Классификация электроизмерительных приборов.

Билет №1

1. Обратные связи в усилителях низкой частоты, их типы и способы построения.

2. В цепи с параллельным соединением известны сопротивления R₁=20 Ом, R₂=30 Ом, и напряжение U=120 В. Определить: а) токи I₁, I₂, I, б) эквивалентное сопротивление R,

в) мощности P₁, P₂, P₃

Билет №2

1. Виды и методы электрических измерений.

2. В трехфазную сеть с линейным напряжением U₁=220В включен приемник, фазы которого имеют активное сопротивление R=30Ом и индуктивное сопротивление X_L=40Ом. Определить фазный и линейный токи, активную мощность и cos

Билет №3

1. Средства измерения электрических величин.

2. В сеть с напряжением 50 В и частотой 50 Гц включена катушка с индуктивностью L=0,0123Гц и активным сопротивлением R=3Ом. Определить ток, активную, реактивную и полную мощность катушки.

Билет №4

1.Понятие о электроприводе. Режимы работы электродвигателей. (уч.133б стр. 277, 285)

2. К источнику электроэнергии с ЭДС Е=100В и внутренним сопротивлением R_вн=1Ом подключен приемник электрической энергии с сопротивлением =9Ом. Определить а) ток в цепи, б) внутреннее падение напряжения и внешнее напряжение на зажимах источника энергии

Билет №5

1. Классификация электроизмерительных приборов.

2. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинального параметры: Р_ном= 130 кВт, U_ном=220В, =600 об/мин; ню =92%, R_я=0,01Ом, С_м=65. Определить номинальный ток якоря, ЭДС и вращающий момент двигателя, магнитный поток одного полюса и электромагнитную мощность.

Билет №6

1. Первый и второй законы Кирхгофа.

Билет №7

1. Определение, получение и изображение переменного тока. Параметры переменного тока.

Билет №8

1. Последовательный колебательный контур. Резонанс напряжений.

Билет №9

1. Законы Ома для электрической цепи.

Билет №10

1. Электромеханическое реле.

Билет №11

1. Фотоэлектрические приборы. Внутренний и внешний фотоэффект.

Билет №12

1. Назначение нейтрального провода в 4хпроводной цепи.

Билет №13

1.Основные параметры трансформатора. Режимы работы трансформатора.

Билет №14

1. Параллельный колебательный контур. Резонанс токов.

Билет №15

1. Принцип работы машин постоянного тока.

Билет №16

1. Основные свойства и характеристики электрического поля.

Билет №17

1. Законы Ленца – Джоуля, Ампера

Билет №18

1. Полупроводниковые диоды и транзисторы, область применения.

Билет №19

1. Электрическая емкость, конденсаторы, соединение конденсаторов.

Билет №20

1. Классификация, устройство и характеристики машин постоянного тока

Билет №21

Билет №22

2. Генератор постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Р ном=10кВт, Uном=110 В, n_ном=1450 об/мин, рабочее сопротивление якоря Rя=0,05Ом. Определить номинальные токи потребителя и цепи возбуждения, если Iв.ном=5% от Iя.ном. Чему равны ЭДС в номинальном режиме работы в электромагнитный момент генератора? задача 8.2

Билет №23

1. Расчет сложных электрических цепей – метод наложения токов

Билет №24

1. Основные свойства и характеристики магнитного поля.

Билет №25

Билет №26

1. Системы автоматики и автоматического контроля, управления и регулирования. Их построение и работа.

Билет №27

1. Электрические свойства полупроводников. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

Билет №28

1. Генераторные преобразователи. Реле.

Билет №29

1. Пуск в ход и регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.

Билет №30

1. Соединение трехфазных сетей звездой, треугольником.

 

 

Резонанс напряжений.

Последовательным колебательным контуром называется цепь, в которой катушка и конденсатор соединены последовательно относительно входных зажимов. рис 2.15 стр 1. В такой цепи можно наблюдать резонанс напряжений. При резонансе напряжений (далее РН) индуктивное и емкостное сопротивления взаимно компенсируются, и в результате этого реактивное сопротивление и мощность цепи равны нулю

При РН, возникающем в цепи с последовательным соединением индуктивных и емкостных элементов, ток и напряжение цепи совпадают по фазе. В этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением равен 0 и полное сопротивление цепи равно ее активному сопротивлению. Основным условием возникновения РН в цепи является равенство реактивных сопротивлений Х_L=Х_с, так как в этом случае частота колебательного контура w₀ равна частоте сети w, питающей данную сеть. РН соответствует векторная диаграмма, приведенная на рис 2.16. стр1.

