Elektrotechika

1. Nuolatinės srovės grandinės: pagrindinės sąvokos, dėsniai, elementų jungimo būdai, grandinių darbo režimai, energetiniai grandinių rodikliai.
Pagrindinės sąvokos. Nuolatinė srovė–laikui bėgant nekintanti ir nekeičianti savo krypties srovė. Elektros srovė gali tekėti tik uždara grandine. Srovė – tai laidininku per laiko vienetą pernešamas elektros krūvis. Elektrinė varža-laidininko savybė priešintis tekančiai srovei R=l/S(). -laidininko specifinė elektrinė varža priklauso nuo medžiagos ir temperatūros. Atvirkštinis elektrinei varžai dydis yra elektrinis laidumas: G=1/R. Atvirkštinis specifinei varžai dydis – specifinis elektrinis laidumas: =1/. Srovę varo elektros energijos šaltinis, kurio energija paverčiama krrūvininkų judėjimo energija. Šaltinis apibūdinamas elektrovaros jėga. Imtuvuose elektros energija paverčiama kitomis energijos rūšimis. Elementariąją elektrinę grandinę sudaro elektros energijos šaltinis, imtuvas ir juos jungiantys laidai:PAV.
Pagrindiniai dėsniai.Omo dėsnis grandinės daliai – srovė tekanti grandinėje yra lygi įtampai, padalintai iš tos grandinės varžos: I=U/R
Įtampos kritimas varžoje yra lygus srovės ir varžos sandaugai. U=IR.
Omo dėsnis pilnai grandinei:

→ → kur IRi – įtampos kritimas šaltinyje dėl jo vidinės varžos, Uab – šaltinio gnybtų įtampa, E- šaltinio elektrovaros jėga.
Pirmas Kirchhofo dėsnis – elektrinės grandinės mazgo srovių algebrinė suma lygi nuuliui: ΣI=0.
Šaka – grandinės dalis, kurioje teka ta pati srovė. Mazgas – šakų susijungimo vieta.
Antras Kirchhofo dėsnis – elektrinės grandinės kontūro įtampų algebrinė suma lygi nuliui U=0.

Kontūras – tai uždara grandinės dalis, kurią apėjus sugrįžtama į tą patį tašką. Jei srovė ir kontūro apėjimo kr

ryptys sutampa, tai ženklas (+), jei ne (-).
1 kontūro lygtis: E=I1R1+I3R3; 2 kontūro lygtis: 0=-I2R2-I2R4-I3R3
Grandinių darbo režimai.1.tuščioji eiga – išjungus jungiklį, grandinė nutraukiama R=, srovė ja nebeteka I=0. Šaltiniui dirbant tuščiąja eiga, jo įtampa lygi EVJ. 2.vardinis režimas –tai bet kuriuo grandinės elementu tekės tokia srovė arba ant jo gnybtų bus tokia įtampa arba jame išsiskirs tokia galia ,kuriai šis elementas apskaičiuotas. 3.trumpojo jungimo režimas – tai toks rėžimas grandinės, kai imtuvo varža lygi nuliui R=0. Kadangi galingų šaltinių vidinė varža yra maža, tai dažniausiai trumpojo jungimo srovė yra neleistinai stipri ir pavojinga grandinės elementams bei pačiam šaltiniui:Ik=E/Ri=∞-tai stipriausia grandinės srovė,nes ją ribaja tik vidinė varža.4.suderintas režimas – tai toks režimas, kai prie šaltinio prijungto imtuvo galia yra didžiausia,t.y. elektros linijos išnaudojamos geriausiai. Suderintojo režimo sąlyga: R==Ri. Imtuvo galia yra didžiausia, kai jo varža lygi šaltinio vidinei varžai. Suderinto rėžimo metu: Is=E/2Ri=Ik/2 srovė du kartus mažesnė negu trumpo jungimo metu. Elementų jungimo būdai. Nuoseklus -tokie grandinės elementai, kuriais teka ta pati srovė. Lygiagrečiai – tokie grandinės elementai kurių įtampa yra ta pati, t.y. jie yra prijungti prie vienos mazgų poros. Nuosekliai ar lygiagrečiai galima sujungti ir imtuvus, ir šaltinius. Nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtus galima pakeisti vienu ekvivalenčiu imtuvu, o šaltinius – vienu ekvivalentiniu šaltiniu. Mišrus jungimo būdas. Energetiniai gr
randinių rodikliai. Energetiniu požiūriu grandinė ir atskiri jos elementai charakterizuojami galia. Bet kurio elemento galią galima apskaičiuoti:P=UI; U=IR; bet kurio šaltinio atiduodama galia:Pš=EIš. Galių balanso lygtis:Pš=Pr–kiek šaltiniai atiduosa,tiek imtuvai suvalgo.
2.Nuolatinės srovės grandinių skaičiavimo metodai: ekvivalentinių pakeitimų, Kirchoffo dėsnių. Kirchhofo dėsnių metodas – šį metodą galima taikyti visoms grandinėms. Tyrimo tvarka:1.grandinė kiek galima supaprastinama, pakeičiant visų lygiagrečiai sujungtų šakų imtuvus ekvivalentiniais. 2.laisvai pasirenkamos visose n šakose nežinomų srovių ar nežinomų EVJ kryptys. 3.parašomos lygtys, taikant I Kirchhofo dėsnį visiems grandinės mazgams m, išskyrus kurį nors vieną. 4.trūkstamų lygčių skaičius n-(m-1) parašomas, taikant II Kirchhofo dėsnį pasirinktiems nepriklausomiems kontūrams; nepriklausomas kontūras, kuris turi bent vieną naują šaką. 5.sprendžiama lygčių sistema. 6.sprendimo rezultatai:a) jei kuri nors srovė ar EVJ gaunama neigiama, tai reiškia, kad ji yra priešingos krypties nei buvo pasirinkta prieš sprendžiant, brėžinyje pakeičiama srovės kryptis; b) jei šakos srovės kryptis sutampa su EVJ kryptimi-šaltinis energiją atiduoda, jei priešingų krypčių- šaltinis energiją vartoja. 7.grįžtama prie pradinės grandinės ir apskaičiuojamos srovės tuose imtuvuose, kurie buvo pakeisti ekvivalentiniais sprendimo pradžioje. 8.sprendimą galima patikrinti galios balansu. Ekvivalentinio šaltinio metodas. Šis metodas taikomas grandinėms su 1 šaltiniu. Esmė tame, kad grandinė paprastinama pakeičiant nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtus elementus ekvivalentiškais. Keičiama tol, kol gaunama grandinė, sudaryta iš vieno šaltinio ir vi
ieno imtuvo.
3.Kintamosios srovės grandinės:pagrindinės sąvokos ir žymėjimai.
Kintamoji elektros srovė – laikui bėgant kintanti srovė. Ji gali kisti periodiškai keičiant savo kryptį. Sinusinių elektrinių dydžių pagrindinės charakteristikos. Sinusinė srovė apibūdinama amplitudine verte ir kitimo periodu. Srovės vertė įvairiais laiko momentais – vadinama momentine. Kintamosios srovės dažnis f=1/T, T-periodas. Elektrotechnikoje sinuso argumento dalis  vadinama kampiniu dažniu: =2f. Pradinė fazė ir fazių skirtumas – bendruoju atveju to paties dažnio sinusinius elektrinius dydžius galima užrašyti: i=Imsin(t+i), u=Umsin(t+i), e=Emsin(t+i). Argumentas (t+)= – sinusinio dydžio faze. Pradine faze  laikoma fazės vertė pradiniu laiko momentu (t=0). Nuo pradinės fazės didumo ir ženklo priklauso sinusoidės pradžios padėtis abscisių ašyse. Kai pradinė fazė =0, sinusinis dydis vaizduojamas sinusoide, kurios pradžia yra koordinačių ašių susikirtimo taškas. Kai 0, sinusinio dydžio vertė pradiniu momentu yra teigiama. Toks dydis vaizduojamas sinusoide, kurios pradžia pastumta kairėn koordinačių ašių susikirtimo taško atžvilgiu. Kai pradinė fazė 0, sinusoidės pradžia pastumta dešinėn. Sinusinių dydžių nesutapimą laiko atžvilgiu atspindi jų fazių skirtumas. Jis skaičiuojamas atimant vienodo dažnio sinusinių dydžių fazes. Charakterizuojant elektrinį dydį be didžiausios momentinės vertės yra vidutinė kvadratinė dydžio vertė arba efektinė vertė: Vidutinė vertė – vidutinė kintamosios srovės vertė prilyginama nuolatinei srovei, laikant, kad per tą patį laiką pernešamas toks pat krūvis. Vidutinė sinusinio dydžio vertė skaičiuojama pusei periodo, nes visam pe
eriodui ji visada lygi nuliui: Ivid=2Im/π.
