№9 Дәріс. Айнымалы токтың сызықты емес электр тізбектері Негізгі түсініктемелер Айнымалы токтың сызықты емес тізбегі- құрамында бір немесе одан да көп сызықты емес элементі бар тізбек
жүктеу/скачать 398,27 Kb.
|
|
№ 9 Дәріс. Айнымалы токтың сызықты емес электр тізбектері 1. Негізгі түсініктемелер Айнымалы токтың сызықты емес тізбегі- құрамында бір немесе одан да көп сызықты емес элементі бар тізбек. Айнымалы токтың өтуіне тек резистивті ғана емес, сонымен қатар индуктивті және сыйымдылықтық кедергілер әсер ететіні белгілі. Сондықтан айнымалы токтың сызықты емес элементтерін үш топқа бөлуге болады: резистивті, индуктивті, сыйымдылықтық. Бұл топтың әрқайсысын басқарылатын және басқарылмайтын деп топтастыруға болады. Басқарылатын сызықты емес резистивті элемент ретінде үш немесе одан да көп электродты шамдар, транзисторлар, тиристорлар жатады. Басқарылмайтын сызықты емес резистивті емес элементтерге электрлі доғалар, германийлі және кремнийлі диодтар, терморезистолар, т.б жатады Сызықты емес индуктивті элементтер- ферромагниттік материалдардан жасалған өзекшелерге оралған орамалары бар индуктивті катушкалар. Өзекшедегі магниттік ағынның орама бойымен өтетін токтан тәуелділігі сызықты емес болып өзгереді. Бұндай катушкалардың айнымалы токтың өтуіне индуктивті кедергісі тұрақты емес, айнымалы токтың мәніне тәуелді өзгереді. Сызықты емес индуктивті катушканың белгіленуі Сызықты емес сыйымдылықтық элементтерге сызықты емес диэлектригі бар конденсаторлар (вариконд), сонымен қатар жартылайөткізгіш конденсаторлар (варикап) жатады. Вариконд- сенетоэлектрик деп аталатын, керамикалық диэлектригі бар конденсатор. Сегнетоэлектриктердің диэлектрлі өтімділігі электр өрісінің кернеулігіне тәуелді болады. Бұл элементтердің кулон-вольттік сипаттамасы диэлектрлік гистерезис түйіні түрін қабылдайды Сызықты емес конденсатордың белгіленуі 2. Айнымалы ток түзеткіші Айнымалы ток түзеткіші — айнымалы электр тогын тұрақты токқа түрлендіретін құрылғы. Әдетте, токты түзету токты тек біржақты өткізетін вентиль арқылы іске асырылады. Қолданылатын вентильдің түрлеріне қарай: вакуумдық, газразрядты, шалаөткізгіштік және электртүйіспелік айнымалы ток түзеткіші деп бөлінеді. Жүктемедегі кернеуді реттеу және тұрақтандыру мүмкіндігіне байланысты айнымалы ток түзеткіші реттелмейтін және реттелетін болуы мүмкін. Айнымалы ток түзеткіші автоматиканың, телемеханиканың электрондық құрылғыларында, өлшеу техникасында, компьютерлерде және радиоэлектроникада және т.б. салаларда жиі қолданылады. Біржартыпериодты түзеткіш трансформатордан және жартылайөткізгіш диодтан құралады. Трансформатор мен диод идеалды деп есептеледі, яғни трансформатор орамаларының активті кедергісі нөлге тең, диодтың тура кедергісі нөлге тең, ал кері кедергісі шексіздікке тең болады. Түзеткішке трансформатордың екінші реттік орамасынан синусоидалы кернеу беріледі. Біржартыпериодты түзеткіш Тәжірибеде төрт диодтан құралған екіжартыпериодты түзеткіш кеңінен қолданылады. Оның сұлбасы көпірше сұлбасы деп аталады. Көпіршенің диагоналдарының біріне трансформатордың екінші реттік орамасы жалғанады, ал екіншісіне жүктеме жалғанады. Периодтың бірінші жартысында VD1 және VD2 диодтары қосылған және i' тогын өткізеді, ал VD3 және VD4 диодтары ажыратылған. Периодтың екінші жартысында VD3 және VD4 диодтары қосылған және i'' тогын өткізеді, ал VD1 және VD2 диодтары ажыратылған. Жүктеме тогы iж =i' + i" түзетілген, ал көз тогы i = i' - i" синусоидалы болады. Екіжартыпериодты түзеткіш 3. Кернеу феррорезонансы, ток феррорезонансы құбылыстары Феррорезонанс- электр тізбектерінде пайда бола алатын сызықты емес резонанс. Тізбектей жалғанған сызықты емес индуктивті катушка мен сызықты конденсатор тізбегінде сызықты тізбектегі резонансқа сәйкес құбылыс – кернеу феррорезонансы болуы мүмкін Тізбек синусоидалды кернеу көзіне қосылған деп есептейміз. Кіріс кернеудің әрекеттік мәні: 𝑈 = |𝑈̇ 𝐿 + 𝑈̇ 𝐶| = |𝑈𝐿 − 𝑈𝐶 | Токтар феррорезонансы- ферромагниттік өзекшесі бар