- •1). Электрический ток. Сила тока
- •2). Электрическая цепь
- •4). Закон Ома
- •5). Работа и мощность в электрической цепи
- •2. Электрическая цепь постоянного тока. Основные элементы и их условно-графические обозначения. Методы расчета цепей постоянного тока (правила Кирхгофа, метод эквивалентных преобразований).
- •Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •3. Основные электроизмерительные приборы. Способы измерения электрических величин и расчет параметров элементов электрической цепи.
- •4. Основные электроизмерительные приборы. Схемы включения. Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы). Особенности работы с многопредельными приборами.
- •5. Классы точности электроизмерительных приборов. Погрешность электрических измерений и способы ее минимизации при выборе измерительного прибора.
- •Погрешности электрических измерений
- •Особенности работы с многопредельными приборами.
- •Основные характеристики (параметры) переменного тока
- •Действующее значение переменного тока
- •Применение комплексных чисел для анализа цепей переменного тока
- •9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •1. Катушка (активно-индуктивный r- l элемент) в цепи переменного тока
- •2. Конденсатор (активно-ёмкостный r- с элемент) в цепи переменного тока
- •11. Последовательная цепь переменного тока, содержащая резистивный, индуктивный и емкостный элементы. Основные соотношения и особенности цепи.
- •12. Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
- •Явление резонанса напряжений
- •Особенности цепи при резонансе напряжений:
- •13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема замещения. Резонанс токов. Особенности цепи.
- •1. Определяются комплексные сопротивления ветвей и токи в ветвях
- •2. Определяются комплексные проводимости и параметры треугольников проводимостей ветвей
- •V1. Построение векторной диаграммы параллельной цепи
- •14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Способы соединения фаз потребителя и режимы работы трёхфазной цепи
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда» (трёхпроводная система)
- •15. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» (основные определения и соотношения). Нейтральный провод. Мощность в трехфазной цепи.
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Способы соединения фаз потребителя и режимы работы трёхфазной цепи
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда» (трёхпроводная система)
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда с нейтралью» (четырёхпроводная система)
- •Мощность трехфазной цепи
- •16. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Треугольник» (основные определения и соотношения). Мощность в трехфазной цепи.
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Мощность трехфазной цепи
- •17. Преимущества трехфазных систем. Мощность в трехфазной цепи. Способы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.
- •Мощность трехфазной цепи
- •2. Измерение активной мощности методом двух ваттметров
- •3. Измерение активной мощности методом трёх ваттметров
- •4. Измерение активной мощности с помощью трёхфазного ваттметра
- •1. Измерение реактивной мощности методом одного ваттметра
- •2. Измерение реактивной мощности методом двух и трёх ваттметров
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по снижению реактивной мощности потребителей
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по снижению реактивной мощности потребителей
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по компенсации реактивной мощности потребителей
- •Определение мощности компенсирующих устройств
- •Особенности поведения ферромагнитных материалов в переменном магнитном поле
- •Явление гистерезиса
- •23. Применение ферромагнитных материалов в электротехнике. Магнитно-мягкие и магнитно-твердые материалы. Потери энергии при перемагничивании ферромагнетиков и способы их снижения.
- •24. Передача электрической энергии и потери мощности в лэп. Цель трансформации напряжения. Устройство и принцип работы трансформатора.
- •25. Режимы работы и кпд трансформатора. Опыты холостого хода и короткого замыкания. Внешняя характеристика трансформатора. Режимы работы трансформатора
- •Кпд трансформатора. Потери мощности и кпд трансформатора
- •Внешняя характеристика трансформатора
- •26. Электрический привод. Структура и преимущества электропривода. Нагрев и тепловой режим работы электродвигателя. Номинальная мощность. Характеристика нагрузочных режимов работы электродвигателя.
- •Структурная схема электропривода
- •Тепловые режимы работы и номинальная мощность двигателя
- •28. Основные характеристики трехфазных асинхронных электродвигателей. Способы пуска и регулирования частоты вращения. Реверсирование и способы электрического торможения асинхронных электродвигателей.
- •1) Прямой пуск
- •2) Пуск ад при пониженном напряжении
- •4. Реверсирование ад (изменение направления вращения)
- •Частотное регулирование ад
- •Полюсное регулирование
- •6. Способы электрического торможения ад
- •1) Торможение противовключением
- •2) Динамическое торможение
- •3) Генераторный (рекуперативный) способ с возвратом ээ в питающую сеть
- •29. Электрический привод. Структура и преимущества электропривода. Электродвигатели постоянного тока, их преимущества и недостатки. Устройство и принцип работы.
