Опорный конспект по электротехнике. Ахмадеев Р.В

Опорный конспект__Электроника

Опорный конспект по электротехнике. Ахмадеев Р.В

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО РАЗДЕЛУ «ЭЛЕКТРОНИКА» КУРСА «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника»

Уфа 2009

7

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра теоретических основ электротехники

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО РАЗДЕЛУ «ЭЛЕКТРОНИКА» КУРСА «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника»

Уфа 2010

8

Составители: Р. В. Ахмадеев, Т. М. Крымская, О. В. Мельничук

УДК 621.38(07) ББК 32.85 (я7)

Опорный конспект по разделу «Электроника» курса «Электротехника и электроника»: Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Р. В. Ахмадеев, Т. М. Крымская, О. В. Мельничук. –

Уфа, 2010. – 44 с.

Содержит сведения об элементной базе современных устройств полупроводниковой электроники: классификацию, вольтамперные характеристики, основные схемы включения и особенности применения в различных режимах работы, а также принципах построения типовых аналоговых, импульсных и цифровых устройств.

Соответствует Государственному образовательному стандарту по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов следующих направлений подготовки и специальностей: 090100;

140100;140500;150200;150400;150500;150600;150700;150800;
150900;151000;160100;160300;190700;200500;220100;220200;

220300; 220400; 230100; 230200; 230300; 230400; 280100; 280200.

Предназначено для студентов вышеуказанных специальностей и направлений подготовки очной, очно-заочной и заочной форм обучения, включая филиалы.

Библиогр.: 6 назв.

Рецензенты: канд. техн. наук ст. преп. каф. ТОЭ Фаррахов Р. Г., канд. техн. наук доц. каф. ИИТ Мукаев Р. Ю.

© Уфимский государственный авиационный технический университет, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………...5
1. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ……...7
1.1. Полупроводниковые диоды……………………………………………....7
1.2. Транзисторы……………………………………………………………………..8
1.3. Тиристоры………………………………………………………………………13
1.4. Оптоэлектроника…………………………………………………………….14
2. ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА НА ДИСКРЕТНЫХ
ЭЛЕМЕНТАХ…………………………………………………………………………15
2.1. Выпрямители…………………………………………………………………..15
2.2. Сглаживающие фильтры…………………………………………………17
2.3. Стабилизаторы………………………………………………………………..18
2.4. Усилительные каскады на биполярных транзисторах……….19
2.5. Электронные генераторы (автогенераторы)……………………..21
2.6. Мультивибраторы………………………………………………….22
2.7. Импульсные устройства (триггеры)…………………………………22
3. АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА………………………………………..23
3.1. Операционные усилители (ОУ)……………………………………….23
3.2. Импульсные устройства (триггеры)…………………………………25
3.3. Мультивибраторы…………………………………………………………..26
4. ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА………………………………………………..28
4.1. Базовые логические элементы (БЛЭ)……………………………….28
4.2. Основные типы логических элементов…………………………….28
4.3. Основные типы БЛЭ……………………………………………………….29
4.4. Импульсные устройства (триггеры)…………………………………30
4.5. Мультивибраторы…………………………………………………………..33
4.6. Шифраторы…………………………………………………………………….34
4.7. Дешифраторы…………………………………………………………………34
4.8. Мультиплексоры…………………………………………………………….35
4.9. Демультиплексоры………………………………………………………….35
4.10.Регистры…………………………………………………………………………36
4.11.Счётчики…………………………………………………………………………36
4.12.Сумматоры……………………………………………………………………..37
5. ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА……………………….39
5.1. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП)…………………….39
5.2. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)…………………….39
6.МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА……………………………………40
6.1. Структурная схема микроЭВМ………………………………………..40
6.2. Структурная схема микропроцессора………………………………41
7.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………..44

ВВЕДЕНИЕ

Опорный конспект предназначен для изучения раздела «Электроника» дисциплины «Электротехника и электроника» для следующих неэлектротехнических направлений подготовки бакалавров и дипломированных специалистов: 090100; 140100;

140500; 150200; 150400;150500; 150600; 150700; 150800; 150900; 151000; 160100; 160300; 190700; 200500; 220100; 220200; 220300;

220400; 230100; 230200; 230300; 230400; 280100; 280200.

