Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Elektrotehnika_i_elektronika_2008

.pdf
Скачиваний:
160
Добавлен:
08.04.2015
Размер:
34.04 Mб
Скачать
UB^ _ RCd UJdt.

761 Глава 7. Основы электроники-

7.8.10. Диффepeнциaтopы

Ha pиc. 7.101, a представлена, схема теоретического диффepeг^-

циaтopa; a на рис. 7:101, б его частотная характеристика. Bьиoднoe напряжение.

Ha практике такая функция не может быть реализована, так как коэффициент усиления и полоса пропускания OY ограничены. C

 

K, Дб

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

б0.

^ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^' 40

 

j►; 40 дБ/дек

Ивых

 

s .

^' ♦

 

 

 

L

 

.'

 

`

 

 

 

 

 

го

 

 

^

 

^ ^ xc = R

^

 

 

к, дб

1о2 1оз' 1о4

105

106

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'60

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

20

Rъ/R,

 

 

 

 

 

в

 

Г.

102 1оз iо4

1о5

1о6 f, ги.

Х

UвыХ

1 .1

д

Рис. 7.101. Теоретический 'дифференцйатор (а) и его частотная каракеристика (б), практический дифференцйатор (в), его частотная характе-

ристика (г) и формы выходных напряжений при различные входных сигма= лах (д) .

Электротехника и электроника

762

уменьшением частоты емкостцое .сопротивление х yвеличивается, при х' = R характеристика пересекает ось единичного усиления. На высоких частотах х . уменьшается, коэффициент передачи. ОУ уве-

личивается.

Так как высокий коэффициент передачи достигаётся на высоких

частотах, схема дифференциатора очень восприимчива к случайным шумам. Кроме того, относительный наклон характеристик в точке пересечения составляет примерно 40 дБ/дек, что приводит к потере устойчивости схемы.

Поэтому практическая схема дифференциатора строится так, . как

показано на рис. 7.101 в. Характеристика имеет две частоты со пряжения. После частоты f1 1/2тсА1 С1 схема работает как усилитель 'с резистивнои ОС. . ,

f2

Конденсатор С2_ и резистор R2 определяет другую частоту. среза,

= 1/2пр2 Сг (рис. 7.101, г) .

.

 

Рабочий диапазон дифференциатора находятся в пределах от

f = l/2пR2 С1 до f1 = l/2тсА1 C1 .

 

, на рис. 7.101, д показана форма ряда входных и вы ходньх напря-

женйй дифференциатора.

7.8.11.Фазовращатель ,

Спомощью схемы на рис. 7.102 можно менять фазу выходного

'напряжения по отношению к входному от —тс до —2т, в зависимо.с -

ти от частоты; при этом амплитyднaя характеристика фазовращателя не зависит от частоты.. Если поменять местами R и С, то фазовый сдвиг можно менять от 0 до тс вфункции частоты. , .

При постоянной частоте и изменении сопротивления резис'гора R в пределах хС > R > хС фаза выходного напряжения будет меняться

в указанных пределахпри постоянной амплитуде выходного напря=

жения. 2R

 

---ч

 

I'

2R

 

Е

IUвых

I

У:

Рис. .7.102. Фазовращатель с амплитудной характеристикой, не зависящей от частоты

7'63 Глава 7. Основы электроники

7.8.12. Активные' фильтры

Активные фильтры на основе OУ- это бeзындyктивныe частот-

ные фильтры, c помощью которых можно ослабить или усилить некоторые частоты. B микpoэлeктpoнйкe практически используются

только активные фильтры. ,

Синтез активного фильтра решается в 'несколько этапов. Снача-

ла решают задачу aппpoкcимaцйи— подбирают математическое oпи-

caниe желаемой

характеристики фильтра. Передаточная

характеристика

ильтpa нижних частот `(ФHЧ) обычно описывает

выражением

р) рп + Ы рп+1 ... + Ьп-1р .+ Ьп '

где N -- номинальный коэффициент передачи в полосе пропускания; п --порядок фильтра; р -- комплексная переменная.

Частотная характеристика фильтра определяется полиномом,.

стоящим в знаменателе уравнения.

полу

При построении фильтров . наибольшее распространение

Баттерворта, Чебышева. и Бесселя, различающиеся-чилиполиномы

значениями коэффициентов

b.

 

B настоящее время широко разработана теория активной фильОУ, гираторов, от-тpации,котораяохватываетфильтрынаоснове

рицательных инверторов импеданса и др.

Литература

1.Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / Кравчик А.Э. и др.. -- M.: Энергоиздат, 1982. -- 504 с.

2.Бауман В.А. и др. Механическое 'оборудование предприятий

материалов, изделий и конструкций. М.: Машиностpоение, 1975. -- 351 c.