- •Структурная схема электропривода
- •Устройство двигателя постоянного тока
- •Принцип работы двигателя постоянного тока
- •Моментная характеристика
- •Механическая характеристика
- •Энергетическая (экономическая) характеристика
- •Пуск двигателей постоянного тока
- •Прямой пуск
- •Пуск дпт при пониженном напряжении
- •Реостатный способ пуска дпт
- •Реверсирование двигателей постоянного тока
- •Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока
- •Полюсный способ
- •Структурная схема электропривода
- •Образование электронно - дырочного перехода
- •Свойства электронно - дырочного перехода при наличии внешнего напряжения Включение электронно - дырочного перехода в прямом направлении
- •Включение электронно-дырочного перехода в обратном направлении
- •33. Блок-схема полупроводникового выпрямителя. Одно – и двухполупериодные выпрямители. Электрические схемы и осциллограммы.
23. Применение ферромагнитных материалов в электротехнике. Магнитно-мягкие и магнитно-твердые материалы. Потери энергии при перемагничивании ферромагнетиков и способы их снижения.
В зависимости от величины потерь на гистерезис и области промышленного применения все ФММ условно разделяются на два класса:
Магнитно-мягкие ФММ
1) Высокая магнитная проницаемость.2) Узкая петля гистерезиса и малые потери на гистерезис.
3) Легко перемагничиваются, поэтому
применяются для работы в переменных магнитных полях в качестве сердечников (магнитопроводов) для концентрации и усиления магнитного потока.
Пример: электротехническая сталь, пермаллой, пермендюр.
Магнитно-твердые ФММ
1) Широкая петля гистерезиса;
2) Большие потери на гистерезис, поэтому для работы в переменных магнитных полях не используются.
3) Трудно перемагничиваются.
Применяются для изготовления постоянных магнитов.
Пример: кунико, альнико, сплавы ЮНДК.
24. Передача электрической энергии и потери мощности в лэп. Цель трансформации напряжения. Устройство и принцип работы трансформатора.
Зачем нужно изменять напряжение при передаче электроэнергии?
Большое количество электрической энергии, которая вырабатывается на мощных электростанциях, нужно передавать потребителям, которые находятся обычно на большом расстоянии от места её производства. Передачу электрической энергии можно осуществлять лишь за счёт некоторого количества самой электрической энергии. При передаче возникают тепловые потери электрической энергии – «джоулевы потери» » ∆Р=I2R, поэтому при передаче эл.энергии на далёкие расстояния и её распределении большое значение имеет сила тока, с которой передаётся эл.энергия, ведь от этого зависит толщина сечений проводов, соответственно расход материалов и экономичность ЛЭП.
По формуле Джоуля –Ленца тепловые потери трёхфазной ЛЭП можно рассчитать по следующей формуле: ∆Р=3Iл2R, где Iл –сила тока в линии, R-сопротивление провода линии ЛЭП.
Pп=3UлIлcosφп -формула активной мощности трёхфазного потребителя. Отсюда имеем Iл=Pп3Uлcosφп. Подставим Iл в формулу Джоуля-Ленца, получим ∆Рл=Pп2Uл2 cosφп2Rл. Из формулы следует, что тепловые потери в ЛЭП обратно пропорциональны квадрату линейного напряжения и обратно пропорциональны квадрату коэффициента мощности потребителя. Поэтому при передаче электроэнергии для снижения потерь в ЛЭП необходимо повышать коэффициент мощности потребителей, а также необходимо осуществлять передачу электроэнергии при насколько это возможно более высоком напряжении.
При повышении напряжения сила тока уменьшается, уменьшаются потери электроэнергии, и повышается коэффициент полезного действия.
Как трансформатор может изменять напряжение?
Простейший однофазный трансформатор состоит из замкнутого магнитопровода - ферромагнитного сердечника, на котором расположены две независимые электрически разделённые обмотки из изолированного медного провода: W1-первичная обмотка с числом витков W1, на которую подают напряжение U1, W2-вторичная обмотка с числом витков W2, к ней подключается потребитель и с неё снимается выходное напряжение U2.
При подключении трансформатора к сети в первичной обмотке возникает переменный ток I1, который создаёт переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные ЭДС – е1 и е2 пропорциональные по закону Максвелла числам витков W1 и W2 соответствующей обмотки и скорости изменения потока dФ/dt.
e1=-W1∙dФdt; e2=-W2dФdt
Отношение мгновенных и действующих ЭДС в обмотках трансформатора определяется выражением: E1E2=e1e2=W1W2
Падения напряжения в обмотках трансформатора не превышают обычно 3-5% от номинальных значений U1 и U2, ими можно пренебречь, тогда можно считать Е1≈U1 и E2≈U2.
Получим, что U1U2≈W1W2
Следовательно, подбирая соответствующим образом числа витков обмоток, при заданном напряжении U1 можно получить желаемое напряжение U2. Если необходимо повысить вторичное напряжение, то число витков W2 берут больше числа W1, такой трансформатор называют повышающим. Если требуется уменьшить напряжение U2, то число витков W2 берут меньшим W1, такой трансформатор называют понижающим.