Методические указания являются составной частью учебнометодического комплекса (УМК) по курсу «Электротехника и электроника» и помогают в решении основных задач изучения дисциплины, таких как формирование у студентов минимально необходимых знаний об элементной базе современных устройств полупроводниковой электроники, принципах построения типовых аналоговых, импульсных и цифровых устройств.

Дисциплина «Электротехника и электроника» базируется главным образом на дисциплинах естественно-научного цикла: «Физика» (разделы «Электричество и магнетизм», «Колебания и волны»); «Высшая математика» (разделы «Дифференциальное и интегральное исчисления», «Векторный анализ», «Теория функций комплексного переменного», «Алгебра логики») и «Основы информатики и вычислительной техники» (разделы «Вычислительные методы решения дифференциальных уравнений», операции с матрицами), «Материаловедение» (раздел «Электротехнические материалы»). В свою очередь, данная дисциплина является основой для изучения специальных дисциплин.

В материалах опорного конспекта изложены краткие теоретические сведения по электронике, которые могут быть использованы при проведении всех видов занятий и в процессе самостоятельной работы студентов при изучении следующих тем: «Элементная база современной электроники» (раздел 1), «Электронные устройства на дискретных элементах» (раздел 2), «Аналоговая схемотехника» (раздел 3), «Цифровая электроника» (раздел 4), «Дискретно-аналоговые устройства» (раздел 5), «Микропроцессорная техника» (раздел 6).

12

Опорный конспект предназначен для более эффективного усвоения лекционного материала, а также для выполнения расчётнографических и курсовых работ и подготовки к лабораторнопрактическим занятиям, зачетам и экзаменам.

Опорный конспект охватывает весь объем материала раздела «Электроника», предусмотренного примерной программой дисциплины «Общая электротехника и электроника», рекомендованной Минобразованием России для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии.

1. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СОВРЕМЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

1.5. Полупроводниковые диоды

Прямое включениеОбратное включение
p-n-переходаp-n-перехода
ЕзапЕзап
АКАpnК
pn
EвнEвн
IпрIобр≈0
I = Is (eu /φt−1), φt=kT
qe

Выпрямительные

Диоды точечные

СВЧ-диоды

Выпрямительные

Стабилитроны

Туннельные

Варикапы

Обращённые

Диоды плоскостные

Светодиоды

Фотодиоды

Фотоэлементы

полупроводниковые

Вольтамперная характеристика (ВАХ)

РеальнаяИдеализированнаяИдеальная
IпрII
Uобр Uобр maxUпрUU
I0
Iобр
IпрII
Uобр UстUпр
Iст minUU
Iст

Iст max

Iобр

1.6. Транзисторы

1.2.1. Биполярные транзисторы (БПТ)

ТипыУсловное
Структура БПТграфическое
БПТ
обозначение (УГО)
ЭмиттерКоллектор
npnЭК
n-p-nЭмиттерно-Базово-
базовыйБазаколлекторный
переходпереходБ
ЭмиттерКоллекторК
pnpЭ
p-n-pЭмиттерно-Базово-
базовыйБазаколлекторныйБ
переходпереход
15
Режимы работы БПТПереход
КББЭ
Основной (активный, усилительный) режимзапертоткрыт
Инверсный режимоткрытзаперт
Режим насыщенияоткрытоткрыт
Режим отсечкизапертзаперт

С общим коллектором С общим эмиттером (ОК) (ОЭ)

Электрические схемы включения БПТ

VTI=-I , U =-U ,
вх ОБЭвх ОБ БЭ
Iвых ОБ=IК, Uвых ОБ=UКБ;
UБЭUКБα =∂IК,
∂IЭ
UКБ =const
α < 1 ≈ 0,9...0,99
Iвх ОЭ=IБ, Uвх ОЭ=UБЭ,
Iвых ОЭ=IК, Uвых ОЭ=UКЭ;
VTUКЭβ =∂IК=α
∂IБUКЭ=const1-α
UБЭ
Iвх ОК=IБ, Uвх ОК=-UКБ,
Iвых ОК=-IЭ, Uвых ОК=-UКЭ;
VT
KUОК =Uвых ОК≈ 1
UКЭ
UКБU
вх ОК

Источник: https://studfile.net/preview/5763306/

Опорный конспект по электротехнике — pdf скачать бесплатно

Опорный конспект по электротехнике. Ахмадеев Р.В

1 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника» УФА 9

2 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра теоретических основ электротехники ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Методические указания к изучению дисциплины «Электротехника и электроника» УФА 9

3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Источники электрической энергии Методы расчета электрических цепей с одним источником питания (метод эквивалентных преобразований) Основные законы электрических цепей Методы анализа цепей с несколькими источниками питания.. ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА 3.

ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ 4 4. МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ ТРАНСФОРМАТОРЫ Однофазный трансформатор Трехфазные трансформаторы ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. 7.. Трехфазные асинхронные двигатели. 7.. Синхронные машины ЭЛЕКТРОПРИВОД И АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ 4 9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 5.

ЛИТЕРАТУРА

4 ВВЕДЕНИЕ Опорный конспект предназначен для изучения дисциплины «Электротехника и электроника» для следующих неэлектротехнических направлений подготовки бакалавров и специалистов: направления подготовки бакалавров: 559 Теплоэнергетика; 55 Авиа- и ракетостроение; 556 Материаловедение и технологии новых материалов; 558 Технологические машины и оборудование; 557 Энергомашиностроение; 5535 Защита окружающей среды; 5543 Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника; направления подготовки дипломированного специалиста 4 Теплоэнергетика; 45 Энергомашиностроение; 5 Машиностроительные технологии и оборудование; 54 Технологические машины и оборудование; 55 Материаловедение, технология материалов и покрытий; 56 Материаловедение и технология новых материалов; 57 Физическое материаловедение; 58 Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника; 6 Авиа- и ракетостроение; 63 Двигатели летательных аппаратов; 69 Эксплуатация и испытания авиационной и космической техники; 97 Организация перевозок и управление на транспорте; 5 Метрология, стандартизация и сертификация; 4 Мехатроника и робототехника; 33 Организационно-технические системы; 8 Безопасность жизнедеятельности; 8 Защита окружающей среды. Методические указания являются составной частью учебнометодического комплекса (УМК) и помогают в решении основных задач изучения дисциплины, таких как формирование у студентов минимально необходимых знаний основных электротехнических законов и методов анализа электрических, магнитных и электронных цепей, принципов действия, свойств, областей применения и потенциальных возможностей основных электротехнических, электронных устройств и электроизмерительных приборов, умения экспериментальным способом и на основе паспортных и каталожных данных определять параметры и характеристики типовых электротехнических и электронных устройств. 4

5 Стандартная структура УМК дисциплины приведена на рис..

Виды занятий, предусмотренные учебным планом Генерация индивидуальных заданий Лекции Практические занятия Лабораторные работы Курсовая работа (проект) С а м о к о н т р о л ь Контроль преподавателя Расчетнографические работы Контроль зачет, экзамен Аудиторные занятия СРС Рис..

Укрупненная схема учебно-методического комплекса по дисциплине В УМК введены специальные компьютерные программы, позволяющие обеспечить индивидуализацию обучения студентов и возможность проверки степени усвоения материала, как в режиме самоконтроля, так и при окончательной проверке (рис.). 5

6 Соотношение между аудиторными занятиями и самостоятельной работой студентов (СРС) зависит от формы обучения и изображено условно.

Дисциплина «Электротехника и электроника» базируется главным образом на дисциплинах естественно-научного цикла: «Физика» (разделы «Электричество и магнетизм», «Колебания и волны»); «Высшая математика» (разделы «Дифференциальное и интегральное исчисления», «Векторный анализ», «Теория функций комплексного переменного») и «Основы информатики и вычислительной техники» (разделы «Вычислительные методы решения дифференциальных уравнений», операции с матрицами), «Материаловедение» (раздел «Электротехнические материалы»). Кроме того, данная дисциплина является основой для изучения специальных дисциплин. В материалах опорного конспекта изложены краткие теоретические сведения по электротехнике, которые могут быть использованы в процессе проведения всех видов занятий и в самостоятельной работе студентов при изучении следующих тем: «Методы расчета электрических цепей» (раздел ), «Расчет цепей синусоидального однофазного и трехфазного тока» (разделы, 3), «Расчет магнитных цепей» (раздел 4), «Трансформаторы» (раздел 5), «Машины постоянного тока» (раздел 6), «Машины переменного тока» (раздел 7), «Электропривод и аппаратура управления» (раздел 8) и «Электрические измерения» (раздел 9). Опорный конспект предназначен для более эффективного усвоения лекционного материала, а также для подготовки к лабораторно-практическим занятиям, зачетам и экзаменам. Опорный конспект охватывает весь объем материала раздела «Электротехника», предусмотренного примерной программой дисциплины «Общая электротехника и электроника», рекомендуемой Минобразованием России для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии. 6