Признаки РН:

1. сопротивление Z=R минимальное и чисто активное;

2/ ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения;

3. напряжение на индуктивной катушке равно напряжению на конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи. напряжение источника при РН идет только на покрытие потерь в контуре. Напряжение на катушке и конденсаторе обусловлено накопленной в них энергией, значение которой тем больше, чем меньше потери в цепи.

При РН суммарная энергия магнитного и электр. полей остается постоянной, при этом непрерывно происходит перераспределения энергии магн. и элнетр. полей.

Таким образом энергия первоначально накопленная в контуре от источника колеблется при резонансе между индуктивностью и емкостью, причем без участия в этом процессе источника. Такой контур называется колебательным.

Пари РН на долю источника остается лишь покрытие расхода энергии в активном сопротивлении. S=корень квадратный(P*P+Q*Q)=Р. Коэффициент мощности при РН=1. РН широко используется в радиотехнике и электронике для выделения сигналов заданной частоты.

Резонанс токов.

Рассмотрим параллельный колебательный контур, простейшим видом которого является параллельное соединение индуктивной катушки и конденсатора.

Резонансом токов называется такой режим параллельного колебательного контура, при котором ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением (фи=0), а мощность, потребляемая из сети, равна активной мощности контура. Реактивная мощность при РТ из сети не потребляется. Векторная диаграмма на рис. 2.17 рис 1. Сопротивление в индуктивной ветви обусловлено тепловыми потерями на активном сопротивлении катушки. Потерями в емкостной ветви можно пренебречь. Условие РТ. Ток совпадает по фазе с напряжением. Проводимость контура должна быть чисто активной, а реактивная проводимость должна равняться 0

Признаки РТ:

1. сопротивление контура Z_к максимальное и чисто активное;

2. ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практически минимального значения;

3. реактивная составляющая тока в катушке равна емкостному току, причем эти токи могут быть во много раз превышать ток источника. Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R) ток источника требуется только дляч возмещения этих потерь. Ток в контуре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае ток источника отсутствует.

Так как при РТ фи=0, а значит косинус фи=1, активная мощность Р равна полной мощности Р=UIcosфи=UI=S. Реактивная мощность Q при РТ равна 0.

Таким образом при РТ цепь не потребует из сети реактивной мощности. В колебательном контуре происходит непрерывный взаимный обмен энергиями между емкостным и индуктивным элементами цепи, а сеть лишь компенсирует энергию теряемую в активных сопротивлениях контура.

Если бы параллельный колебательный контур состоял только из С и L, то его входное сопротивление при РТ было бы бесконечно большое и ток из сети не поступал бы в контур. В этом случае энергия, сообщенная контуру при включении, расходовалась бы, а периодически перекачивалась бы от магнитного поля к электрическому, т. е между индуктивным и емкостным элементами цепи, причем эти колебания продолжались бы неограниченное время.

Электромеханическое реле

Режимы работы

1. Номинальный режим режим при номинальных значениях напряжения U ₁= U _{1 ном} и тока I ₁= I _{1 ном} первичной обмотки трансформатора

2. Рабочий режим это такой режим, при котором напряжение первичной обмотки близко к номинальному значению или равно ему U ₁= U _{1 ном} и тока I ₁меньше своего номинального значения I _{1 ном} или равен ему и определяется нагрузкой трансформатора, т. е. током I ₂

3. Режим холостого хода это такой режим ненагруженного трансформатора, при котором цепь вторичной обмотки разомкнута I ₂=0 или подключена к приемнику с очень большим сопротивлением нагрузки

4. Режим короткого замыкания это такой режим, при котором его вторичная обмотка коротко замкнута U ₂=0 или подключена к приемнику с очень малым сопротивлением нагрузки

Билет №1

1. Обратные связи в усилителях низкой частоты, их типы и способы построения.

2. В цепи с параллельным соединением известны сопротивления R₁=20 Ом, R₂=30 Ом, и напряжение U=120 В. Определить: а) токи I₁, I₂, I, б) эквивалентное сопротивление R,

в) мощности P₁, P₂, P₃

Билет №2

1. Виды и методы электрических измерений.

