- •Определение, назначение и область применения электротехники. Нетрадиционные источники энергии.
- •Цепи постоянного тока. Обозначение источников энергии, приемников. Закон Ома для электрической цепи.
- •Последовательное соединение сопротивлений. Схема выражения для токов и напряжений. Баланс мощности.
- •Параллельное соединение сопротивлений. Схема выражения для токов и проводимостей. Схема.
- •Расчет сложной электрической цепи с помощью метода контурных токов. Пример расчета.
- •Расчет электрической цепи методом наложения. Дать расчет простейшей цепи.
- •Преобразование электрических схем с треугольника в звезду и наоборот.
- •Активные и реактивные элементы в цепи переменного тока. Емкостное, индуктивное и полное сопротивления. Коэффициент мощности, треугольник сопротивлений. Активная, реактивная и полная мощности.
- •Проводимости цепи переменного тока. Треугольник проводимостей. Коэффициент мощности. Выражение проводимости через сопротивление цепи. Определение знака угла через род проводимости.
- •Повышение коэффициента мощности цепи. Схема, векторная диаграмма. Выражение тока цепи при неизменной активной мощности приемника.
- •Резонанс токов. Условия получения резонанса. Общая проводимость, коэффициент мощности, величина тока и мощности при резонансе токов. Область применения резонансов.
- •Электрические измерения. Эталоны, образцовые меры, единицы измерения. Классификация электроизмерительных приборов. Основные знаки на шкале прибора.
- •Погрешности и классы точности приборов. Приведенная погрешность. Дополнительные погрешности приборов.
- •Шунты и добавочные сопротивления для расширения пределов измерений токов и напряжений. Схема. Основные соотношения для сопротивлений и .
- •Трехфазные электрические цепи. Принцип получения трехфазного тока. Соединение фазовых обмоток генератора звездой. Векторная диаграмма эдс.
- •Соединение звездой с нулевым проводом. Электрическая схема. Определение фазных и линейных токов и напряжений, основные математические соотношения между ними. Топографическая диаграмма.
- •Определение мощностей в трехфазных цепях при соединении звездой и треугольником. Схемы включения и основные соотношения.
- •Трансформатор. Принципиальная схема передачи электрической энергии к потребителю. Как зависит расход меди, стоимость и сложность монтажа от величины передаваемого тока по проводам.
- •Устройство и принцип действия трансформатора. Мгновенные значения эдс первичной и вторичной обмоток. Коэффициент трансформации.
- •Опыты холостого хода. 1-е уравнение электрического равновесия трансформатора, составленное на основании электрической схемы.
- •Электрическая схема трансформатора при нагрузке. 2-е уравнение электрического равновесия трансформатора.
- •Измерение напряжений на вторичной обмотке трансформатора при нагрузке. Коэффициент загрузки и внешняя характеристика трансформатора.
- •Кпд трансформатора. Магнитные потери в стали и потери в обмотках трансформатора. Зависимость кпд от коэффициента загрузки.
- •Выпрямители. Структурная схема неуправляемого выпрямительного устройства. Однополупериодный выпрямитель.
- •Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора. Электрическая схема и временные диаграммы и .
- •Сглаживающие фильтры. Емкостной и индуктивный фильтры. Электрические схемы включения и временные диаграммы напряжений и токов на нагрузке от времени.
- •Структурная схема и временные диаграммы и от времени t. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с оэ.
- •Температурная стабилизация транзисторов. Режимы работы усилительных каскадов. Показать рабочие точки на переходной и выходной характеристиках транзистора.
- •Асинхронные машины. Двигатели с фазным и короткозамкнутым ротором. Устройство и принцип работы. Получение магнитного поля вращающегося с синхронной скоростью .
- •Скорость вращения ротора асинхронного двигателя, скольжение при пуске и холостом ходе. Частота тока в роторе.
- •Электрическая схема цепи статора в асинхронном двигателе. Уравнение по 2-ому закону Кирхгофа для этой схемы.
- •Ток в роторе асинхронного двигателя в зависимости от скольжения s. Выражение для пускового тока и график изменения тока в цепи ротора.