Vektoriumi atvaizduojamas dydis konkrečiu laiko momentu. Norint nupaišyti vektorių reikia xy plokštumoje nupaišyti tiesės atkarpą lygią didžiausiai dydžio vertei taip, kad su x ašimi ji sudarytų kampą lygų dydžio fazei duotu laiko momentu.PAV. Vektoriai leidžia l.paprastai sudėti arba atimti eilę sinuso dėsnio kintamą dydžių. Sinusinių dydžių vaizdavimas kompleksiniais skaičiais: 1)algebrinė užrašymo forma: ; 2) trigonometrinė: ; 3)rodiklinė:
4.Aktyvioji,Induktyvioji ir talpinė apkrova kintamosios srovės grandinėje.
Idealių imtuvų savybės – kintamosios srovės grandinių imtuvai gali būti aktyvieji ir reaktyvieji. Aktyvieji – rezistorius, kuriuose elektros energija negrįžtamai paverčiama kitos rūšies energija. Reaktyviaisiais imtuvais vadiname tokius, kuriuose vyksta periodinė energijos kaita tarp jų magnetinio ar elektrinio lauko ir šaltinio. Reaktyvieji imtuvai gali būti induktyvieji ir talpiniai. Induktyvusis imtuvas turi induktyvumo ritės savybe. Tekėdama induktyviuoju imtuvu kintamoji srovė sukuria kintamąjį magnetinį lauką. Dėl kintamojo magnetinio lauko poveikio induktyviajame imtuve indukuojama saviindukcijos EVJ. Ji priešinasi kintamosios srovės kitimui. Talpinis imtuvas turi kondensatoriaus savybes. Talpiniame imtuve, prijungus jį prie kintamosios įtampos, sukaupiamas elektros krūvis. Įtampai didėjant, elektriniame lauke energija kaupiame; mažėjant – grąžinama elektros energijos šaltiniui. Galime padaryti tokias išvadas: 1. Jei įtampa sinusinė, srovės imtuvuose taip pat sinusinės, 2. Aktyviajame imtuve srovės įtampos ir fazės sutampa, induktyviajame srovė atsilieka /2 faze nuo įtampos, o talpiniame – srovė pralenkia įtampą /2 faze, 3. Visiems imtuvams galima užrašyti Omo dėsnį amplitudinėmis srovės ir įtampos vertėmis. Aktyviųjų bei reaktyviųjų imtuvų varžas galima išreikšti: R= l/S; XL=2fL; XC=1/(2fC). Reaktyviojo imtuvo varža priklauso nuo juo tekančios srovės dažnio. Didėjant dažniui f, induktyvioji imtuvo varža XL didėja, o talpinio – XC – mažėja. Visiems imtuvams Omo dėsnio išraiška yra tokia: IR=U/R; IL=U/XL=; IC=U/XC=. Omo dėsnio išraiška kompleksiniais dydžiais – atsižvelgiant į kiekvieno dydžio pradinę fazę, visų imtuvų kompleksinę įtampą ir sroves galima užrašyti: Įrašę išraiškas iš Omo dėsnio gauname: IR=UR/R; IL=UL/(jXL); Ic=Uc/(-jXc). Idealių imtuvų galia ir energija – momentinė galios vertė p=ui. Aktyviajame imtuve energija yra paverčiama kitos rūšies energija ir suvartojama. Jo momentinė galios vertė laikoma teigiama. Reaktyviųjų imtuvų galia kinta dvigubu dažniu. Kai galia yra teigiama, energija kaupiama magnetiniame arba elektriniame lauke; kai galia neigiama – grąžinama šaltiniui. Induktyviojo ir talpinio imtuvų energija kinta priešingomis fazėmis. Reaktyviuosiuose imtuvuose energija nevartojama. Reaktyvioji galia Q matuojama varais.
5.Nuoseklusis R,L ir C jungimas kintamosios srovės grandinėje.Įtampų rezonansas.
Nuosekliai sujungtais vadinami tokie grandinės elementai, kuriais teka ta pati srovė. Nuosekliai sujungtus imtuvus galima pakeisti vienu ekvivalentiniu, kurio varža Re turi būti tokia, kad grandinės srovė po pakeitimo būtų ta pati. Re=R1+R2+.+Rn. Sujungus imtuvus nuosekliai, tinklo įtampa juose pasiskirsto proporcingai kiekvieno imtuvo varžai
Uždaram kontūrui galioja Kirchofo dėsnis:
Įtampų rezonansas – šis rezonansas gali vykti grandinėje, kurioje yra nuosekliai sujungti aktyvaus, induktyvaus bei talpinio pobūdžio imtuvai. Įtampų rezonanso sąlyga: X=XL-XC=0, XL=XC; XL=XC>>>R, Ua=U. Įtampa ant L ir C yra lygios, bet žymiai didesnės už U. XL=2πfL; XC=1/2πfC. Įtampų rezonanso metu įtampos induktyviajame ir talpiniame imtuve yra vienodų amplitudžių, bet priešingų fazių; aktyviojo imtuvo įtampa lygi tinklo įtampai. Įtampų rezonansas gali būti gautas:1.keičiant ritės induktyvumą L; 2.keičiant kondensatoriaus talpą C; 3.keičiant tinklo dažnį f.
Kaip jau žinome efektinės kondensatoriaus ir ritės įtampos vektoriai yra nukrypę į atvirkščias puses, todėl juos sudėti gana paprasta ir gauname bendrą reikšmę:
Bendra srovė bus I=U/Z =U/R=max; kur Z– pilnutinė varža ir ji yra lygi

6.Lygiagretusis R,L,C jungimas kintamosios srovės grandinėje.Srovių rezonansas.
Lygiagrečiai sujungtais vadinami tokie grandinės elementai, kurių įtampa yra ta pati

PAV.
Atvirkščias dydis varžai yra laidumas G=1/R(aktyvusis laidumas); B(L,C)=1/X(L,C) (reaktyvusis laidumas); (pilnasis laidumas).
Srovė: ; I,U(C)>>G; IL=IC>>>(Ia=I). Pro ritę ir kondensatorių tekės didelė srovė, o per aktyviąją varžą tekės maža srovė ir iš šaltinio imama maža srovė.
7.Kintamosios srovės grandinės galios.
Kompleksinė galia; galių balansas– grandinės kompleksinė galia apskaičiuojama padauginus kompleksinę įtampą iš jungtinės kompleksinės srovės [VA]. Kompleksinės galios realioji dedamoji yra aktyvioji, o menamoji- reaktyvioji galia. ± rodo, kokio pobūdžio apkrova vyrauja grandinėje, jei induktyvioji +; jei talpinė -. Kompleksinė galia dar vadinama pilnutine galia ir matuojama voltamperais. Q=QL-QC. Kompleksinės galios modulis:

8.Trifazės srovės grandinės: pagrindinės sąvokos, žymėjimai.