2. В трехфазную сеть с линейным напряжением U₁=220В включен приемник, фазы которого имеют активное сопротивление R=30Ом и индуктивное сопротивление X_L=40Ом. Определить фазный и линейный токи, активную мощность и cos

Билет №3

1. Средства измерения электрических величин.

2. В сеть с напряжением 50 В и частотой 50 Гц включена катушка с индуктивностью L=0,0123Гц и активным сопротивлением R=3Ом. Определить ток, активную, реактивную и полную мощность катушки.

Билет №4

1.Понятие о электроприводе. Режимы работы электродвигателей. (уч.133б стр. 277, 285)

2. К источнику электроэнергии с ЭДС Е=100В и внутренним сопротивлением R_вн=1Ом подключен приемник электрической энергии с сопротивлением =9Ом. Определить а) ток в цепи, б) внутреннее падение напряжения и внешнее напряжение на зажимах источника энергии

Билет №5

1. Классификация электроизмерительных приборов.

2. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинального параметры: Р_ном= 130 кВт, U_ном=220В, =600 об/мин; ню =92%, R_я=0,01Ом, С_м=65. Определить номинальный ток якоря, ЭДС и вращающий момент двигателя, магнитный поток одного полюса и электромагнитную мощность.

Билет №6

1. Первый и второй законы Кирхгофа.

Билет №7

1. Определение, получение и изображение переменного тока. Параметры переменного тока.

Билет №8

1. Последовательный колебательный контур. Резонанс напряжений.

Билет №9

1. Законы Ома для электрической цепи.

Билет №10

1. Электромеханическое реле.

Билет №11

1. Фотоэлектрические приборы. Внутренний и внешний фотоэффект.

Билет №12

1. Назначение нейтрального провода в 4хпроводной цепи.

Билет №13

1.Основные параметры трансформатора. Режимы работы трансформатора.

Билет №14

1. Параллельный колебательный контур. Резонанс токов.

Билет №15

1. Принцип работы машин постоянного тока.

Билет №16

1. Основные свойства и характеристики электрического поля.

Билет №17

1. Законы Ленца – Джоуля, Ампера

Билет №18

1. Полупроводниковые диоды и транзисторы, область применения.

Билет №19

1. Электрическая емкость, конденсаторы, соединение конденсаторов.

Билет №20

1. Классификация, устройство и характеристики машин постоянного тока

Билет №21

Билет №22

2. Генератор постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинальные параметры: Р ном=10кВт, Uном=110 В, n_ном=1450 об/мин, рабочее сопротивление якоря Rя=0,05Ом. Определить номинальные токи потребителя и цепи возбуждения, если Iв.ном=5% от Iя.ном. Чему равны ЭДС в номинальном режиме работы в электромагнитный момент генератора? задача 8.2

Билет №23

1. Расчет сложных электрических цепей – метод наложения токов

Билет №24

1. Основные свойства и характеристики магнитного поля.

Билет №25

Билет №26

1. Системы автоматики и автоматического контроля, управления и регулирования. Их построение и работа.

Билет №27

1. Электрические свойства полупроводников. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

Билет №28

1. Генераторные преобразователи. Реле.

Билет №29

1. Пуск в ход и регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.

Билет №30

1. Соединение трехфазных сетей звездой, треугольником.

 

 

Классификация электроизмерительных приборов.

Измерение – это нахождение значения физ. величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Технич. средства электр. измерений, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации, которые функционально связны с измеряемыми физическими величинами в форме доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, называются электроизмерительными приборами.

Все приборы классифицируются по различным признакам:

1. по виду измеряемой величины;

2.по физическому принципу действия измерительного механизма прибора (определяется способом преобразования электр. величины в механическое действие подвижной части прибора);

3. по роду тока;

4. по классу точности (класс точности приборам обозначают цифрой, равной допускаемой приведенной погрешности, которая выражена в процентах. Класс точности определяет основную погрешность прибора, которая обусловлена его конструкцией, технологией изготовления и имеет место при нормальных условиях эксплуатации);

5. по типу отсчетного устройства. (шкалы могут быть проградуированные в единицах измеряемой величины или условные);

6. по системе отсчета. (Электроизмер. приборы, показания которых являются непрерывными функциями изменения измеряемых величин называются аналоговыми. Приборы, автоматически вырабатывающие дискретные сигналы измерительной информации, показания которых представлены a цифровой форме, называются цифровыми);

