
- •1, 4, 6, 7 – Узлы; 2, 3, 5, 8 – точки соединения элементов; 1–4, 4–6, 4–7, 6–7,
- •Законы Ома и Кирхгофа
- •Режимы работы электрических цепей
- •Эквивалентные преобразования последовательного, параллельного и смешанного соединений с r-элементами
- •Преобразование схем соединения сопротивлений «звезда» и «треугольник»
- •Лекция 2 Классификация цепей и особенности их расчета
- •Метод прямого применения законов Кирхгофа
- •Метод наложения (суперпозиции)
- •Метод контурных токов
- •Метод эквивалентного генератора
- •Метод узловых напряжений (метод двух узлов)
- •Уравнение баланса мощностей электрической цепи
- •Потенциальная диаграмма
- •Векторное изображение синусоидальных эдс, напряжений и токов
- •Комплексный метод расчета электрических цепей синусоидального тока
- •Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме
- •Пассивные элементы в цепи синусоидального тока
- •Цепь с резистивным элементом
- •Лекция 4
- •Цепь с последовательным соединением резистивного и индуктивного элементов
- •Цепь с емкостным элементом
- •Цепь с последовательным соединением резистивного и емкостного элементов
- •Электрическая цепь с последовательным соединением элементов с r, l, c
- •Треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей
- •Резонанс напряжений
- •Лекция №6. Цепь с параллельным соединением резистивного, индуктивного и емкостного элементов
- •Треугольники токов и проводимостей
- •Параллельное соединение нескольких электроприемников
- •Резонанс токов
- •Цепь со смешанным соединением резистивного, индуктивного и емкостного элементов
- •Мощность однофазной цепи синусоидального тока
- •Методика расчета однофазных цепей синусоидального тока
- •Лекция 7
- •Соединение обмоток генератора и фаз приемника звездой
- •Трехфазный приемник, соединенный по схеме «звезда»
- •Соединение фаз приемника по схеме «треугольник»
- •Определение мощности и коэффициента мощности трехфазного приемника
- •Подключение катушки индуктивности с r, l к сети с постоянным напряжением
- •Переходные процессы при заряде и разряде конденсатора
- •Цепи периодического несинусоидального тока Причины возникновения периодических несинусоидальных эдс, токов и напряжений. Представление функций рядом Фурье
- •Действующее значение несинусоидальных электрических величин
- •Мощность электрической цепи при несинусоидальных напряжениях и токах
- •Лекция 10 основы электроники
- •Лекция 11 Полупроводниковые резисторы, диоды, транзисторы
- •Полевые транзисторы
- •Тиристоры
- •Интегральные микросхемы (имс)
- •Лекция 13
- •Т рехфазный мостовой управляемый выпрямитель (ув).
- •Сглаживающие фильтры
- •Усилители на биполярных и полевых транзисторах
- •Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общим эмиттером
- •Графоаналитический анализ работы каскада на биполярном транзисторе с общим эмиттером
- •Амплитудная, амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики каскада усилителя с общим эмиттером
- •Температурная стабилизация
- •Понятие о многокаскадных усилителях напряжения
- •Усилительные каскады на полевых транзисторах с общим истоком
- •Режимы работы усилительных каскадов
- •Лекция 15 Усилители мощности
- •Обратные связи в усилителях
- •Балансный усилительный каскад (дифференициальный каскад)
- •Лекция 16 Операцинные усилители
- •Примеры построения аналоговых схем на операционном усилителе
- •Импульсные устройства
- •Ключевой режим работы транзистора
- •Импульсный (нелинейный) режим работы операционного усилителя. Компараторы
- •Мультивибраторы
- •Элементы вычислительных машин Основные логические операции и их реализация на базе микросхем
- •Триггеры
- •Регистры
- •Лекция 18 трансформаторы.
- •Опыт короткого замыкания
- •Уравнения и схема замещения трансформатора. Приведенный трансформатор
- •Лекция 19 Параметры приведенной вторичной обмотки и схема замещения трансформатора. Приведенный трансформатор
- •Векторная диаграмма трансформатора
- •Внешняя характеристика и коэффициент полезного действия трансформатора
- •Измерительные трансформаторы
- •Лекция 20 Трехфазные трансформаторы
- •Лекция 21. Асинхронные машины Устройство трехфазного асинхронного двигателя
- •Принцип работы асинхронного двигателя
- •Электродвижущая сила и электромагнитный момент асинхронного двигателя
- •Анализ механической характеристики асинхронного двигателя
- •Лекция 22. Способы торможения асинхронных двигателей
- •Особенности новых серий двигателей
- •Лекция 24 синхронные машины Устройство и типы синхронных машин
- •Синхронный генератор
- •Лекция 25 Принцип работы и пуск синхронного двигателя
- •Электромагнитный момент синхронного двигателя. Угловая и механическая характеристики
- •Регулирование коэффициента мощности
- •Достоинства и недостатки синхронных двигателей
- •Лекция 26 машины постоянного тока Принцип работы и устройство машин постоянного тока
- •Электродвижущая сила и электромагнитный момент машины постоянного тока
- •Лекция 27 Реакция якоря
- •Коммутация машин постоянного тока
- •Генератор постоянного тока с независимым возбуждением
- •Генераторы постоянного тока с самовозбуждением
