q_L-Q_C=U_LI-U_CI=0

4.Полная мощность равна активной:

5.Коэффициент мощности равен 1: cosφ=P/S=1

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

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

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№25.

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 базой и её коэффициент усиления по мощности.

Включение транзистора с общ. базой можно применять на более высоких частотах, чем с общ. эмиттером, но она имеет коэффициент усиления по мощности:

К_р= К_i· К_u=α²R_н/R_эб>1

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 ротора

Билет№26.

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 базой и её коэффициент усиления по напряжению.

Включение транзистора с общ. базой можно применять на более высоких частотах, чем с общ. эмиттером, но она имеет коэффициент усиления по напряжению:

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№27.

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 базой и её коэффициент усиления по току.

Включение транзистора с общ. базой можно применять на более высоких частотах, чем с общ. эмиттером, но она имеет коэффициент усиления по току:

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№30

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.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№28.

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.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.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№29.

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.Принцип действия транзистора (полупроводникового триода)

Полупроводниковый триод (транзистор) представляет собой эл. прибор, основанный на свойствах двух, расположенных весьма близко друг от друга, электронно-дырочных р-n переходов. Основным элементом транзистора явл-ся кристалл германия или кремния, в к-ром с помощью соответствующих примесей созданы три области (слоя) с различными типами проводимости. В германиевом транзисторе два крайних слоя обычно обладают дырочной проводимостью, а внутренний слой – электронной, в соответствии с чем такой триод называется транзистором типа р-n-р, кремниевые триоды чаще изготавливаются в виде n-p-n. Средняя обл. транзистора называется базой Б, а крайние обл. - эмиттером Э и коллектором К. Наличие трёх слоёв с различной проводимостью обуславливает на границах их раздела два p-n перехода, характеризующихся динамическим равновесием. Чтобы вывести переход из равновесия к нему присоединяется внешнее напряжение. Транзисторы вкл-ся в схему таким образом, чтобы к p-n переходу П1 эмиттер-база внешнее напряжение было приложено в прямом направлении, а к p-n переходу П2 коллектор-база – в обратном. При вкл-нии внеш. напряжений для полупров. триода потенциальный барьер между эмиттером и базой понижается, а между базой и коллектором – увеличивается. В результате этого основные носители заряда эмиттерного слоя переходят в область базы, а затем в обл. коллектора, создавая ток через коллекторный p-n переход.

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