7. по способу снятия показаний. (Если прибор допускает только считывание показаний, то его называют показывающим, а если он допускает и считывание и регистрацию (или только регистрацию) – регистрирующим. Если показания прибора можно записать в форме диаграммы – самопишущим);

8. по степени оценки. (Приборы непосредственной оценки, в которых подвижная часть измерит. механизма реагирует на значение измеряемой величины, и приборы сравнения, в которых измер. величина сравнивается с величиной, значение которой известно (мост, потенциометр));

9. по положению при измерении(установка горизонтально, вертикально, под углом);

10. по способу установки(щитовые предназначены для монтажа на приборных щитах и пультах управления и переносные);

11. по исполнению в зависимости от условий эксплуатации (класс прибора определяют 5 группами по диапазону рабочих температур и относительной влажности. предельные значения определяют условия хранения и перевозки приборов);

12. по устойчивости к механическим воздействиям приборы подразделяются на группы в зависимости от значения максимального ускорения при тряске или вибрации: обыкновенные с повышенной прочностью, неустойчивые к вибрации, вибропрочные, нечувствительные к тряске, тряскопрочные и ударопрочные.

1. класс точности 1,5 10. прибор устанавливается под

2. постоянный ток углом, вертикально, горизонтально

3. переменный однофазный ток 11. изоляция прибора испытана

4. постоянный и переменный токи при напряжении 2 кВ

5. трехфазный ток 12 для закрытых отаплив. помещ

6. прибор магнитоэлектрической системы 13 для закрытых неотаплив. помещ

7. прибор электромагнитной системы 14 для полевых условий

8. прибор электродинамической системы

9. прибор индукционной системы

2.Определение, получение и изображение переменного тока. Параметры переменного тока.

Наиболее широкое применение в электротехнике и радиотехнике получили переменные напряжения и токи, являющиеся периодическими функциями времени. Электр. цепи, в которых ЭДС, напряжения и токи изменяются по времени по синусоидальному закону, называются цепями переменного синусоидального тока.

Переменным называется ток, изменение которого по величине и направлению повторяются периодически через равные промежутки времени и который характеризуется амплитудой, периодом, частотой и фазой.

Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока и необходимостью применения трансформаторов.

Между полюсами электромагнита или постоянного магнита расположен цилиндрический ротор (якорь), набранный из листов электротехнической стали. На якоре укреплена катушка, состоящая из определенного числа витков проволоки. Концы этой катушки соединены с контактными кольцами, которые вращаются вместе с якорем. С контактными кольцами связаны неподвижные контакты (щетки), с помощью которых катушка соединяется с внешней цепью. рис. 2.1 стр 1

Воздушный зазор между полюсами и якорем профилируют так, чтобы индукция магнитного поля в нем менялась по синусоидальному закону B=B_m sin a, где а- угол между плоскостью катушки и нейтральной плоскостью ОО₁.

Когда якорь вращается в магнитном поле с угловой частотой, в активных сторонах катушки наводится ЭДС индукции (активными называют стороны, находящиеся в магнитном поле генератора):

e_L=Blvsin(бета), где В – индукция магнитного поля, l- длина активных сторон витков катушки, скорость, (бета), - угол между направлениями векторов индукции магнитного поля и скорости.

Магнитное поле в зазоре расположено так, что угол (бета) =(пи)/2. Таким образом e_L=Blv= Blvsina= Blvsinwt,,

При числе витков w число активных сторон катушки2w Тогда ЭДС на катушке

e=e_L2w=2 Bwtvsinwt=E_m sinwt., где E_m – максимальное значение ЭДС, E_m=2В_mwlv.

Таким образом ЭДС генератора меняется по синусоидальному закону. Если к зажимам генератора подключить нагрузку, то через нее потечет ток, который тоже будет изменяться по синусоидальному закону. График синусоидального тока i=I_msinwt представлен на рис 2.2 стр 1

Для количественной характеристики переменного тока служат следующие параметры:

1. мгновенные значения тока и напряжения и эдс

2. амплитудные колебания тока, напряжения и эдс

3. период Т – промежуток времени в течение которого ток совершает полное колебание и принимает прежнее по величине и знаку мгновенное.

