
- •Введение
- •Лекция 1
- •1. Электрические цепи постоянного тока
- •Электрическая цепь постоянного тока. Параметры злементов цепи. Закон Ома
- •1.2. Режимы работы источника электрической энергии
- •1.3. Законы Кирхгофа
- •1.4. Использование законов Кирхгофа для расчета электрических цепей
- •Лекция 2
- •1.5. Эквивалентные преобразования электрических цепей
- •1.5.1. Последовательное соединение элементов.
- •1.5.2. Параллельное соединение элементов.
- •1.5.3. Смешанное соединение резистивных элементов.
- •1.5.4. Эквивалентные преобразования резистивных элементов треугольником и звездой.
- •1.6. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца
- •2. Электрические цепи переменного тока
- •2.1. Генерация синусоидальной эдс. Основные величины, характеризующие переменный ток
- •2.2. Представление синусоидальных величин аналитически, графически, вращающимися векторами, комплексными числами
- •2.3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •2.4. Цепь переменного тока с индуктивностью
- •2.5. Цепь переменного тока с ёмкостью
- •Лекция 4
- •2.6. Неразветвлённая цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Резонанс напряжений
- •2.7. Разветвленная цепь однофазного переменного тока. Резонанс токов
- •2.8. Колебательный lc - контур переменного тока
- •2.9. Мощность однофазного переменного тока. Коэффициент мощности
- •3. Трёхфазные электрические цепи
- •3.1. Преимущество трёхфазного тока. Принцип получения трёхфазной эдс
- •Лекция 6
- •3.2. Соединение источников и потребителей электрической энергии звездой. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
- •3.2.1. Наличие нулевого провода
- •3.2.2. Отсутствие нулевого провода
- •3.3. Обрыв фазы и короткое замыкание фазы без нулевого провода при соединении источников энергии и потребителей звездой
- •3.3.1. Обрыв фазы a
- •3.3.2. Короткое замыкание фазы a
- •3.4. Соединение источников и приёмников электроэнергии треугольником. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
- •3.5. Обрыв фаз и обрыв линейного провода при соединении источников и потребителей треугольником
- •3.5.1. Обрыв фазы ab
- •3.5.2. Обрыв фаз ab и bc
- •3.5.3. Обрыв линейного провода
- •3.6. Мощность трёхфазной цепи
- •Лекция 7
- •3.7. Соотношения активных мощностей при симметричной нагрузке и при соединении звездой и треугольником
- •3.8. Вращающееся магнитное поле трёхфазной системы переменного тока
- •4. Трансформаторы
- •4.1. Однофазные трансформаторы. Устройство и принцип действия
- •4.2. Режимы работы трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора
- •Лекция 8
- •4.3. Трёхфазные трансформаторы
- •4.4. Измерительные трансформаторы
- •5. Электрические машины постоянного тока
- •5.1. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока
- •5.2. Генераторы постоянного тока независимого и параллельного
- •Лекция 9
- •5.3. Генераторы постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •5.4. Принцип действия электродвигателя постоянного тока
- •5.5. Электродвигатели постоянного тока параллельного возбуждения и их основные характеристики
- •5.6. Электродвигатели постоянного тока последовательного и смешанного возбуждений и их основные характеристики
- •5.7. Пуск, регулирование частоты вращения и реверс электродвигателей постоянного тока
- •Лекция 10
- •6.Трёхфазные асинхронные машины
- •6.1.Устройство и принцип действия асинхронного двигателя
- •6.2. Зависимость частоты вращения ротора, величины эдс и тока
- •6.3. Электромагнитный момент и механическая характеристика
- •Лекция 11
- •6.4. Пуск и реверс асинхронных двигателей
- •6.5. Регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя
- •Лекция 12
- •7. Полупроводниковые приборы
- •7.1. Электропроводность полупроводников
- •7.2. Полупроводниковые диоды. Устройство, принцип действия
- •7.3. Биполярные транзисторы. Устройство, принцип работы
- •7.4. Схемы включения биполярных транзисторов с p-n-p структурой
- •7.5. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
- •7.6. Динисторы, тиристоры. Устройство, принцип действия
- •7.7. Симисторы. Устройство, принцип действия
- •Лекция 14
- •7.8. Фоторезисторы и фотодиоды. Устройство, принцип действия
- •7.9. Фототранзисторы, фототиристеры, оптроны.