7 . МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ..

Источники электрической энергии Источник ЭДС Внешняя (вольтамперная характеристика) U UE- E U н Е к E/ Источник тока J G U н P E E [Вт] Внешняя (вольтамперная характеристика) UJ/G U J-G U; JU/ ; G / J P J U [Вт].. Методы расчета электрических цепей с одним источником питания (метод эквивалентных преобразований) Последовательное соединение Э ; 3 U U U3 U… 3 Э 7

8 Параллельное соединение Э Э 3 В частном случае параллельного соединения двух сопротивлений ; + формулы разброса: ; +. + Сопротивления лучей эквивалентной звезды 3 ; ; В частном случае равенства сопротивлений треугольника:. 3 Формулы обратного преобразования: + + ; ;

9 .3. Основные законы электрических цепей Закон Ома J E U E + + J; U Законы Кирхгофа Е Е 5 E U U 5 J Е c 4 4 k k. E U U ; для узла а: J 5 ; для узла с: + + J ; m. E ; k k l для контура c: + + E E + E 3 l 3 l 3 ; 5 5 Баланс мощностей m i Р ист i j P приемj где P истi ( ± Ei i) + ( ± UiJi ); P, приемj j j 9

10 .4. Методы анализа цепей с несколькими источниками питания.метод контурных токов (Максвелла) Е 4 Е Е 3 Е контур: + + ( ) E + E ; контур: + 5 ( + + ) 3 ; E + E контур: 5 E ( + + ) Метод межузлового напряжения а E E J E 3 E 3 При отсутствии источников тока U ± k m G j 3.

Метод эквивалентного источника ЭГ Е ЭГ k G U j E k. н U U ± G E k k k i m j G ± j j — общее число ветвей; k — число ветвей с источниками ЭДС E; i — число ветвей с источниками тока J; где ветви.

G — проводимость EЭГ, Н + Э где Е ЭГ U хх ; ЭГ входное сопротивление пассивной цепи относительно зажимов «а» и исходной схемы. J i,

11 . ОДНОФАЗНЫЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА i m ψ i i(t) T t(ωt) Мгновенное значение i m si( ωt + ψi), где ω πf, рад/с; f, Гц.

T Действующее значение m +J A A ω> Ψ + A Последовательное соединение, L, элементов & L L jψ А А + ja ; A Ae ; A Acosψ + jasi ψ, π + j где j e — мнимая единица; A ( A ) + ( A ) ; A ψ rctg ; A Acos ψ ; A ± ψ A si ψ; e j cosψ ± jsi ψ.

jϕ Z + j( X L X ) Ze, & где X L ωl, X, ω Z + ( X L X ), X X ϕ rctg L. Условие резонанса напряжений: ϕ X ; U U Q L. U U

12 Параллельное соединение, L, элементов & & L & & Y G jb G j( B jϕ B Y e. Условие резонанса токов: ϕ B B L B ; X L X BL ; B ; + X L + X Q L.

L ) Переход от последовательной схемы к эквивалентной параллельной схеме замещения и обратно: G X X, B + X Z + X Z, Y G + B ; + X Z G G B B, X G + B Y G + B Y, Z + X.

G + B Y Треугольник сопротивлений Треугольник проводимостей Z X Y B φ φ Треугольник мощностей S Q φ> P G Активная, реактивная и полная мощности: P U cosϕ; Q U si ϕ; S U ; ~ * S P ± P + Q S ; jq.

13 Пассивные элементы электрической цепи Таблица 3.