- •Лекция 28 Типы возбуждения и механические характеристики двигателей постоянного тока
- •ППуск двигателей постоянного тока
- •Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока
- •Торможение двигателей постоянного тока
- •Рабочие характеристики двигателя постоянного тока
- •Лекция 29 основы электропривода Электропривод и его классификация
- •Механические характеристики производственных механизмов и эд
- •Нагревание и охлаждение двигателя
- •Лекция 30 выбор электродвигателя
- •Нагрузочные диаграммы и номинальные режимы электродвигательного устройства
- •Расчет мощности двигателя
- •Лекция 32 управление электроприводом
- •Основы электроснабжения
- •Категории электроприемников и их электроснабжение
- •Содержание и порядок разработки проекта системы электроснабжения
- •Определение установленной мощности понизительной трансформаторной подстанции Расчетная максимальная мощность трансформаторной подстанции
- •Коэффициенты спроса и мощности основных электроустановок
- •Средневзвешенный коэффициент мощности и мощность компенсатора
- •Минимальное количество трансформаторов и установленная номинальная мощность понизительных трансформаторных подстанций
- •Понятия об учете и нормировании электроэнергии Учет электрической энергии
- •Системы оплаты электрической энергии
- •Общезаводские нормы расхода электроэнергии (фрагмент)
- •Лекция 34 коэффициент мощности действующей электроустановки и способы его улучшения
- •Понятия о центре электрических нагрузок и выборе места расположения понизительных трансформаторных подстанций
- •Расчет установленной мощности понизительной трансформаторной подстанции и исследование технико-экономических показателей ее трансформаторов в естественных и искусственных условиях
- •Суммарные нагрузки на птп
- •Алгоритм исследования
- •Расчетные нагрузки на трансформатор птп
- •Выводы и обобщения
- •Литература
Подключение катушки индуктивности с r, l к сети с постоянным напряжением
Проведем анализ переходного процесса в цепи и определим i′, i″, uR, uL, если известны U, R, L. Составим уравнение по второму закону Кирхгофа и запишем решение:
Ldi/dt + Ri = U
Схема подключения цепи с последовательным соединением элементов
с R, L, C к источнику постоянного напряжения
Ток в установившемся режиме i′ = U/R. Свободный ток i″ находят, решая однородное дифференциальное уравнение
Ldi″/dt + Ri″ = 0
Решение этого уравнения ищут в виде i″ = Aept, где р – корень характеристического уравнения Lp + R = 0. Таким образом, p = -R/L, а ток в переходном режиме
i = E/R + A-Rt/L
где τ = L/R – постоянная времени цепи.
Из начальных условий с учетом первого закона коммутации определяем постоянную интегрирования А: при t = 0 ток в цепи равен нулю. Получаем А= -U/R. В результате
i = U/R – (U/R)et/τ = U/R(1 – et/τ)
Напряжение на резисторе uR = Ri = U – Uet/τ = U(1 – et/τ) изменяется так же, как ток, а напряжение на индуктивности будет изменяться:
uL = Ldi/dt = LU/(RL/R)et/τ = Uet/τ
Графики переходных процессов цепи представлены на рисунках.
Изменение токов в цепи с последовательным соединением
элементов с R и L при включении цепи на постоянное напряжение
Изменение напряжения на резисторе и индуктивной катушки
при включении цепи на постоянное напряжение
Переходные процессы при заряде и разряде конденсатора
Для переходного процесса зарядки конденсатора (переключатель П в положении включено), можно записать
Ri + uC = U.
Схема для анализа переходных процессов при зарядке и разрядке конденсатора
Ток в цепи
i = d(CuC)/dt = CduC/dt
Подставляя выражение в предыдущую формулу, получим
RCduC/dt + uC = U.
Тогда напряжение на конденсаторе
uC = uC′ = uC″.
Свободное напряжение uC″ находят, решая однородное дифференциальное уравнение
RCdu″C/dt + u″С = 0,
которому соответствует характеристическое уравнение RCp + 1 = 0, откуда, p = –1/(RC).
Следовательно, свободное напряжение на конденсаторе
uC″ = Aept = Aе –t/(RC) = Ae –t/τ,
где τ = RС.
Таким образом, напряжение на конденсаторе в переходном режиме
uC = u′C + Ae–t/τ,
а ток
i = i′ – (A/R)e‑t/τ ,
причем i′ = Cdu′C/dt, i″ = Cdu″C/dt = (A/R)e – t/τ
Постоянную интегрирования А находят с учетом второго закона коммутации из начальных условий работы цепи, которые различны для процессов заряда и разряда конденсатора.
Зарядка конденсатора. Напряжение в переходном режиме при зарядке конденсатора изменяется по закону
uC = U(1 – e‑t/τ)
Ток в цепи согласно (1.130) i′ = 0, а A = –U после чего получим
i = (U/R)e–t/τ
На рисунке показано изменение напряжения на конденсаторе и тока в цепи при зарядке конденсатора.
Изменение напряжения на конденсаторе и тока в цепи при зарядке конденсатора
Разрядка конденсатора. Если переключатель П включить в положение 2, то заряженный конденсатор начнет разряжаться на резистор R. Принимая u′C = 0 и находя из начальных условий uc (при t = 0, uC = UC), а постоянная интегрирования A = UC получим, что напряжение на конденсаторе равно uC = UCe‑t/τ, а ток с учетом, что i′ = 0,
i = -(U/R) е-t/τ.
Изменение напряжения на конденсаторе и тока в цепи при разрядке конденсатора приведены на рисунке.
Изменение напряжения на конденсаторе и тока в цепи при разрядке конденсатора