Электрооборудование
.pdfКОНДЕНСАТОР
1 - ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Используя электростатические свойства, конденсатор спо собен накапливать и сохранять заряды противоположных знаков. Обычно он состоит из проводящих поверхностей, называемых ОБКЛАДКАМИ, изолированных одна от другой изолирующим материалом, называемым ДИЭЛЕКТРИКОМ.
2 - КОНСТРУКЦИЯ
Существует множество типов конденсаторов.
Те, которые используются в автомобилях, состоят из двух тонких слоев оловянной или алюминиевой фольги, изолированных ме жду собой тонким листом парафинированной бумаги и свернутых в плотный рулон, помещенный в корпус, который служит одним и з выводов конденсатора. Второй вывод изолирован от корпуса .
Диэлектрик Обкладки
3 - НАЗНАЧЕНИЕ
Накапливать в определенный момент некоторое количество мгновенно освобождающейся энергии (экстраток при разрыв е контактов): ЗАРЯД. Данная энергия затем возвращается в цеп ь: это ПЕРИОД РАЗРЯДА.
4 - ХАРАКТЕРИСТИКА КОНДЕНСАТОРА: ЕМКОСТЬ
Емкость представляет собой отношение накопленного конденсатором заряда к напряжению между его обкладками. О на пропорциональна площади поверхности обкладок и обратно
пропорциональна толщине диэлектрика. |
Обозначение |
|
|
Единица измерения емкости: ФАРАДА (обозначение F). |
|
1 фарада – это заряд в 1 кулон при напряжении в 1 вольт; это громадная емкость. На практике используют более мелкие ее производные:
1микрофарада (μF) = 10-6F = 0,000001F
1нанофарада (nF) = 10-9F = 0,000000001F
1пикофарада (pF) = 10-6μF = 10-12F = 0,000000000001F.
1кулон = количество электричества, израсходованное в тече ние
1секунды при токе в 1 ампер.
11
ПРИЛОЖЕНИЕ: КОНДЕНСАТОР В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ
У конденсатора два назначения:
nзащитить контакты прерывателя при их размыкании, заряжая сь отвозникающихприэтомэкстратоковиснижаяискрениемеж ду контактами;
nускорить изменение тока и, следовательно, уменьшить время его нарастания во вторичной обмотке катушки, что увеличив ает силу искры между электродами свечи зажигания.
Первичная обмотка |
Вторичная обмотка |
(низкое напряжение) |
(высокое напряжение) |
Аккумуляторная
батарея
Прерыватель
—Конденсатор заряжается при размыкании контактов и тотчас РАЗРЯЖАЕТСЯ в ПЕРВИЧНУЮ ЦЕПЬ.
—Благодаря индукции это явление увеличивает первичное напряжение; вторичное напряжение также увеличивается.
12
ÄÈÎÄ
A — Определение
Диод - активный элемент, потому что его сопротивление не является постоянным. Оно зависит от силы и направления тока. Диод играет активную роль в эле ктрической цепи.
Для простоты можно сказать, что:
Диод пропускает ток только в одном направлении. Механический аналог диода: обратный клапан.
B — Обозначение
Графически диод представлен стрелкой (анодом), опирающейся на пластинку (катод).
Àíîä |
Катод |
Направление стрелки указывает направление тока в диоде ( прямое |
|
|
|
|
|
направление). |
C — Характеристики
Сопротивление диода никогда не равно ∙ ни нулю (в прямом направлении), ∙ ни бесконечности (в обратном направлении).
Необходимо, чтобы напряжение было выше определенного пор огового напряжения. Максимальная сила тока ограничена.
Обратное напряжение ограничено; при превышении этой гран ицы происходит пробой диода.
ДИОД ЗЕНЕРА
A — Определение
Диод Зенера представляет собой диод, который переносит пробой без разрушения
13
B — Обозначение
C — Характеристики
Для правильного использования диода Зенера необходимо з нать его напряжение и максимальную силу тока, которую он может выдержать. Диоды Зенера интересны тем, что они используются только в обратном включении.
Маркировка диодов
Тип диода очень часто указывается на самом диоде, но, чтобы узнать его точные характеристики, надо ознакомиться с данными изготовителя.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДОВ
—Выпрямление тока.
—Стабилизация постоянного тока.
—Защита от перенапряжения, перемены полярности и обратно го тока.
14
ПРИМЕНЕНИЕ: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ
D1
+
Электронный
Источник тока |
прибор |
|
|
- |
|
D1
+
D2 |
Электронный |
Источник тока |
прибор |
|
|
Лампа |
|
- |
|
¨Простая защита
Äèîä D1 при нормальной работе прибора должен выдерживать силу тока, потребляемого прибором.