Trifazės srovės sistema –šiuolaikinės energetikos pagrindas. Sistema, kurioje veikia trys elektrovaros šaltiniai. PAV: AX, BY, CZ, jų plokštumos erdvėje sudaro 1200=2π/3, trys vienodos ritės statoriuje. Statorius nejuda, rotorius juda apie statorių. Generatoriaus rotorius – elektromagnetas arba paprasčiausiu atveju nuolatinis magnetas. Sukant rotorių kiekvienoje ritėje indukuojama elektrovara kintanti sinuso dėsniu. Dėl ričių skirtingos padėties erdvėje, jų elektrovaros yra skirtingų fazių: Svarbiausia simetrinės trifazės EVJ sistemos savybė yra ta, kad kiekvienu laiko momentu EVJ suma lygi nuliui. Laidai, jungiantys fazių pradžias su imtuvais, vadinami linijiniais laidais: Uab,Ubc, Uca. Laidas, jungiantis šaltinio fazių ir imtuvų neutraliuosius mazgus, vadinamas neutraliuoju laidu. Imtuvai gali būti jungiami žvaigžde su neutraliuoju laidu ar be jo arba trikampiu priklauso nuo to, kokia yra jų vardinė įtampa. Trifaziai imtuvai gali būti simetriniai, kai jų visos trys fazės elektrotechniniu požiūriu yra vienodos, ir nesimetriniai. Fazinės ir linijinės įtampos ir srovės: fazine įtampa -kiekvienos šaltinio arba imtuvo fazės įtampa. Kai generatorius sujungtas žvaigžde, fazinės įtampos yra tarp kiekvienos generatoriaus fazės pradžios ir neutraliojo mazgo arba tarp linijinio laido ir neutraliojo. Linijine įtampa tarp dviejų šaltinio fazių pradžių. Trikampiu sujungto generatoriaus linijinė įtampa lygi fazinei. Fazinė srovė – tekanti kiekvieno šaltinio arba imtuvo fazė. Jos kryptis yra tokia pat kaip tos fazės šaltinio EVJ arba imtuvo fazinės įtampos. Linijinė srovė – tekanti linijiniais laidais. Jos kryptys – iš šaltinio į imtuvą.Esant jungimui žvaigžde: If=Il; Uf=Ul/ . Esant jungimui trikampiu: Uf=Ul, If=Il/ .
9.Jungimas žvaigžde trifazės srovės grandinėje.
Trifazei imtuvai yra jungiami žvaigžde, kai jų fazinė vardinė įtampa yra lygi tinklo fazinei įtampai. Simetrinis imtuvas – jo visos fazės yra vienodos, todėl jų kompleksinės varžos lygios: Kompleksines fazines sroves apskaičiuojame taikydami Omo dėsnį: Kiekvienu laiko momentu fazinių srovių suma yra lygi nuliui, todėl žvaigžde sujungto simetrinio imtuvo neutraliuoju laidu srovė neteka. Simetriniam imtuvui neutralusis laidas nereikalingas. Nesimetrinis imtuvas – sujungus nesimetrinį imtuvą žvaigžde su neutraliuoju laidu, kiekvienai jo fazei tenka fazinės įtampos Neutraliuoju laidu teka srovė Praktiškai neutraliuoju laidu dažniausiai teka srovė,silpnesnė už linijines sroves, todėl neutraliojo laido skerspjūvis parenkamas mažesnis negu keturlaidės grandinės linijinių laidų. Neutraliojo laido paskirtis – neutralusis laidas jungia šaltinio ir imtuvo neutraliuosius mazgus. Kai imtuvas simetrinis,neutralusis laidas nereikalingas: juo srovė neteka. Kai imtuvas yra nesimetrinis ir neutraliuoju laidu teka srovė, imtuvo neutraliojo mazgo potencialas tampa lygus šaltinio neutraliojo mazgo potencialui. Neutraliojo laido dėka kiekvienos imtuvo fazės įtampa lygi tinklo fazinei įtampai.
10.Jungimas trikampiu trifazės srovės grandinėje.
Jungiant generatorius trikampiu: pirmosios apvijos galas jungiamas su antrosios apvijos pradžia. Antrosios apvijos galas su trečiosios apvijos pradžia. Trečiosios apvijos galas jungiamas su pirmos apvijos pradžia. Trifazei imtuvai jungiami trikampiu, kai jų kiekvienos fazės vardinė įtampa yra lygi tinklo linijinei įtampai. Kiekvieno imtuvo fazė jungiama tarp dviejų linijinių laidų, todėl imtuvo fazinės įtampos yra lygios tinklo linijinėms – Fazinės srovės apskaičiuojamos, taikant kiekvienai fazei Omo dėsnį: Linijines sroves galima apskaičiuoti,taikant grandinės mazgams I Kirchhofo dėsnį. Iš šaltinio į trikampiu sujungtą imtuvą teka trys linijinės srovės, kurių momentinių verčių suma kiekvienu laiko momentu yra lygi nuliui. Simetrinis imtuvas – jo visos fazės vienodos, todėl ir jų kompleksinės varžos yra lygios: Nesimetrinis imtuvas–kiekvieno imtuvo faze teka įvairaus stiprumo fazinė srovė. Linijinių srovių efektinės vertės ir fazės priklauso nuo imtuvo parametrų, bet jų momentinių verčių suma kiekvienu laiko momentu lygi nuliui. Nesimetrinis imtuvas gaunamas tuo atveju, kai įvairūs vienfazei imtuvai ar jų grupės yra jungiami tarp linijinių laidų.
11.Trifazės grandinės galios.
Trifazės grandinės aktyvioji galia bendru atveju randama kaip atskirų fazių suma: Reaktyvioji galia: Pilnutinė galia: Simetrinės apkrovos atveju: ; ; Esant jungimui žvaigžde:If=Il; Uf=Ul/ .Esant jungimui trikampiu:Uf=Ul,If=Il/ . Simetriniai apkrovai galios per linijinius dydžius: ; ;
Nesimetrinis imtuvas – tokio imtuvo galia apskaičiuojama sudedant visų trijų fazių kompleksines galias: Grandinės galios koeficientui pagerinti būtina tobulinti technologinį procesą. Reikia, kad asinchroniniai varikliai kuo trumpesnį laiką dirbtų tuščiai ar mažiau apkrauti.
12.Pereinamieji procesai elektrinėse grandinėse su kondensatoriumi.
Jei grandinėje yra ritės ir kondensatoriai, tai ją jungiant vyksta PP. Pereinamieji procesai – reikškiniai, kurie vyksta, kai elektrinė grandinė pereina iš vieno stacionaraus rėžimo į kitą tuoj po komutacijos. Komutacija – elektrinės grandinės įjungimas, išjungimas, perjungimas arba labai staigus parametrų pakeitimas. Komutacija vyksta labai trumpą laiką. Aktyviuosiuose imtuvuose PP nevyksta, nes energija negrįžtamai paverčiama kitos rūšies energija. Reaktyviuosiuose elementuose ritėse ir kondensatoriuose energija kaupiama magnetinio arba elektrinio lauko pavidalu, o vėliau gražinama šaltiniui.
Galioja II komutacijos dėsnis: kondensatoriaus įtampa prieš komutaciją ir po jos yra ta pati: UC(0-)=UC(0+). Kondensatoriaus įkrovimas – tai vienas iš dažnai pasitaikančių ir gana paprastas pereinamasis procesas. Sujungus jungiklį mūsų grandinėje tekės srovė: UR+UC-U=0; iCR+UC=U; iC=..; UC=U+Ae-t/RC Laiko pastovioji – =RC. A surandame iš nulinių sąlygų: A=-U. Įtampos kitimas: UC=U(1-e-t/τ), srovės: iC=(U/R)e-t/τ, srovė kinta ne staiga bet pagal eksponentę. Kondensatoriaus įtampa didėja, kol po t= tampa lygi šaltinio įtampai U, kuri yra jos nusistovėjusi vertė. Kondensatoriaus srovė mažėja, kol visai išnyksta; jos nusistovėjusi vertė yra lygi nuliui. Kondensatoriaus iškrovimas – iškraunamas kondensatorius tampa R-C grandinės šaltiniu. (PP prasidės, kai jungiklis bus 2 pdėtyje)Iškraunamo kondensatoriaus įtampa ir srovė mažėja, ir to mažėjimo greitis priklauso nuo grandinės laiko konstantos. Grandinės parametrai neturi įtakos nei pradžios, nei baigties sąlygoms. Joms neturi įtakos ir rezistoriaus varža. Grandinės parametrai turi įtakos pereinamojo proceso greičiui. Įtampos kitimas: UC=Ue-t/τ, srovės: iC=-(U/R)e-t/τ, srovė teka priešinga kryptimi negu įkraunant kondensatorių.
13.Pereinamieji procesai elektrinėse grandinėse su induktyvumu.