Элементы схем замещения Название Идеальный резистивный элемент Идеальный индуктивный элемент Обозначение Запись закона Ома & / & & U L & L /( jxl), jx & L L Полное комплексное сопротивление, Ом Модуль полного комплексного сопротивления, Ом Аргумент полного комплексного сопротивления Упрощенная векторная диаграмма Đ jx L jωl j9 ω Le X L ωl 9 o ϕ 9 o Đ 3 Идеальный емкостный элемент Реальная индуктивная катушка Последовательное соединение резистивного и идеального емкостного элементов Обобщенный элемент & /( jx), jx & L Z С jx j/(ω) [ /( ω )] j9 e & Z Z+jXL Z + X /(ω) -9 o ϕ -9 o X L & Z Z-jX Z + & Z Z+j(XL -X ) X ( X ) L X + X ϕ rctg L Z X L X ϕ rctg Đ ϕ> Đ Đ X ϕ rctg ϕ< 4

14 4 N Напряжения A U e j ф, B U e j ф U e j ф U л 3Uф A N, B N, c N, Y A + Y B + Y c Y + Y + Y c 3 л e o & j U AB U, 9o & j U BС Uлe, 5 л e o U j A, U л U ф Токи ф л, ф U ф 3.

ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ Векторная диаграмма напряжений Звезда с нейтральным проводом Z ф ф л, ф U ф +j A (c) + А(а) N() A B B AB B() Звезда без нейтрального провода + А(а) Z ф & A & & c & B & c & & & c & c A +j A N (c) c () AB B N B() Т р е у г о л ь н и к + А(а) +j AB A (c N A AB B B B() А В С N А В С А В С Таблица 3.

Схема изображения приемников практическая замещенная c x y z Z Z Z c Z Z Z c x y Z Z Z c c z c c c c Z c Z c Z c Z Z Z c Z Z Z 5

15 4.

МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ Кривая намагничивания и петли гистерезиса А В r В Н c С Н Bµµ о Hµ а H, АС кривая намагничивания, B r остаточная индукция, H с коэрцитивная сила Ф B ds, S где ds элемент поверхности S i Расчет неразветвленной неоднородной магнитной цепи W l S Законы Кирхгофа для магнитных цепей Фi, W H l U Ф l S B δ δ l 3 S 3 k k мk iмk Прямая задача: Ф B Bk, H δ δ, H k l k + Н δ δ W. Sk µ Обратная задача: задаются несколькими значениями магнитной индукции в каком-то сечении и определяют значения МДС (F i ). Строится зависимость Ф f ( H k lk ) и по ней при заданном значении W определяется искомый поток Ф. δ W S δ F Ф δ Тяговое усилие, приходящееся на один воздушный зазор F δ B S µ δ 6

16 Расчет разветвленной магнитной цепи W W Ф Ф 3 δ δ Ф S S S 3 l l l 3. По первому закону Кирхгофа для магнитной цепи: Ф + Ф Ф3,. для контура, образованного первой и второй ветвями H l + H δ δ Hl Hδ W W, 3.

для внешнего контура H l H δ + H l + δ 3 3 W δ Магнитные цепи с переменными МДС Электромагнитная схема Ф Фm + Фδ, Ф m E E m 4,44wfФ & m, Ф σ S di dψ u e e + i i + Lp + dt dt & + jωl & E& р, р р ( + jx ) & + Эквивалентные схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником Последовательная Параллельная & jx р Е& jx маг & jx р G маг & & р Е& jb маг маг маг P ст /, маг Pст /U G, маг Н маг QН /U Zэк эк X Q /, B, Z эк U/, эк P/ (P ст / )+, X эк X р +X маг 7

17 5.. Однофазный трансформатор Электромагнитная схема & 5. ТРАНСФОРМАТОРЫ Ф m Ф σ Ф σ & Z н Схема замещения трансформатора & E& jx σ & jx маг маг E & j X σ & U & Z н Уравнения электрического состояния нагруженного трансформатора: E& + & + jx& ; E& + & + jx &. E 4,44 fw Фm, E 4,44 fw Фm, U Фm (4,44 fw ) U, ( 4,44 fw ) Ф B S ; E w U k.