катушканың және конденсатордың параллель жалғанған кезде пайда болатын резонанстық құбылыс Кіріс токтың әрекеттік мәні: І = |І𝐿 − І𝐶 | № 10 Дәріс. Тұрақты токтың магниттік тізбектерінің негізгі ұғымдары мен есептеу әдістері 1Магниттік тізбектердің негізгі ұғымдары мен анықтамалары Электротехникалық қондырғылардың кейбір бөліктері ферромагниттік материалдардан жасалады. Ол бөліктер магнитөткізгіштер немесе өзекшелер деп аталады. Магниттік ағын электртехникалық қондырғылардың орамаларымен өтетін токтармен немесе тұрақты магниттермен туындайды. Құрамында ферромагниттік денелер бар қондырғылар жиынтығы магниттік тізбектер деп аталады. Магниттік тізбек бойымен магниттік индукция желілері тұйықталады. Магниттік өріс үш векторлық шамамен сипатталады: Аталуы Белгіленуі Өлшем бірлігі Анықтамасы Магниттік индукция векторы В → Тл (тесла) Магниттік өрістің Ампер заңы бойынша токқа күштік әсерін сипаттайтын векторлық шама Магниттелу векторы 𝐽 → А/м Заттың көлем бірлігінің магниттік моменті Мантиттік өріс кернеулігінің векторы 𝐻 → А/м Магниттік тізбектерді есептеу кезінде қолданылатын негізгі скалярлы шамалар Аталуы Белгіленуі Өлшем бірлігі Анықтамасы Магниттік ағын Φ Вб (вебер) Магнитсымның көлденең қимасы арқылы өтетін магниттік индукция векторының ағыны cos( ^ ) S S = = B dS B dS B dS Магнитқозғаушы (магниттеуші) күш МҚК (МК) F A F w I = мұнда I – орамадағы ток, w – орамадағы орамдар саны Магниттік кернеу Uм А Магниттік өріс кернеулігінен сызықты интеграл 0 0 B B H J = = − cos( ^ ) b b м a a U H dl H dl H dl = = 2 Магниттік тізбектердің негізгі заңдары Магниттік тізбектерді есептеулер кезінде қолданылатын Кирхгоф және Ом заңдары: Заң Аналитикалық өрнегі Ереженің тұжырымдалуы Кирхгофтың бірінші заңы Магнитсымның түйініндегі магниттік ағындардың алгебралық қосындысы нөлге тең болады Кирхгофтың екінші заңы 1 1 , n m i i k k i k H l F F w I = = = = Тұйық контурдағы магниттік кернеулер түсулерінің алгебралық қосындысы, сол контурда әрекет ететін МҚКтердің алгебралық қосындысына тең болады Ом заңы 0 , м м м l U R R S = = Ұзындығы l тең магнитсымның бөлімшесіндегі магниттік кернеудің түсуі, магниттік ағынның бөлімшенің магниттік кедергісіне көбейтіндісіне тең болады. Магниттік тізбектер үшін магнитсымның ішіндегі магниттік өріс біртекті болады деп есептеледі (B=const) және магниттік индукция сызықтары магнитсымның көлденең қимасының бетіне перпендикуляр бағытталады. Сондықтан магниттік тізбектер үшін магниттік ағынның өрнегін келесі түрде көрсетуге болады: cos( ^ ) cos0 S S S Ф B dS B dS B S B dS B S = = = = Магнитқозғаушы күш МҚК F магниттік өріс тудыратын орамадағы электр тогының, сол орамадағы орамдар санына көбейтіндісіне тең: F w I = . МҚК бағыты оң қол ережесімен (буравчик ережесі) анықталады. Ферромагниттік материалдардың қасиеттері магниттеу қисығымен, яғни магниттік индукцияның магнит өрісінің кернеулігіне тәуелділігімен В(Н) сипатталады. Ферромагниттік материалды қайта магниттелуі осы процестің энергия шығынымен байланысты болады. Гистерез ілмегінің ауданы қайта магниттелудің бір циклі кезінде ферромагнетиктің бірлік көлеміне бөлінетін энергияны сипаттайды. Осы шығындардың шамасына және сәйкесінше гистерез ілмегінің пішініне байланысты, ферромагниттік материалдар магниттік жұмсақ және магниттік қатты болып бөлінеді. магниттік жұмсақ материалдар салыстырмалы түрде тар гистерез ілмегімен және негізгі магниттеу қисығының күрт көтерілуімен сипатталады; магниттік қатты материалдарда гистерез ілмегі ауданы үлкен болады. Негізгі магниттеу қисығы В(Н) магниттік тізбектерді есептеулерде қолданылады және ферромагниттік материалдардың магниттік қасиеттерін анықтайды. Электр болаттарының әр түрлі маркаларының негізгі магниттеу қисықтары арнайы анықтамалық әдебиетте келтірілген. Ферромагниттік материалдардың В(Н) тәуелділігі сызықтық емес, сондықтан магниттік тізбектер сызықтық емес тізбектер болып табы лады жүктеу/скачать 398,27 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|