Galioja pirmasis komutacijos dėsnis – srovė idealioje ritėje prieš komutaciją lygi srovei po komutacijos: iL(0-)=iL(0+). Grandinės srovė ir rezistoriaus įtampa didėja, jų pradinės vertės yra nulinės. Ritės įtampa ir EVJ mažėja. Pereinamojo proceso sparta priklauso ne nuo absoliučių L ir R verčių, bet nuo jų santykio. Grandinės laiko konstanta: =L/R. Savindukcijos elektrovara eL priešingos krypties negu srovė. iL=U/R(1-e-t/τ), srovė ritėje negali kisti šuoliu. Rezistoriaus įtampa: UR=RiL= U(1-e-t/τ), ant induktyvumo įtampa kinta: UL=Ue-t/τ
14.Magnetinės grandinės:pgr.sąvokos,dydžiai,dėsniai.
Magnetinis laukas – jis susidaro tarp nuolatinio magneto polių arba apie laidininkus, kuriais teka srovė. Susidarančio apie nuolatinį magnetą lauko linijos yra nukreiptos iš magneto šiaurinio poliaus į pietinį polių. Apie laidininką, kuriuo teka srovė, susidariusio magnetinio lauko linijų kryptis yra nusakoma dešinio sraigto taisykle. Svarbiausias dydis, apibūdinantis magnetinio lauko kryptį ir intensyvumą kiekviename taške, yra magnetinės indukcijos vektorius B. Magnetinis laukas yra vienalytis, jei visuose jo taškuose indukcija yra vienodo didumo ir tos pačios krypties. Magnetinis srautas – magnetinės indukcijos vektoriaus srautas pro kokį nors paviršių: Kiekviename magnetinio lauko taške magnetinė indukcija B priklauso nuo aplinkos magnetinių savybių ir magnetinio lauko stiprumo: , čia a- aplinkos magnetinė skvarba, H – magnetinio lauko stiprumas.Praktikoje dažniau naudojama santykinės magnetinės skvarbos sąvoka: µr=µa/µo, µo-vakuumo magnetinė skvarba, pastovus dydis. Magnetinės medžiagos.Visas medžiagas galima suskirstyti į dvi skirtingas grupes:1)nemagnetines, µr<1(medis, varis, Al);2)feromagnetines µr>1(Fe, jos lydiniai). Magnetinių medžiagų magnetinė skvarba priklauso nuo lauko stiprumo. Magnetinė grandinė – visuma elementų tarp kurių gali būti ir feromagnetinių ir nemagnetinių medžiagų, kurioje susidaro magnetinis srautas. Panašiai kaip elektrinėje grandinėje galima išskirti dvi dalis: 1.magnetovaros jėgos šaltinis, kuris sudaro magnetinį lauką, 2.Magnetolaidį, t.y. dalis, kurioje tas laukas sudaromas. Reikiamos konfigūracijos magnetinis laukas gaunamas parenkant magnetolaidžio geometrinius parametrus. Magnetolaidyje gali būti nemagnetinių medž.intarpų. Magnetolaidis gali būti šakotas arba nešakotas. Pagal magnetovaros(MV)pobūdį magnetinės grandinės klasifikuojamos taip: 1) nuolatinės MV (su nuolatiniu magnetu arba rite, kuria teka nuolatinė srovė); 2) kintamosios; 3) Mišriosios.
Magnetinių grandinių dėsniai: Ryšiai tarp svarbiausių dydžių elektrinėje ir magnetinėje grandinėje yra panašūs. Naudojami tokie patys dėsnių pavadinimai. Grandinės, kurioje magnetinį lauką sukuria srovė tekėdama rite užvyniota ant magnetolaidžio, magnetovaros jėga: : Fm=NI , N-vijų skaičius. Vienalytei magnetinei grandinei Omo dėsnis: =Fm/Rm. grandinės magnetinė varža: Rm=i/(aS). Magnetinis laidumas yra atvirkščias magnetinei varžai dydis. Kirchhofo dėsniai – I kiekvieno šakotos magnetinės grandinės mazgo magnetinių srautų algebrinė suma lygi nuliui: =0. II magnetinės grandinės kontūro magnetinių įtampų algebrinė suma lygi magnetovaros jėgų algebrinei sumai: (lH)=Fm.
15.Nuolatinio magnetinio srauto grandinių skaičiavimas:tiesioginis ir atvirkštinis uždavinys.
Tiesioginis uždavinys-žinoma magnetolaidžio medžiaga,geometriniai matmenys,reikalingas srautas Φ=.,wb ir reikia nustatyti magnetovarą F=?.Užduota,kad srautas turi būti tam tikro didumo: Φ=.,wb(reikia sužinoti ritės vijų skaičių)ir magnetovaros jėgą F. ΣlH=ΣF=IN.(2). l1H1+lδHδ+l2H2=F.(1),A .Visų pirma žinodami magnetinį srautą Φ apskaičiuojame atskirų grandinės dalių magnetinės indukcijas. B1=Φ/S1; Bδ=Φ/Sδ; B2=Φ/S2. Pagal magnetolaidžio medžiagos įmagnetinimo kreives nustatome stiprį. Hδ=Bδ/μδ=0.8*106Bδ(oro tarpui). Viską įstatome į (1),iš (2)sužinome N.
Atvirkštinis uždavinys-tai kada žinoma grandinės,matmenys,medžiaga ir magnetovara,o reikia nustatyti magnetinį srautą.Sprendžiama priartėjimo būdu, kadangi nežinomi visi nariai,taikant tiesioginio uždavinio sprendimo būdą.Skaitinai užsidavus magnetinio srauto reikšmę Φ=.,wb,sprendžiamas tiesioginis uždavinys ir randama tam srautui reikalingą magnetovarą F‘.Ji bus kitokia,nei uždavinio sąlygoje.Po to tenka pasirinkti kitą srauto Φ“ vertę ir vėl spręsti analogišką uždavinį,ir randama šį srautą atitinkamą magnetovarą F“=.A.Paprastai,turint turint 3 magnetovaros vertes,galima aprėpti užduotos magnetovaros sritį.
16.Ritė su šerdimi kintamosios srovės grandinėje.
Šis srautas ritėje indukuos elektrovarą. Ritės su šerdimi yra prijungtos prie kintamosios srovės šaltinio;jų induktyvumas priklauso nuo srovės didumo. Neįvertiname ritės aktyvios varžos:R=0 ir Φd=0.Ritei su šerdimi ši formulė netinka:e L=-L(diL/dt);todėl skaičiuojam indukuotą elektrovarą taip:eL=-N(dΦ/dt); dΦ/dt-srauto kitimo greitis.i═Imsinωt; u=Umsin(wt+π/2); U=-eL; Umsin(wt+π/2)= N(dΦ/dt). Išsprendę šią lygtį gausime Φ═Φmsinwt. Srautas kinta pagal sinuso dėsnį, kur Φm═Um/2πfN. eL= -N(dΦ/dt),pagal šitą išraišką:eL= -ωNΦm, cosωt=ωNΦmsin(ωt-π/2); Em=ωNΦm=2πfNΦm, Efektinė elektrovaros reikšmė būtų didžiausia,kai sin=1: E=Em/√2=(2πfN/√2)Φm. E=4.44fNΦm-pagal šią formulę skaičiuojami įvairūs elektros aparatai. Jei turim iš laido suvyniotą ritę, tai R•i. Sklaidos srautas Φd kerta visus laidininkus ir juose indukuoja elektrovarą: eL=-Ld(dΦ/dt); Ld-const. Elektrinio būvio lygtis:
17.Transformatoriai:jų paskirtis,panaudojimo sritys.Vienfazio transformatoriaus konstrukcija ir veikimo principas.
