38

ГВУЗ Донецкий национальный технический университет

Конспект лекций

По дисциплине «Электротехника и основы электроники»

для студентов направления подготовки 6.051301 «Химическая технология»

Подготовил: ассистент кафедры

«Электротехника»

Мирошник Д.Н.

Донецк, 2012

Содержание стр.

Лекция 1. Электрические цепи. Общие понятия 4

Лекция 2. Параллельное и последовательное соединения элементов

Расчет сложных цепей постоянного тока. Режимы работы электрических цепей. 8

Лекция 3. Линейные электрические однофазные цепи переменного тока.

Обозначение, получение и представление трехфазных эдс. Понятие действующего значения переменной величины. 13

Лекция 4. Обособленное включение идеальных элементов в цепь переменного тока. 17

Лекция 5. Последовательное и параллельное соединения R,I,C элементов в цепи переменного тока. Резонансные явления. Понятия активной, реактивной и полной мощности. Понятие коэффициента мощности и способы его повышения. 22

Лекция 6. Трехфазные электрические цепи переменного тока Устройство и принцип действия трехфазного генератора. Шестипроводная и четырехпроводная схемы включения трехфазного приемника. Типы трехфазных приемников. 28

Лекция 7. Трехпроводные схемы включения трехфазного приемника. Мощности в трехфазных цепях. Каталожные данные трехфазных приемников. 34

Лекция 8. Магнитные цепи. Основы расчета магнитных цепей с постоянными намагничивающими силами. Магнитные цепи с переменными намагничивающими силами. Потери в стали. Переменный магнитный поток в катушке со стальным сердечником. Уравнение электрического состояния. 37

Лекция 9. Трансформаторы. Общие определения. Холостой ход трансформатора. Работа трансформатора под нагрузкой. Потери мощности и коэффициент полезного действия трансформатора. 41

Лекция 10. Трансформаторы в трехфазных цепях. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы. 45

Лекция 11. Электрические машины. Асинхронные машины. Создание вращающегося магнитного поля. Устройство трехфазных асинхронных двигателей. 51

Лекция 12. Принцип действия АД с к.з. ротором. Характеристики АД с к.з. ротором. Каталожные данные. 56

Лекция 13. Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения. Каталожные данные. 59

Лекция 14. Электроника. Полупроводниковые приборы. Диод, тиристор, биполярный транзистор. 63

Лекция 15. Неуправляемые выпрямители. 71

Лекция 16. Управляемые выпрямители. Фильтры. 80

Лекция №1.

Тема: "Электрические цепи. Общие понятия "

Совокупность устройств предназначено для генерирования передачи и использование электроэнергии, в процессе которых описывается понятия электродвижущая сила (ЭДС) напряжение и ток называется электрической цепью.

В ее состав входят:

1. Источники электроэнергии, в которых разные виды энергии преобразуются в электрическую энергию.

2. Приемник электроэнергии, в которых электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии (например, механическую и тепловую)

3. Линии электропередачи, передаёт электрическую энергию от источника к приёмнику на расстоянии

4. Преобразователи электроэнергии преобразовывает её из одного вида в другой (например, трансформаторы)

5. Элементы контроля и защиты.

Электрической схемой – называется графическое изображения электрической цепи с целью её монтажа и определение параметров.

Приёмники электроэнергии.

а) идеальные резистивные элементы (резистор)

R [Ом, кОм, МОм]

Он отображает безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло (нагреватели, лампы накаливания, проводники)

б) идеальный индуктивный элемент

L[Гн, мГн, мкГн]

Отображает способность создавать собственное магнитное поле (пример, индуктивная катушка).

в) идеальный емкостный элемент

С [мкФ, мФ, Ф]

Отображает способность элемента накапливать, заряды возбуждая ими электрическое поле (пример, конденсатор)

Идеальных элементов в природе не существует. Все приемники в той или иной мере характеризуются тремя свойствами.

Источники электроэнергии.

- источник ЭДС (напряжение)

Е(е) R

Е - ЭДС постоянная во времени (В).

е – ЭДС переменная во времени.

R- внутреннее сопротивление источника, характеризует внутренние потери источника R→ 0.

- источник тока

I – ток постоянный во времени.

i – ток переменный во времени.

R→ ∞ отображает потери в источники тока.

Основные законы электротехники.

1. Закон Ома для резистора.

(DС) – постоянный ток.

I=

R- сопротивление [Ом]; G- проводимость [См]; U- напряжение

(АС) – переменный ток.

i=

Если через сопротивление течет ток, значит, на его зажимах есть напряжение или падения напряжения.

Зависимость между напряжением и током называется вольт амперной характеристикой (ВАХ).

U(B)

I(A)

1. ВАХ линейного элемента (в этом случае сопротивления равна const (R=const)

2. R – переменная и зависит от (U, I)