E w U Уравнение магнитного состояния трансформатора: w & & + &. w Параметры ветви намагничивания: Uном Z х ; маг Zx cosϕx; P x U cosϕ. Параметры продольной ветви: P к ном U к cos ϕ к к ном ; Uк Z к ; к Zк cosϕк. ном Внешняя характеристика и КПД трансформатора: u β u cos ϕ + u si ); где ( p ϕ P рэ + рэ + рх η ; P Р + р + р + р β ; ном э P э β x η mx.

Pк х βsном cosϕ η, βs cosϕ + β + P ном Pк x 8

18 5.. Трехфазные трансформаторы Схемы соединения обмоток Диаграммы векторов ВН НН ВН НН A B c B Условные обозначения A c X Y A B Z x y z c B A c X Y Z x y z N A B c B X Y Z A B x y z c A B N c c X Y Z A B x y z c A B c X Y Z x y z A 9

19 6. МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА. Независимое возбуждение. Параллельное возбуждение 3. Последовательное возбуждение 4.

Смешанное возбуждение Механические характеристики двигателей постоянного тока, 3 4 M — независимого возбуждения, — параллельного возбуждения, 3- смешанного возбуждения, 4- последовательно возбуждения pn pn P эм E я, E ce Ф, M Фя смфя, 6 π Режим генератора: U E я я, P U. Режим двигателя: U E + я я, P U. Uном Р x ном, М 9,55. Uном яномя Р Р Р Р р η ; η ; Р Р + р Р Р р рэ + рэв + рмх + рэщ + рмагн + pд. я + в ;

20 я U E U ceф U U ; в. + я я U p я ; яном Eя U я ; сеф с Е Ф Уравнение механической характеристики двигателя постоянного U М тока: я ; с Ф Е сесмф cm 9, 55c ; E п Кратность пускового тока: К ; ном М кратность пускового момента: К М п.

М во ном р х р э или ном Px + Uвв ; Px + вuв я в р 7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 7..

Трехфазные асинхронные двигатели А В С с короткозамкнутым ротором с фазным ротором -частота вращения магнитного поля; -частота вращения ротора Скольжение, частота вращения: п

21 s, s % ; s кр sном( λ + λ ) ; 6 f 6 ; ) ( ) p ( f 6 f s s,. p p Частота тока и ЭДС, наводимая магнитным полем статора в проводниках статора и ротора: p f sf s ; E 4,44 fwф mk; 6 E 4,44 fwфmk; E s se.

Мощности, КПД и вращающий момент: P 3фU ф cos ϕ 3U cos ϕ; Q 3фU ф si ϕ 3U si ϕ; P P p p P P η, η ; P P P P ( P + p) Р P 3 cos ( ) э эм Р р U ϕ Pэ + Рм ωм, s Р Р р Р ( рэ + рм + рэ + рм + рмх + рд), Р ηр, Р Рэм( s) Mω, P M / 9, 55; M 9,55 /, 3E cosϕ M ω, M MsФm cosϕ, M U Рэм 9,55Р М ω.

Зависимость момента от скольжения: M M mx s sкр + s s кр Кратность пускового тока, пускового момента и максимального момента: п М k, п М mx k М, λ М M ном ном ном

22 Механическая характеристика н кр Характеристика «Моментскольжение» M M кр M п M н M п M mx M Г- образная схема замещения асинхронного двигателя & Z Z & Z & s s M н s н s кр E Z E s E s + + X X s Mном( ), X s X s 9,55m ном Коэффициент приведения E kw E k w, 7.. Синхронные машины А В С -частота вращения магнитного поля; -частота вращения ротора Ротор явнополюсный Ротор неявнополюсный Синхронная машина Z U E& Z A E& A E& B — Z B + 3

23 Синхронный генератор Уравнение электрического Схема замещения синхронного состояния фазы статора генератора E & + jx & где x x рас + xc — & jx индуктивное сопротивление фазной обмотки статора Уравнение электрического состояния фазы синхронного двигателя E & jx &, где E & jωψ&, x x рас + xc Синхронный двигатель E& Схема замещения синхронного двигателя & E& jx Угловая характеристика синхронного двигателя 3EU M, x Ω πf где Ω p M в > в M M в в π/ π в диапазоне

Источник: https://docplayer.ru/36732467-Opornyy-konspekt-po-elektrotehnike.html

Biz-books
Добавить комментарий