Transformatorius – statinis elektromagnetinis įtaisas, skirtas kintamosios srovės elektros energijos parametrams keisti nekeičiant jos dažnio. veikimo principas – prijungus pirminę apviją prie kintamosios įtampos apvija teka kintamoji srovė,atsiranda magnetovaros jėga,kuri sukuria magnetolaidyje kintamąjį srautą Φ, jei antrinė grandinė atviru TR veikia tuščiosios eigos režime.Nejungus jungiklį TR apkraunamos y0centrine apvija pradeda tekėti srovė. P=UIcosφ. Perduoti atitinkamo didumo galią, galime gauti esant didelei I ir mažai U ir atv. Labiausiai paplitę jėgos transformatoriai, taip pat gaminami ir specialios paskirties (aukšto dažnio, suvirinimo, kaitrinių krosnių). konstrukcija:Paprasčiausio vienfazio transformatoriaus sandara: uždaras magnetolaidis, ant kurio užmautos dvi apvijos. Apvijos elektriškai nesusietos. Jas veria bendras magnetinis srautas, todėl jų ryšys yra magnetinis. Transformatoriaus apvija, kuriai tiekiama elektros energija, yra vadinama pirmine. Apvija, kuri tiekia pakeistą elektros energiją imtuvui, vadinama antrine. Transformatoriaus veikimo principas pagrįstas jo apvijų abipusės indukcijos reiškiniu. Pirminė apvija yra imtuvas. Antrinė apvija yra šaltinis. Antrinė srovė kuria magnetinį srautą, kurio kryptis priešinga pirminės srovės kuriamo magnetinio srauto krypčiai. Pirminė apvija transformatoriaus magnetolaidį įmagnetina, o antrinė – išmagnetina. Magnetolaidis skirtas sustiprinti magnetiniam ryšiui tarp apvijų. Kadangi jame cirkuliuoja kintamas magnetinis srautas, tikslu, sumažinti sūkurines sroves, magnetolaisis surenkamas iš specialaus elektrotechninio plieno lakštų (0,35-0,5mm). Transformatoriui neturi jokios reikšmės kaip ritės yra suvyniotos. U1>U2-žeminantis transformatorius. U1X; B->Y; C->Z. Jei srovė neigiama: X->A; Y->B; Z->C. 5PAV. Magnetinio lauko vieta nuolat keičiasi N pasisuka 1800. Per vieną periodą magnetinis polius padaro vieną apsisukimą. f1=50Hz. Lauko sukimosi greitis: n1=60f1. Jeigu suspausim rites į vieną tašką, tai pusė statoriaus liks tuščia ir apsisukimą magnetinis laukas padarys per ketvirtį periodo, tada į tuščią vietą galime patalpinti dar tris rites. Tada polius suksis perpus lėčiau. Kai du poliai, tai n1=60f1/p:
p – polių porų skaičius 1 2 3 4
n1-lauko greitis 3000 1500 1000 750
Lauko sukimosi kryptis sutampa su trifazio tinklo fazių seka.
22.Asinchroninio variklio elektriniai parametrai.Reversavimas ir sukimosi dažnio reguliavimas.
Keičiantis apkrovai,keičiasi variklio rotorių veikiantis stabdymo momentas.Didėjant apkrovai-rotorius sukasi lėčiau, adidėja greitis,kuriuo rotoriaus laidininkai juda magnetiniame lauke. Padidėja elektrovara(ev), srovė, mechaninė jėga.Sukimo momentas tampa lygus stabdymo momentui.Rotorius sukasi kitu mažesniu greičiu.Taigi asinchroniniame variklyje kiekvieną apkrovos reikšmę atitinka kitoks sukimosi greitis.Dėl to keičiasi rotoriuje elektrinių dydžių parametrai:1)Rotoriaus elektrovaros ir srovės dažnis. Santykinis greitis, kuriuo rotoriaus laidininkai juda magnetiniame lauke: n=n1-n2; n1-lauko sukimosi greitis, n2-rotoriaus sukimosi greitis. Abi lygties puses padauginam iš n1: =sf1. (s –slydimas nuo 1iki0). 2) Statoriaus ir rotoriaus elektrovaros. Į AV galima žiūrėti kaip į transformatorių, kurio magnetolaidyje yra du oro tarpai. Jam tinka visos formulės kaip ir TR. Elektrinės vertės:E1=4.44f1N1Φmk1; E2=4.44f2N2Φmk2. k1,k2<1 – apvijų koeficientai. E2=4.44sf1N2Φmk2 ; E2=sE2n E2n-nejudančio rotoriaus elektrovara, kai s lugu1: E2n=4.44f1N2Φmk2. 3) rotoriaus grandinės varža ir srovė R2-const, laidininko varža; X2=2πf2L2=2πsf1L2=sX2n; X2n-nejudančio rotoriaus reaktyvioji varža. Srovė rotoriuje kis: Padalinam iš slydimo: Srovė yra vienareikšmė slydimo funkcija. 4) statoriaus srovė. Statorius nejuda I1=(1/k)I2. AV paleidimo metu iš tinklo ima iki 7 kartų didesnę srovę negu normalaus darbo metu.5) sukimo momentas ir mechaninė charakteristika. Sukimo momentas yra slydimo funkcija M=f(s)- mechaninė charakteristika. Dar viena mechaninė charakteristika, kuri yra informatyvesnė: M=f(n). Jeigu neįvertinus aktyviosios varžos: Mk-krizinis slydimas. – perkrovos koeficientas. 6) AV galia, naudingumo ir galios koeficientai. Elektros energija virsdama mechanine patiria galios nuostolių. Mechaniniai ir magnetiniai nuostoliai nesikeičiant tinklo įtampai yra pastovūs; Prie didesnių srovių pasireiškia elektriniai nuostoliai ir naudingumo koeficientas pradeda mažėti. Nauding.koef. bus didžiausias, kai . Galios koeficientas: ; Q-const, imama iš tinklo. Reversavimas – variklio sukimosi krypties pakeitimas. Variklio sukimo momento kryptis priklauso nuo magnetinio lauko ir inkaro laidininkais tekančios srovės krypties. Kad variklis suktųsi priešinga kryptimi, reikia atlikti vieną iš šių veiksmų: pakeisti magnetinio srauto kryptį arba pakeisti inkaro srovės kryptį. Visoms elektros mašinoms būdinga savybė keisti darbo režimą, prisitaikant prie besikeičiančios apkrovos, t.y. susireguliuoti. Padidinus variklio apkrovą, variklis darbo mašinai atiduoda daugiau mechaninės energijos. Dėl to jis ima daugiau elektros energijos, nes padidėja jo galia. Yra trys greičio (sūkių dažnio) reguliavimo būdai, keičiant: f1-tinklo dažnio-efektyviausias, keičiant p, keičiant slydimą. Variklio inkaro apvijos įtampa tikslinga tik mažinti. Kai reikia gauti platesnį greičio reguliavimo diapazoną, greitis mažinamas, mažinant įtampą, o didinamas-mažinant žadinimo srautą.
23.Vienfazis asinchroninis variklis.
Tai asinchroniniai varikliai,kuriu statoriaus apvija jungiama prie vienfazio tinklo,o rotorius yra trumpai sujungtas.Variklyje su vienfaze apvija statoriuje yra tik viena rite.Prijungus ja prie viefazio tinklo sukuriamas erdveje nejudantis,bet pulsuojantis magnet laukas. I1 nesukuria magnetinio lauko, jis tik pulsuoja pagal didumą. I2, paleidimo apvija tekanti srovė dėl kondensatoriaus pralenkia įtampą 90 laipsnių faze, tuo pačiu ir srovę I1. Šių srovių magnetiniai laukai sukuria besisukantį magnetinį lauką ir jame pradeda suktis rotorius. Tas laukas ne toks kaip trifaziuose varikliuose, todėl galia P=0,6kW, vienfazio variklio mažesnė. PAV: statoriuje tik 1 apvija, paleidimo apvija2 jungiama į tinklą per kondensatorių. Galime dvi apvijas panaudoti kaip darbo, o trečią – kaip paleidimo, prijungus ją per kondensatoriųPAV.

24.Nuolatinės srovės generatoriaus veikimo principas.