3.Белоруссов И.И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры. -- M.: Энергоатомиздат, 1988. --- 536 c.

4.Борщёвский A.A., Идьин А. С. Механическое оборудование для

производства строительных материaлов изделий. -- M.: Высшая школа, 1987. — 3б8 . .

5.Веников B.A., 17утятин E.B. Введение 'в специальность: Эле-- троэнергетика. -- M.: Высшая школа, 1988. -- 239 с.

б.Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1980.' — 928 c.

7.Воробьев А. B. Электротехника и электрооборудование строительных процессов. -- М.: Изд-во АСВ, 1995. — 400 c.

8.Тайдукевич В.И. Практические расчеты электрооборудования строительной площадки. — М.: МИСИ, 1980. 52 c.

9.Тайдукевич B.И. Справочное пособие электромонтера в строительстве. — M.: Cтройиздaт, 1986. -- 254 c.

10.Темке. Р. T. Неисправности электрических машин. -- Л.: Энергоатомиздат, 1989. -- 336 c.

11.Гидроэлектрические станций / H.H. Аршеневский, M.Ф. Гу-

бин, B.Я. Карелии и др. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 464 c.

12.Тлушков T.И. Электpоcнабжение строительно-монтажных работ. -- М.: Стройиздат, 1982. — 232 c.

13.Дадиомов М. C. . Прожекторное освещение. — Л.: Энергия, 1978. -- 169 с.

765

Глава 7.. основы элeктроники

14.Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. - М.: Высшaя школа, 1991. -- 160 c.

15.Касаткин А.С., Иемцов M.В. Электpотеxника. -- M.: Высшaя школа, 2000. -- 542. с.

16.Кириллин В.А. Энергетика сегодня и завтра. -- М.: Педагоги-

ка, 1983. -- 128 c. , ,

17. Кононенко B. B. Асинхронные' двигатели в строительстве. -- Ростов н/Д: Рост. гос. акад. стр-ва," 1993. -- 104 с..

18.Кононенко B.B. Источники электpоснабжения и электрические сети строительных площадок. Ростов н/Д: 'Рост. инж. -стро- ит. ин-т, 1991. -- 149 c.

19.Кононенко B. B. Методические указания для выполнения контрольных работ по инженерному оборудованию й электроснабжению. --- Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун=т, 1998. 32 c.

20.Кононенко B. В. Рациональное расходование электроэнергии в строительстве. -- Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 1999. -

145' с.

21. Кононенко B. B. Электрические сети и элекгрооборудованйе

строящихся жильУх зданий. =-- Ростов н%Д: Рост. гос. акaя. стр-

. ва, 199б. -- 128 c.

22.Кононенко В. В., Шихин А. Я. Экономия электроэнергии на строительстве. -- М.: 'Высшая школа, 1990. -72 c.

23.Кононенко B. B., Шухмин К. А. Контрольно-измерительные приборы и технические измерения в строительстве. -- Ростов н/Д: Рост. гос. строительный университет. 2002. -- 95 c.

24.Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. --

M.: Энергия, 1980. - 496 c.

25.Копылов И.П. Электрические машины. - M.: Высшая'школа, .

2002.. - 6о9 с.

2б. Лачин В.И., Савелов И.С. Электроника: Учеб. пособие. Рос-

тов н/Д: Фенйкс, 2002. - 576 c.

1

27.Лвви С.С., Лебедев И.Н.' Электрооборудование и электроснаб-

жение строительных площадок. - M.: Высшая школа, 1966. --' 339 с.

28.Ливинец Н. n. Справочник энергетика-строителя. -- Киев: Бу-

дивэльник, 1988 -- 17б с.

.

29.Паначевный Б.И. Курс электротехники. -- Харьков: Торсинг, Ростов н/Д: Фенйкс; 2002. 288 с:.

Электротехника и электроника

766

30. Правила технической эксплуатации электроустан овок потре-

бителей. -- M.: Энергоатомиздат, 2003. - 287 с.Ц

31. Правила устройства электроустановок (1IЭУ): 6-е изд. -- M.: Энергоатомиздат, 1996. -- 645 c. Ц

;.

32.ПУЭ. 7-e изд. б раздел. Освещение. .--- М.:. Энергоатомиздат,

2000. - 238 c.

33.Рыж^син В.Я. Тепловые электрические станции. -- М :: Энер-

гоатомиздат, 1987. -- 328 c.

34.Тополянский А . Б. Электроустановки строительных площадок и

вопросы электробезопасности. -- Л.: Изд-во лит-ры . по стpо-'

ительству, 1972. --. 310 c. , .

35. ' Торопцев Н.Д. Трехфазный асинхронный двигатель в .схеме од- включения c конденсатором. -- М.: . Энергоатом-нофазного

издат, 1989. ' .