4. угловая частота – характеризует скорость вращения катушки генератора в магнитном поле =2/Т

5. циклическая частота – величина обратная периоду, характеризует число полных колебаний тока за 1 с

6. для измерения переменного тока, напряжения и ЭДС вводят понятие действующего значения. Значение силы тока (напряжения, ЭДС) в 2 раз меньше амплитудного значения, называется действующим значением переменного тока +.Действующее значение переменного тока напряжения и ЭДС обозначаются соответственно Е. Величина действующего значения переменного тока равна величине постоянного тока, который проходя через одно и тоже сопротивление в течение одного и того же времени, что и рассматриваемый нами переменный ток, выделяет одинаковое с ним количество теплоты.

Ток у которого мгновенные значения повторяются через определенный промежуток времени, называется периодическим.

 

Резонанс напряжений.

Последовательным колебательным контуром называется цепь, в которой катушка и конденсатор соединены последовательно относительно входных зажимов. рис 2.15 стр 1. В такой цепи можно наблюдать резонанс напряжений. При резонансе напряжений (далее РН) индуктивное и емкостное сопротивления взаимно компенсируются, и в результате этого реактивное сопротивление и мощность цепи равны нулю

При РН, возникающем в цепи с последовательным соединением индуктивных и емкостных элементов, ток и напряжение цепи совпадают по фазе. В этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением равен 0 и полное сопротивление цепи равно ее активному сопротивлению. Основным условием возникновения РН в цепи является равенство реактивных сопротивлений Х_L=Х_с, так как в этом случае частота колебательного контура w₀ равна частоте сети w, питающей данную сеть. РН соответствует векторная диаграмма, приведенная на рис 2.16. стр1.

Признаки РН:

1. сопротивление Z=R минимальное и чисто активное;

2/ ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения;

3. напряжение на индуктивной катушке равно напряжению на конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи. напряжение источника при РН идет только на покрытие потерь в контуре. Напряжение на катушке и конденсаторе обусловлено накопленной в них энергией, значение которой тем больше, чем меньше потери в цепи.

При РН суммарная энергия магнитного и электр. полей остается постоянной, при этом непрерывно происходит перераспределения энергии магн. и элнетр. полей.

Таким образом энергия первоначально накопленная в контуре от источника колеблется при резонансе между индуктивностью и емкостью, причем без участия в этом процессе источника. Такой контур называется колебательным.

Пари РН на долю источника остается лишь покрытие расхода энергии в активном сопротивлении. S=корень квадратный(P*P+Q*Q)=Р. Коэффициент мощности при РН=1. РН широко используется в радиотехнике и электронике для выделения сигналов заданной частоты.

Резонанс токов.

Рассмотрим параллельный колебательный контур, простейшим видом которого является параллельное соединение индуктивной катушки и конденсатора.

Резонансом токов называется такой режим параллельного колебательного контура, при котором ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением (фи=0), а мощность, потребляемая из сети, равна активной мощности контура. Реактивная мощность при РТ из сети не потребляется. Векторная диаграмма на рис. 2.17 рис 1. Сопротивление в индуктивной ветви обусловлено тепловыми потерями на активном сопротивлении катушки. Потерями в емкостной ветви можно пренебречь. Условие РТ. Ток совпадает по фазе с напряжением. Проводимость контура должна быть чисто активной, а реактивная проводимость должна равняться 0

Признаки РТ:

1. сопротивление контура Z_к максимальное и чисто активное;

2. ток в неразветвленной части цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает практически минимального значения;

3. реактивная составляющая тока в катушке равна емкостному току, причем эти токи могут быть во много раз превышать ток источника. Физически это объясняется тем, что при малых потерях в контуре (при малом R) ток источника требуется только дляч возмещения этих потерь. Ток в контуре обусловлен обменом энергией между катушкой и конденсатором. В идеальном случае ток источника отсутствует.

Так как при РТ фи=0, а значит косинус фи=1, активная мощность Р равна полной мощности Р=UIcosфи=UI=S. Реактивная мощность Q при РТ равна 0.

Таким образом при РТ цепь не потребует из сети реактивной мощности. В колебательном контуре происходит непрерывный взаимный обмен энергиями между емкостным и индуктивным элементами цепи, а сеть лишь компенсирует энергию теряемую в активных сопротивлениях контура.

Если бы параллельный колебательный контур состоял только из С и L, то его входное сопротивление при РТ было бы бесконечно большое и ток из сети не поступал бы в контур. В этом случае энергия, сообщенная контуру при включении, расходовалась бы, а периодически перекачивалась бы от магнитного поля к электрическому, т. е между индуктивным и емкостным элементами цепи, причем эти колебания продолжались бы неограниченное время.