Generatoriuje inkarą suka bet koks pašalinis variklis. Besisukdama inkaro apvija kerta magnetinio lauko linijas, todėl kiekviename jos laidininke indukuojama elektrovara.:e=Blv. Indukcija pati didžiausia ties poliaus vidurius artėjant prie poliaus krašto magnetinė indukcija mažėja, lygi 0 plokštumoje kuri dalina atstuma tarp polių į dvi lygias dalis. Elektrovaros kryptį nustatome dešiniosios rankos pagalba. Tokia elektrovaros krytis išliks tol, kol apvijos viršutinis laidininkas yra N poliaus zonoje, o apatinis S poliaus zonoje. Kai laidininkai kerta geometrinę neutralią, juose keičiasi elektrovaros kryptis. Kad nesikeistų apkrovoje kertant laidininkus geometrinę neutralią (kur B=0), jie kolektoriaus pagalba perjungiami prie kito šepečio. Taip generatoriaus gnybtuose išlieka tos pačios krypties elektrovara, taigi kolektoriaus dėka, generatoriaus gnybtuose gaunama vienos krypties elektrovara. Kolektorius reikalingas, kad sumažinti pulsacijas inkaro apvijoje. E=CEΦn; CE- visi proporcingumo koeficientai duotai mašinai const(B,l,v).U=E-IaRa.
25.Nuolatinės srovės generatorių tipai ir charakteristikos.
Magnetinis laukas nuolatinės srovės mašinoje gaunamas tekant srovei žadinimo apvija. Priklausomai nuo apvijos maitinimo būdo generatoriai skirstomi į: I-svetimo žadinimo; II-savisužadinantys.
Svetimo žadinimo apvija maitinama nuo pašalinių šaltinių. ; Rr-reostato reguliavimo varža; Rf-pačios žadinimo ritės varža. Charakteristikos:1) tuščiosios veikos charakteristika – tai generatoriaus gnybtų U priklausomybė nuo žadinimo srovės, sąlygos: U-const, I=0. Grafikas:U=f(If); įtampa: U=E=CEΦn. Eo-polių liekamosios magnetinės indukcijos kuriama elektrovara. 2)išorinė charakteristika, parodo kaip kinta įtampa nuo srovės: U=f(I); U=E-IaRa. ΔU yra 5-10 procentų ribose.3) reguliavimo charakteristika, parodo, kaip reikia reguliuoti žadinimo srovę, kad įtampa ant generatoriaus gnybtų būtų pastovi. Didėjant srovei, didėja įtampa. If=f(I), U,n-const. Svetimo žadinimo generatoriai naudojami ten, kur reikia, kad įtampa ant apkrovos kistų nežymiai arba kur reikia reguliuoti generatoriaus įtampą.
II Savisužadinantys generatoriai, žadinimo apviją maitina pats generatorius. Priklausomai nuo žadinimo apvijos ir inkaro apvijos sujungimo savisužadinantys generatoriai gali būti:1. Lygiagretaus žadinimo. Žadinimo apvija pats generatorius. Savisužadinimo principas pagrįstas tuo, kad sukant inkarą, polių liekamasis magnetinis laukas ant inkaro apvijos galų sukuria elektrovarą, kuri pravarius srovę žadinimo apvijoje ir sustiprina polių magnetinį lauką. Tas savo ruožtu dar padidina elektrovarą ir das labiau sustiprina lauką. Taip vyksta iki poliai magnetiškai prisisotina. Inkaro apvijos iš dviejų dedamųjų: I=If+Ia. Charakteristikos: 1) tuščiosios veikos analogiška svetimo žadinimo. 2) išorinė charakteristika: mažėjant If, mažėja E ir U. Pasiekus kritinę srovės reikšmę pradeda mažėti ir įtampa, ir srovė. Kai U lygu 0, turime trumpo jungimo srovę, kurios dydį apsprendžia liekamoji magnetinė indukcija. 2. Nuoseklaus žadinimo. Prijungus žadinimo apviją nuosekliai apvijai. Skiriasi nuo lygiagretaus viena bangele. Srovės vienodos. Šie generatoriai neturi tuščiosios veikos ir reguliavimo charakteristikų. Išorinė charakteristika. Iš pradžių didėjant srovei, didėja ir žadinimo srovė, todėl didėja ir U. Kai magnetinė sistema pradeda prisisotinti, įtampa nedidėja, toliau didėjant srovės įtampos kritimas inkaro sužadinimo apvijose tampa didesnis negu įtampos prieaugis dėl padidėjusios žadinimo srovės. 3. Mišraus žadinimo generatoriai turi dvi žadinimo apvijas iš kurių viena įjungiama lygiagrečiai, kita – nuosekliai. Jei abiejų apvijų magnetiniai laukai sumuojasi, tai generatoriaus išorinė charakteristika U-const.(tiesė).
26.Nuolatinės srovės variklio veikimo principas.
Nuolatinės srovės mašina gali dirbti ir kaip variklis ir kaip generatorius. Kad inkaras savaime suktųsi reikia prie inkaro galu prijungti nuolatinę įtampą. Jeigu laidininkas yra magnetiniam lauke ir jį veikia srovė, tai stengiasi paveikti mechaninė jėga. Srovės kryptis-kairės rankos taisyklė. F ir F sudaro momentą – velenas pradeda suktis: F=BIal. Esant tokiai srovės krypčiai laidininkams įėjus į kito poliaus zoną, keistųsi jėgos ir sukimo momento kryptis. Kad nesikeistų sukimo momento kryptis laidininkams kertant geometrinę neutralią, kolektoriaus plokštelės perjungiamos prie kito poliaringumo šepečio ir laidininkuose pakeičiama srovės kryptis. Sukimo momentas: M=CMΦIa; Φ-magnetinio lauko stiprumas, Cm-proporcingumo koef. Sukantis inkarui jo laidininkai kerta magnetinio lauko jėgų linijas ir juose kaip ir generatoriuje indukuojama elektrovara: E= CMΦn. Taikant dešinės rankos taisyklę (nykštis rodo laidininkio judėjimo krytis, pirštai – elektrovaros kryptis), nesunku įsitikinti, kad elektrovara yra priešingos krypties negu srovė. Inkaras pradeda suktis atsiranda elektrovaros jėga. U=E+IaRa
27.Nuolatinės srovės variklių tipai savybės ir charakteristikos.
Kaip ir generatoriai varikliai į tipus skirstomi pagal žadinimo apvijos maitinimo būdą: jie gali būti lygiagretaus, nuoseklaus ir mišraus žadinimo.
Lygiagretaus žadinimo variklio jungimas į tinklo schemą: I=If+Ia. Kiekviena srovė priklauso nuo varžos: . Nuolatinės srovės variklį paleidžiant reikalingas papildomas paleidimo reostatas Rp, nes U=E+IaRa, iš čia Ia. E= CEΦn . Paleidimo momentu n=0, Elygi0, Iapal.=U/Ra, ji viršija vardinę srovę net iki 20 kartų. Kad nesudegint inkaro apvijos nuosekliai inkaro apvijai jungiamas reostatas Rp: Iapal.=U/(Ra+Rp). Rp parenkama tokia, kad Ia paleidimo neviršytų vardinės srovės: Iapal.=2IaN. E≈0,99U. Tuomet srovė inkaro apvijoje sumažėja, paleidimo reostatas tampa nereikalingas, Rp galima sumažinti iki 0. Variklio sukimosi greitis: ; jei inkaro apvijoje prijungtas paleidimo reostatas: . Apkrovimo momentas: M=CMΦIa. Variklio sukimosi greičiai: , rodo nuo ko priklauso variklio greičio reikšmė. U, M ir Rp – reguliuoti negalima, pagrindinis variklio greičio reguliavimo būdas – keičiant žadinimo srautąΦ. Φ≡If-žadinimo srovė.
Varikliai charakterizuojami: 1)mechaninė charakteristika: n=f(M), prie mažo M, variklis gali išvystyti l.didelį slydimą. NŽV – paleidžia variklį prie mažo momento, galime gauti n labai didelį; NŽV – nepamainomi transporte – kai n(apsisukimai), labai maži, tai turime labai didelį momentą. 2)reguliavimo charakteristika: n=f(If), parodo kaip keičiasi apsisukimai n, nuo žadinimo srovės. Yra dar visa eilė charakteristikų:n, M2-atiduodamas momentas, I, η=f(P2)-atiduodama galia.
28.Elektros pavaros:samprata,pavarų mechaninės charakteristikos.