- •8. Схемы электронных преобразователей
- •8.1. Однополупериодные выпрямители
- •Лекция 15
- •8.2. Двухполупериодные выпрямители
- •8.3. Трёхфазные выпрямители. Электрические сглаживающие фильтры
- •Лекция 16
- •8.4. Электронные усилители на биполярных транзисторах
- •8.5. Импульсные усилители
- •8.6. Операционные усилители
- •9. Цифровые устройства
- •9.1. Логические функции, логически устройства.
- •9.2. Основные логические элементы.
- •4. Логический элемент или, операция логическое сложение ,
- •9.3. Асинхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •Лекция 18
- •9.4. Синхронный rs-триггер. Устройство, принцип действия
- •9.5. Синхронные d-триггер. Устройство, принцип действия
- •9.6. Шифратор. Устройство, принцип работы
- •9.7. Дешифратор. Устройство, принцип работы
- •Лекция 19
- •9.8. Регистры. Устройство, принцип работы
- •9.9. Счётчики импульсов. Устройство, принцип работы
- •Библиографический список
- •Cодержание
- •Иванов Евгений Николаевич
- •Электротехника и электроника
- •Конспект лекций
5.2. Генераторы постоянного тока независимого и параллельного
возбуждений и их основные характеристики
В генераторах постоянного тока независимого возбуждения (рис.5.3) обмотка статора питается от постороннего источника постоянного тока, например от аккумуляторной батареи.
Рис.5.3. Электрическая схема генератора постоянного тока независимого возбуждения
При
отключенной нагрузке в цепи якоря (Iя=0)
снимается характеристика холостого
хода (рис.5.4) - зависимость ЭДС якоря от
изменения тока возбуждения
я
=
ƒ(Iв)
при постоянных номинальных оборотах
якоря nя
=
Const.
Характеристика
холостого хода является характеристикой
намагничивания генератора. При Iв=0
магнитный
поток Ф
индуктирует остаточную ЭДС
ост=(2÷3)%Uном.
При увеличении тока возбуждения в точке
А
наступает
процесс насыщения генератора, при
котором
я=Енас=
где с
- конструктивная постоянная машины; n
- частота вращения якоря в об/с; Ф
– величина магнитного потока, измеряемая
в веберах.
Рис.5.4. Характеристика холостого хода генератора постоянного тока независимого возбуждения
Основной рабочей характеристикой генератора постоянного тока является внешняя характеристика генератора, приведённая на рис.5.5.
Рис.5.5. Внешняя характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения
Внешнюю
характеристику генератора
снимают
при включенной и изменяющейся нагрузке,
поддерживая постоянными значения
;
.
При
=0
напряжение в цепи якоря равно напряжению
холостого хода. Жёсткость характеристики
(её наклон) определяется номинальными
значениями тока и напряжения генератора.
При
пострении системы автоматической
стабилизации напряжения генератора
постоянного тока используют регулировачную
характеристику (рис.5.6), в которой
при
значениях
;
.
На рис.5.7 изображена схема генератора постоянного тока параллельного возбуждения. В этой схеме к цепи якоря подключена цепь возбуждения с шунтовой обмоткой (Ш). Такая электрическая машина называется шунтовой машиной с самовозбуждением.
Рис.5.6. Регулировочная характеристика генератора постоянного тока независимого возбуждения
Рис.5.7. Электрическая схема генератора постоянного тока параллельного возбуждения
Условием
самовозбуждения генератора является
наличие слабого магнитного поля. Процесс
самовозбуждения показан на характеристике
холостого хода (рис.5.8).
При токе возбуждения
в
цепи якоря присутствует остаточная ЭДС
,
которая приложена к обмотке возбуждения
генератора. Линия 0А
изображает линейную зависимость
напряжения возбуждения
.
Стрелки показывают процесс самовозбуждения
генератора от значения
до
точки А.
В точке А
происходит магнитное насыщение генератора
равное
при токе возбуждения насыщения Iв
нас.
Внешняя
характеристика 2
генератора постоянного тока параллельного
возбуждения
и
,
приведена
на рис.5.9 и распологается ниже внешней
характеристики 1
генератора независимого возбуждения.
При изменении тока нагрузки генератора
от 0
до критического значения Iкр
происходит насыщение генератора и
характеристика носит устойчивый
характер. При достижении значения Iкр
характеристика падает до значения
Iк.з.<Iном.
Рис.5.8. Процесс самовозбуждения характеристики холостого хода генератора постоянного тока параллельного возбуждения
Рис.5.9. Внешняя характеристика генератора постоянного тока параллельного возбуждения
Регулировочная характеристика генератора параллельного возбуждения аналогична регулировочной характеристике генератора независимого возбуждения.