- •Вращающий момент асинхронного двигателя. Основная формула. Характеристика асинхронного двигателя или . Критический момент и критическое скольжение .
- •Принцип действия и устройство машин постоянного тока. Структурная схема и выражение для эдс якоря.
- •Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением. Внешняя характеристика и регулировочная характеристика.
- •Двигатели постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения. Электрическая схема. Механическая и скоростная характеристика этого двигателя.
Опыты холостого хода. 1-е уравнение электрического равновесия трансформатора, составленное на основании электрической схемы.
Электрическая схема трансформатора при нагрузке. 2-е уравнение электрического равновесия трансформатора.
Схема замещения трансформатора. Ток холостого хода трансформатора. Упрощенная схема.
Расчеты токов и напряжений в трансформаторе могут быть сведены к обычным расчетам цепей переменного тока. Для этой цели составляется так называемая эквивалентная схема, или схема замещения, трансформатора, процессы в которой описываются теми же уравнениями, как и процессы в трансформаторе.
При составлении схемы замещения удобно применять прием, который заключается в том, что фазы ЭДС в первичной и вторичной обмотках изменяются на , т. е. вводится вектор . Фазы вторичного тока и напряжения тоже меняются на и вводятся векторы и . Тогда уравнения трансформатора могут быть записаны в следующем виде:
По этим уравнениям составлена схема замещения, изображенная на рис. 11-8. На схеме, кроме сопротивлений первичной обмотки и и приведенных вторичных и , изображены нагрузочное сопротивление , приведенное к первичной обмотке.
Ток холостого хода имеет две составляющие - реактивную (намагничивающую) и активную . Составляющая является намагничивающим током, который совпадает по фазе с потоком. Значение намагничивающего тока по закону магнитной цепи связано с амплитудой потока соотношением
, - магнитное сопротивление стального магнитопровода.
Полный ток холостого хода .
Составляющая тока холостого хода определяется потерями в стальном магнитопроводе: Сдвиг фаз близок к 90°.
Во вторичной цепи при холостом ходе ток не протекает. Поэтому напряжение на зажимах вторичной обмотки равно ее ЭДС. Следовательно, при холостом ходе отношение первичного и вторичного напряжений равно с достаточной точностью коэффициенту трансформации:
.
Измерение напряжений на вторичной обмотке трансформатора при нагрузке. Коэффициент загрузки и внешняя характеристика трансформатора.
Рассмотрим режим нагрузки трансформатора, когда вторичная цепь замкнута на нагрузочное сопротивление и по ней проходит ток . В этом случае можно выделить три потока: основной поток , сцепленный как с первичной, так и с вторичной обмотками, поток рассеяния первичной обмотки и поток рассеяния вторичной обмотки . Дополнительные ЭДС, индуктируемые в обмотках потоками рассеяния и , учитываются обычно при помощи индуктивных сопротивлений рассеяния
первичной и вторичной обмоток и .
Потоки рассеяния обмоток и пропорциональны первичному и вторичному токам и находятся с ними в фазе. Эти потоки рассеяния индуктируют в обмотках ЭДС и , отстающие по фазе от потоков, а, следовательно, и токов и на .
ЭДС от потоков рассеяния уравновешиваются составляющими напряжения:
и
где и — реактивные сопротивления рассеяния обмоток; и — индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток; , — потокосцепления рассеяния первичной и вторичной обмоток; — угловая частота переменного тока.
Составляющие напряжения и опережают токи и на .
Запишем уравнения по второму закону Кирхгофа в комплексном виде для первичной и вторичной цепей:
где — напряжение на нагрузочном сопротивлении; вторичное напряжение— комплексное полное сопротивление первичной обмотки; — то же вторичной обмотки.
В режиме нагрузки результирующая МДС равна сумме МДС первичной и вторичной обмоток:
Разделив все члены последнего равенства на , получим . Введем понятие приведенного вторичного тока: . Окончательно .
На холостом ходу и, следовательно, . Если нагрузить трансформатор, то во вторичной обмотке появится ток . Этот ток по закону Ленца препятствует причине, его вызвавшей. Поэтому ток так направлен, чтобы размагнитить магнитопровод, т. е. действие его противоположно действию тока . Это вызывает увеличение тока .