¨Защита с контролем ошибки
Äèîä D1 защищает прибор. Диод D2 служит для загорания лампы в случае ошибочного обратного включения.
ПРИМЕНЕНИЕ: СОЕДИНЕНИЕ СИГНАЛЬНЫХ ЛАМП ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ И ДАВЛЕНИЯ МАСЛА
Сигнальная лампа |
|
Сигнальная лампа |
|
охлаждающей |
Äèîä |
||
давления масла |
|||
жидкости |
|
||
|
|
Термоконтакт |
Датчик |
охлаждающей |
|
жидкости |
давления |
|
масла |
На некоторых автомобилях две сигнальные лампы соединены , как показано на рисунке, диодом.
Таким образом:
—в случае низкого давления масла загораются обе сигнальн ые лампы;
—в случае чрезмерного повышения температуры охлаждающе й жидкости загорается только сигнальная лампа температуры охлаждающей жидкости.
15
ТРАНЗИСТОР
1 - ЧТО ТАКОЕ ТРАНЗИСТОР?
E C
B
Схематическое изображение транзистора
Это полупроводниковый прибор, имеющий три вывода:
-Эмиттер (E)
-Áàçà (B)
-Коллектор (C)
Существует äâà типа транзисторов:
|
Транзистор p-n-p |
Транзистор n-p-n |
|
E |
C |
C |
E |
B |
B |
Базаотрицательна |
Базаположительна |
16
2 - ЧТО ДЕЛАЕТ ТРАНЗИСТОР?
Транзистор ведет себя, как реле
E C C E
B |
B |
Транзистор p-n-p |
Транзистор n-p-n |
E C C E
B B
Транзистор позволяет управлять сильными токами между эмиттером и коллектором (транзистор p-n-p) или между коллектором и эмиттером (транзистор n-p-n) с помощью слабых токов между эмиттером и базой.
Сильный ток между эмиттером и коллектором прекращается, к ак только прекращается слабый ток базы (управляющий ток).
Вот схемы, показывающие использование транзистора для включения лампы. Резистор R ограничивает силу тока и защищает транзистор.
17
ПРИЛОЖЕНИЕ: УПРОЩЕННАЯ ТРАНЗИСТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ С ПРЕРЫВАТЕЛЕМ
Принципработы
—Прерыватель разомкнут: база (B) и эмиттер (E) транзистора имеют один и тот же потенциал.
—Прерыватель замкнут: база (B) транзистора получает отрицательный потенциал, так как напряжение в точке A падает благодаря делителю напряжения, состоящему из резисторов R1 и R2; транзистор открывается.
—Как только контакты прерывателя снова размыкаются, потенциал в точке A восстанавливается, и транзистор снова закрывается.
Преимущества этой системы зажигания
—Транзистор улучшает прерывание первичной цепи системы зажигания;
—Снижается сила тока, протекающего через контакты прерывателя, и, следовательно, повышается их долговечность.
18
ПРИЛОЖЕНИЕ: ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭЛЕКТРОННОГО РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
EXC
EXC
Он основывается на использовании эффекта Зенера для упра вления двумя транзисторами:
—управляемым транзистором T1,
—транзистором мощности T2.
Делитель напряжения на резисторах R1 и R2 определяет напряжение, при котором начинает работать регулятор.
Необходимо рассмотреть два возможных случая.
Напряжение батареи слишком мало.
—Напряжение в точке A очень мало, и диод Зенера (DZ) не пропускает ток (не достигнут порог эффекта Зенера).
—Напряжение на базе транзистора T1 равно нулю, и транзистор T1 закрыт.
—По этой причине напряжение в точке C достаточно для того, чтобы открылся транзистор T2.
—Возбуждение генератора переменного тока максимально, и генератор заряжает батарею.
Эти циклы повторяются снова и снова
Напряжение батареи очень велико.
—Напряжение в точке A превысило порог пробоя диода DZ.
—База транзистора T1 получает положительный потенциал, и транзистор T2 открывается.
—Напряжение в точке C становится очень малым и недостаточным для открывания транзистора T2, и он, следовательно, закрыт.
—Возбуждение генератора переменного тока выключено, и генератор не заряжает батарею.
Данный тип регулятора напряжения обычно встроен в генератор переменного тока, оттуда его название "встроенный электронный регулятор напряжения".
19
ПРИЛОЖЕНИЕ: РЕЛЕ ВРЕМЕНИ
— Реле времени
Выход Вход
Управление
— Реле времени включения плафона
Дверной замыкатель
20