Elektros pavara – elektros variklių, aparatų ir valdymo įrengimų kompleksas konstruktyviai sujungtas su darbo mechanizmu. Svarbiausias elementas EP yra elektros variklis, kurio darbą reguliuoja įvairūs aparatai. Varikliai maitinami nuo tinklo netiesiogiai, bet per įvairius keitiklius (transformatorius, lygintuvus), dažnio keitiklius. Visi šie įrenginiai priskiriami taip pat elektros pavarai. Pagal variklių skaičių tenkantį vienam mechanizmui, pavaros būna: 1. Grupinės – kai vieno variklio energija paskirstoma keliems darbo veikimo mechanizmams. 2. Individualios – kai kiekvienas mechanizmas turi atskirą variklį. 3. Daugiavariklės – kai atskiras mechanizmo dalis arba atskiras darbo operacijas varo skirtingi varikliai.
Pavarų mechaninės charakteristikos: Kiekvienas variklis charakterizuojamas n=f(M). Grafikas: sinchroninis variklis, LŽV, AV, MŽV, NŽV, I,II,III. I-transportas, II-ventiliatoriai, siurbliai, kompresoriai, didėjant apsisukimui, didėja momentas. III-mašinos, kurios atlieka suvyniojimo operaciją.. Mechaninė charakteristika darbo mašinoms M=f(n). Turint variklio ir mašinos charakteristiką, galim spręsti ar variklis įsuks darbo mašiną paleidimo metu, koks greitis nusistovėjusiame rėžime, paleidimo ir stabdymo laiką ir t.t. Reikia tikrinti variklio paleidimo sąlygą: ; kp-atsargos koeficientas 1,2-1,3. λp=Mp/Mv(žinynuose). Yra pavarų, kuriose atskirais laiko momentais iš variklio reikalauja žymiai didesnės galios negu ekvivalentinis.Pvz.: štampavimo aparatai:PAV. . Reikia patikrinti variklio perkrovimo galimybę, pagal sąlygą: ; km-atsargos koef.0,8-0,85, λm=Mmax/Mv. Jeigu parinktas ekvivalentinę galią variklis netenkina nors vienos sąlygos, imamas iš katalogų didesnės galios variklis, kuris tenkintų sąlygas.
29.Elektros pavarų valdymo aparatūra.
Kaip valdymas suprantama variklio [paleidimas, stabdymas, reversavimas, greičio reguliavimas. Valdymas atliekamas įvairiomis techninėmis priemonėmis : kontaktinėmis – kontaktoriai, ritės, automatai, kelio jungikliai ir kt. Bekontaktiniai – analogas, skaičiavimo technikos, puslaidininkiniais bekontakčiais ir t.t. Labiausiai paplitusi priemonė variklio valdymas, panaudojant magnetinius paleidiklius. Magnetinį paleidiklį sudaro elektromagnetinis kontaktorius ir šiluminės rėlės skirtos apsaugai nuo perkrovimo. Kada kontaktai susijungia variklis gauna maitinimą. Jeigu srovė I viršija 1000A, katinimo elementas įšildo bimetalinę plokštelę. Įšildo virš normos ir ji išsiriečia, atlaisvindama svirtį, jis veikiamas spyruoklės pasisuka. Elektrinėse schemose yra ženklai: kontaktorius su rite [paprasta varža]; kontaktoriaus darbo kontaktai [jungiklis su bangele]; ikikontaktoriai [jungiklis]; atsijungiantys kontaktoriai; šiluminės rėlės kaitinimo elementas; šiluminės rėlės kontaktai; mygtukai. Viename brėžinyje gali būti daug kontaktorių, tada žymimi raidėmis(K1,K2,ŠR1,ŠR2).
30.Elektros variklio parinkimas darbo mechanizmo pavarai.
Variklio galios parinkimas. Pagrindinė variklio parinkimo sąlyga, kad atitiktų darbo mašinos galią. Parenkant variklį, reikia įvertinti visą eilę parametrų: greitį, srovės rūšį, įtampą, paleidimo kokybę, perkrovimo galimybes, konstruktyvinį išsipildymą. Variklio galia yra parenkama tiksliai pagal laukiamą jo apkrovą. Jeigu parinksim didesnės galios variklį, padidės energijos sąnaudos, reikės didesnės galios sąnaudos valdymo aparatūrai, daugiau bus apibendrinami transformatoriai ir perdavimo linijos. Jeigu parinksim variklį mažesnės galios, variklis dirbs perkrautas, padidės srovės jo apvijose, energijos nuostoliai, tas iššauks variklio perkaitinimą ir sugedimą. Variklio galios parinkimas esant ilgalaikei pastoviai apkrovai. Toks darbo rėžimas būdingas siublių, ventiliatorių, kompresorių ir kt. Elektros pavaroms. Apkrovos diagrama Pa nuo t (tiesė). Pv>Pa. Variklio galios parinkimas esant ilgalaikei kintamai apkrovai diagrama(P1-t1,P2-t2,P3-t3,P4-t4 – stačiakampiais) Bet koks mechanizmas kartoja šitą operaciją, po tam tikro laiko. Būtina išskirti charakteringą darbo ciklą. Imamas žinynas:Pv>arba lygu Pekv. Variklio galios parinkimas esant trumpalaikei kartotinei galiai diagrama (P1-t1,P2-t2,t01,P3-t3,t03,P4-t4,t04). Būdinga šiam rėžimui per dažną junginėjimą variklis smarkiai įšyla. Šiuo atveju variklio galia renkama pagal du požymius:1) ekvivalentinę galią, kuri skaičiuojama pagal prieš tai buvusią formulę;2) santykinė įjungimo trukmė, kuri žymima ; . Variklio galios parinkimas esant trumpalaikei apkrovai. Variklis nespėja įkaisti, pertrauka tokia ilga, kad variklis spėja ataušti. Parenkami pagal specialią metodiką ir dažniausiai komplektuojami kartu su darbo mechanizmu. Variklio įtampos parinkimas. Pramonėj gamina variklius įvairioms tinklo įtampoms (kintamai: 127, 220, 380, 660, 3000, 6000,10000V; nuolatinei: 110,220,440V). Jeigu galima pasirinkti bet kokią įtampą, reikia įvertinti tai, kad kuo didesnė įtampa, tuo mažesni jo gabaritai tai pačiai galiai, tačiau variklis yra brangesnis. Didesnės įtampos variklio gabaritai yra žymiai mažesni. Konstruojant mašinas galima nekreipti dėmesio į įtampas, pastatyti transformatorių. Variklio tipo parinkimas. Variklio tipas parenkamas atsižvelgiant į greičio reguliavimo būtinumą. Visais atvejais, kai nereikia reguliuoti greičio, rekomenduojama imti asinchroninius variklius su trumpai jungtu rotoriumi. AV su faziniu rotoriumi naudojami ten, kur reikia didelio paleidimo momento arba kur reikia reguliuoti greitį nedidelėse ribose. Nuolatinės srovės varikliai naudotini ten, kur reikia plačiose ribose sklandžiai reguliuoti sukimosi greitį. Sinchroniniai varikliai naudojami pagrinde didelės galios, kur reikalinga, kad greitis išliktų pastovus kintant apkrovai. Variklio konstruktyvinio išsipildymo parinkimas. Varikliai gaminami atviri, apsaugoti (keleto modifikacijų), uždari ir sprogimui nepavojingi.
31.Puslaidininikiniai elektronikos prietaisai:diodai,stabilitronai,tranzistoriai,tiristoriai.
Puslaidininkiai – medžiagos, kurių laidumas yra mažesnis negu laidininkų, bet didesnis negu izoliatorių. Savybė – varža keičias priklausomai nuo priemaišų, temperatūros, elektrinio lauko ir kt. Šios medžiagos pasižymi skirtingo laidumo pobūdžio, priklausomai nuo to kokių priemaišų yra. Jos gali būti elektroninio arba skylinio laidumo. Puslaidininkių laidumas – didėjant temperatūrai metalų laidumas mažėja, o puslaidininkių didėja. Priemaišos padidina krūvininkų skaičių puslaidininkyje. Diodai.P-n sandūra – į dvi gretimas kristalinio puslaidininkio sritis galima įterpti priemaišų taip, kad vienoje būtų elektroninis laidumas (n tipo), o kitas – skylinis (p tipo). Tarp šių sričių susidaro pereinamoji zona, vadinama p-n sandūra. Sandūroje vyksta krūvininkų neutralizuoja. Dėl to pačioje sandūroje lieka donoriniai ir akceptoriniai jonai, kurie sudaro sandūroje erdvinį krūvį. Realiam laidininke yra ne tik pagrindiniai krūvininkai , bet ir šalutiniai. Šitoks prietaisas pasižymi vienpusiu laidumu.