36.Унифицированная серия асинхронных двигателей . Интроэлектро / Родин В.И. и др. -- M.: Энергоатомиздат, 1990. -

41 c.

37.Чапман Ф. Електричеството. -- София: Техника, 1982. -- 32 c.

38.Чукаев Д. С., Федуркина М.Д. Электрооборудование строитель-

ных машин и электроснабжение. строительных . площадок. - М.: Стройиздат, 1981. - 223 c.

39.Электротехника / Зaйдель Х.Э., Когeн Далин В.В., Крымов В.В. и др.; Под ред. В.Г. Герасимова - M.: Высш: шк:, 1985. -- 480 c.

40.: ЭлектротехническиЙ справочник. Т. 2.1 Под общ. ред.. В. Г. Герасимова. -- 'М.: Энергоиздат, 1981. --- 640 c.

41.Энергоснабжение строительства / Сенчев В.Г., Александрович "Ю.Б.', Аyшев B.C. и др. -- M.: Стройиздат, 1980. -- 783 c:

42.Доливо Добровольский M.O. БСЭ, т. 8. С. 411.

43.'Технический каталог «Интерэлектрокомплект». -- M. : ИЭК, 2005. -48 c.

1

44. Номенклатурный каталог низковольтного оборудования ОАО «Московское электрооборудование ' и лифты». -- М.: МЭЛ, 2005. --- 159 c.

Содержание

Предисловие

,......... .............................. З

введение

 

 

4

Хронология становления и развития науки об электротехнике .... 7

Глава ,1. Электрическнё к магнитные цепи

 

 

10

1.1. Электрические цепи постоянного тока

 

10

1.1.1. Электрическая цепь, электрический ток и напряжение

10

1.1Л.1. Элементы электрической цепи

 

12.

Пассивные электрические элементы

-

12

Активные электрические элементы

 

15

1.1.1.2. Топологические характеристики

 

16

электрических цепей

 

 

1.1.2. Законы электрических цепей постоянного тока

r

18

1.1.2.1. Закон Ома

 

 

18

1.1.2.2. Первый закон Киркгофа

 

 

20

1.1.2.3. Второй закон кирхгофа1

 

 

20

1.1.2.4. Баланс мощностей •в цепях постоянного тока

 

21

1.1.3. Эквивалентные преобразования схем

 

22 1

электрических цепей

т .

 

1.1.3.1. Преобразование схем c последовательным,

 

 

парaллельным

.

 

 

и смешанным соединением сопротивлении

 

22

1.1.3.2. Преобразование треугольника сопротивпений

 

.

звезду и наоборот

 

 

24

1. 1 .3.3. Преобразование схем c источниками ЭДС и тока

27

1.1.4. Методы анализа линейных электрических цепей

 

 

постоянного тока

 

 

^9

1.1.4.1. Метод уравнений кирхгофа

 

- 29

1.1.4.2. Метод контурных токов

 

 

31

Электротехника и электроника

768

1.1.4.3. Метод наложения (суперпозиции)

34

1.1.4.4. Метод эквивалентного'генератора (МЭГ)

36

1.1.4.5.. Метод узловых потенциалов (напряжений)

37

1.1.4.6. Рекомендации по выбору рационального метода

 

расчета цепей

39

1.2. Линейные электрические цепи однофазного

40

переменного тока

1.2.1. Общие сведения o синусоидaльном токе и способах

40

его представления

1.2.1.1. Параметры синусоидaльного тока

40

1.2.1.2. Представление синусоидального тока проекциями

 

вращающегося вектора. Векторная диаграмма

44

1.2.1.3. Представление синусоидального тока

 

комплексными величинами

46

1.2.2. Законы электрических цепей синусоидального тока.

48

Метод комплексных амплитуд.

1.2.2.1. Закон Ома для участка цепи без источников ЭДС

49

1.2.2.2. Первый и второй законы ;Кирхгофа

51

1.2.3. Пассивные элементы в цепях синусоидaльного тока

51

1.2.3.1. Резистор R в цепи синусоидального тока

51.

1.2.3.2. Катyшка индуктивности в цепи sin-тoкa

52

1.2.3.3. Конденсатор емкостью C в цепи

 

синусоидального тока

54

1.2.3.4. Цепь синусоидального тока с последовательным

 

и параллельным соединением R, L и С

56

1.2.4. Мощность в цепи синусоидального тока

б3

1.2.4.1. Мгновенная мощность

б3

1.2.4.2. Активная мощность

64

1.2.43. Реактивная мощность

65

1.2.4.4. Полная мощность

65

1.2.4.5. Комплексная мощность

65

1.2.4.6. Баланс мощностей в цепи синусоидального тока

б6

1.2.4.7. Условия передачи максимальной активной

 

мощности в нагрузку

66

1.2.5. Обобщение методов расчета цепей постоянного тока

 

на цепи синусоидального тока

68

1.2.5.1. Последовательное соединение комплексных

 

сопротивлений

б8

1.2.5.2. Параллельное соединение комплексных

 

, проводимостей

70

769

.. Содержание

 

 

1.2.5.3. Смешанное соединение комплексных

73

 

сопротивленйй

 

1.2.6. Трехфазные электрические цепи

74

 

1.2.6.1. Понятие o многофазных цепях и системах

74

 

1

 

 

1.2.6.2. Линейные и фазные величины. в трехфaзных

 

 

электрических цепях

75

 

1.2.6.3. Мощность трехфазной цепи

79

 

1.2.7. Цепи c взаимной индyктивностью

81

 

1.2.7.1. Индуктивная связь. Стёпень и коэффициент связи

81

 

1.2.7.2. Последовательное и параллельное соединение

82

 

индуктивно-связанных катушек

 

1,2.8. Трансформаторы

85

 

1.2.8.1. Принцип действия; тpансформатора

 

 

и его уравнения

85

 

1.2.8.2. Режимы работы. Коэффициент трансформации

 

1.2.8.3. Основные сведения об автотрансформаторах

88

 

1.2.8.4. Трехфазнь е трансформаторы

89

 

1.2.8.5. Общие сведения об измерительных

 

 

трансформаторах

89

1.3. Электрические цепи c нелинейными элементами

91

 

1.3.1. Краткая характеристика свойств линейных

91

 

электрических цепей

 

1.3.2. Значение нелинейных цепей в современной электро-

92

 

и радиотехнике

 

1.3.3. Особенности нелинейных электрических цепей

93

 

.1.3.4. классификация нелинейных элементов ~

94

 

1.3.5. Сопротивление нелинейного активного элемента

 

 

постоянному и переменному току

96

 

1.3.6. О методах расчета нелинейныx электрических цепей

98

 

1.3.7. Расчет нелинейных цепей постоянного тока c одним

 

 

нелинейным сопротивлением

100

 

1.3.8. Расчет цепей постоянного тока c несколькими

 

 

нелинейными сопротивлениямй

106

1.4. Анализ и расчет магнитных цепей

110

 

1.4.1. Основные понятия о магнитных величинах

 

 

и электромагнитных устройствах

110

 

1.4.2: Катушки индуктивности c магнитопроводом

112

1.4.3.Влияние воздyшного зазора и_ постояиного подмагничивания на свойства катушки

c магнитопроводом

..

115

Электротехника и электроника

770

1.4.4. Электромагнитные реле

117

1.4.5. Электромагнитные процессы в магнитных цeпях •

121

синусоидальноготока

Глава 2. Электромагнитные устройства й электрические машины ... 123

2..1: Электрические аппараты

 

123

2.1.1.. Назначение и классификация электрических

 

123

аппаратов

 

2.1.2. Электрические контакты

 

125

2.1.3. Работа электромагнитных механизмов.

 

 

постоянного тока .

 

129

2.1.4: Работа электромагнитных механизмов

 

 

переменного тока

 

134

2.1.5. Электрические реле

 

13б

2.1.6. Контакторы, магнитные пускатели, автоматические

14б

выключатели

 

2.2. Электрические машины постоянного тока

 

150

2.2.1. Общие сведения о машинах постоянного тока

 

150

2.2.2. Устройство машин постоянного тока

 

151

2.2.3. Принцип действия электрических машин

 

 

постоянного тока

 

154

2.2.4. Магнитная' и электрическая цепи машин

 

159

2.2.5. Электродвижущая сила и электромагнитный

 

 

момент машины

 

162

2.2.6. Реакция якоря ..

 

163

2.2.7. Способы возбуждения машин постоянного тока

 

165

2.2.8.. Основные параметры и характеристики генераторов

166

2.2.9. Характеристики генератора независимого возбуждения

167

2.2.10. Характеристики генератора параллельного

 

 

возбуждения

 

170,

. 2.2.11. Основные характеристики и уравнения двигателей

 

постоянного тока

 

173

2.2.12. Пуск электрических двигателей в ход

'

174

2.2.13. Механическая характеристика двигателя

 

174

2.2.14. Регулирование скорости вращения двигателя

 

177

2.2.15. Изменение направления вращения -двигателя

 

181

2.2.16. Электрическое торможение двигателя '

 

181.

2.3. Трансформаторы . .

 

185

2.3.1. Конструкция трансформаторов

 

185

2.3.2. Схемы й группы соединений ....'.

 

196

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]