Stabilitronas – diodas, kuris naudojamas įtampai stabilizuoti, jis dirba atbulinės įtampos srityje.Jei didinsime diodo atbulinę įtampą, tai prie tam tikros šios įtampos reikšmės, šalutiniai krūvininkai įgauna tokią energiją, kad susidurdami su neutraliais medžiagos atomais, išlaisvina naujus krūvininkus – vyksta puslaidininkio p-n sluoksnio elektrinis pramušimas. Srovė l.padidėja. Kai vyksta elektrinis pramušimas prietaisu gali tekįti skirtinga srovė nuo min iki max, esant vienodai įtampai, panaudojama įtampų palaikymui. Prietaisai – stabilitronai. Tranzistorius –tai puslaidininkis triodas, sudaro trys laidumo sritys, gali būti n-p-n, arba p-n-p. Transistorius apibūdinamas įėjimo ir išėjimo charakteristika. Tiristoriai – puslaidinininkiniai elementai,kuriose yra trys ar daugiau p-n sandūrų.Jie gali būti tik dviejuose stabiliose būsenose:arba laidūs elektros srovei,arba nelaidūs. Naudojami kaip bekontakčiai elektros grandinių jungikliai. Gaminami nuo2 iki 1500A srovei ir 50-3000V įtampai. Galima reguliuoti įtampos didumą.
32.Kintamosios srovės lygintuvai.
Lygintuvų paskirtis – išlyginti kintamąją srovę, ją paversti nuolatine [TRANSFORMATORIUS-DIODINĖ SISTEMA-FILTRAS-STABILIZATORIUS-APKROVA] Transformatorius skirtas lyginamos įtampos vertei suderinti su reikalinga išlygintos įtampos verte. Svarbiausias lygintuvo mazgas sudaromas iš lyginimo elementų – diodų. Diode yra gaunamas nedidelis įtampos kritimas tiesiogine kryptimi. Filtras skirtas sumažinti išlygintos įtampos pulsacijai. Įtampos stabilizatorius skirtas palaikyti pastovaus didumo išlygintai įtampai, kai svyruoja apkrovos srovė ar lyginamoji įtampa. Lygintuvo apkrova yra imtuvas, kurį turi maitinti lygintuvas ir kurio savybės diktuoja reikalavimus visam lygintuvo kompleksui. Imtuvo varža yra aktyvioji. Svarbiausi lygintuvų parametrai: 1.vidutinė išlyginta įtampa ir srovė, 2.pulsacijos koeficientas, 3.vidutinė tiesioginė diodu tekanti srovė ir didžiausia diodui tenkanti įtampa., 4.transformatoriaus antrinės įtampos ir srovės efektinės vertės. Dvipusio lyginimo lygintuvai – yra naudojamos dvi grandinės: su transformatoriaus antrinės apvijos vidurine atšaka ir tiltelio. Abiem lygintuvams būdinga tai, kad vieną pusperiodį srovė teka viena lyginimo grandinės dalimi, o kitą pusperiodį – kita dalimi. Dvipusio lyginimo lygintuvų vidutinė išlyginta įtampa ir srovė yra dvigubai didesnės nei vienpusio lyginimo lygintuvo. Pulsacijos koeficientas lygus: kp=0.667. puslaidininkiniai diodai dažniausiai jungiami pagal tiltelio schemą. Lyginimo tilteliai gaminami viename korpuse, išvedant tik kintamosios įtampos ir nuolatinės įtampos prijungimo gnybtus.

33.Valdomi kintamosios srovės lygintuvai.
Vienas iš paprastesnių ir ekonomiškesnių išlygintos įtampos reguliavimo būdų yra panaudoti valdomuosius lygintuvus su tiristoriais. Keičiant tiristorių atidarymo momentą, galima keisti išlygintos įtampos ir srovės vidutines vertes.Valdymo blokas dažniausiai yra specialus elektroninis įtaisas,kuris gamina sinchroninius tinklo dažniui ir fazei impulsus ir jais valdo tiristorių atidarymo momentą.Valdomųjų lygintuvų schemos sudaromos tokios pat,kaip nevaldomųjų,pakeičiant dalį ar visus diodus tiristoriais.
34.Išlygintos įtampos filtrai ir stabilizatoriai.
Išlyginimo įtampos pulsacija – jai sumažinti naudojami įvairūs filtrai. Pats paprasčiausias – lygiagrečiai apkrovai įjungtas kondensatorius.Šis filtras tinka, kai varža didelė, nes tada kondensatorius ne taip greitai išsikrauna. Plačiai taikomi pasyvūs filtrai, kurie sudaromi iš talpinių ir induktyviųjų elementų – kondensatorių ir ričių. Talpinis filtras prijungiamas prie lygintuvo išėjimo gnybtų lygiagrečiai apkrovai. Talpinis filtras yra tuo efektyvesnis, kuo apkrovos varža didesnė, kuo lygintuvo srovė mažesnė. Induktyvusis filtras naudojamas, kai apkrovos srovės didelės. Filtro kokybė proporcinga filtracijos koeficientui: kf=kp1/kp2. Praktikoje plačiai naudojami efektyvesni filtrai, kurie sudaromi iš keleto talpinių ir induktyviųjų elementų. Įtampos stabilizatorius – lygintuvo išėjimo įtampa priklauso nuo jo apkrovos, lyginamos kintamosios įtampos svyravimų, nuo lygintuvo bei filtro parametrų. Parametrinį stabilizatorių sudaro stabilitronas ir tiesinis balastinis rezistorius. Stabilizatoriaus darbo kokybė nusakoma stabilizacijos koeficientu. Parametrinių stabilizatorių naudingumo koeficientas esti apie 0.2-0.3. Šio tipo stabilizatoriai naudojami mažos galios lygintuvų įtampai stabilizuoti.
35.Įtampos stiprintuvai.
Stiprintuvas – mažą įėjimo signalą keičia didesniu, panaudodamas pašalinio šaltinio energiją.
kur Xim – įėjimo signalas; Xiš – išėjimo sustiprintas signalas; E – pašalinė energija.
Stiprintuvas turi turėti kažkokį aktyvinį įtaisą, kuriame galėtume atlikti stiprinimą. Gali būti panaudotas viepolis ar dvipolis tranzistorius, elektrovakuminė lempa.
Stiprintuvo parametrai: galia, stiprinamo dažnio juosta.
Bet koks realus stiprintuvas nestiprina vienodai visų dažnių signalus.Įtampos stiprintuvo veikimo principas. Nuolatinė įtampa, kuri patenka į stiprinimo elemento įėjimą, yra lygi UA, o kintamoji įėjimo įtampa yra u’in(t). Tada sudaroma išėjimo įtampos kreivė u’ex(t). Matome, kad išėjimo ir įėjimo įtampų momentinės vertės yra proporcingos: kuo didesnė u’in, tuo didesnė u’ex. Kai nuolatinė įtampa UA yra tokia, kad taškas A yra įėjimo charakteristikos tiesines dalies viduryje, teigiamos ir neigiamos pasirinktosios įėjimo įtampos u’in(t) vertės yra stiprinamos vienodai. Taip dirbantis stiprintuvas praktiškai signalo neiškraipo, kol įėjimo įtampos amplitudė neišeina už perdavimo charakteristikos tiesinės dalies ribų. Perdaug padidinus įėjimo signalą, išėjimo signalo forma tampa nebepanaši į įėjimo signalo formą. Pasireiškia netiesiniai iškraipymai.
36.Elektroniniai loginiai elementai.
EMS ir kituose skaitmeninės elektronikos įrenginiuose yra naudojami elektroniniai loginiai elementai.Įjungus arba išjungus loginį elementą,dėl pereinamųjų procesų elektrinėse ir pačiuose elektronikos elementuose išėjimo signalas vėluoja. Nuo impulso delsos trukmės t=(ta+t b)/2 priklauso skaitmeninės technikos veikimo sparta. Šiuolaikiniuose loginiuose elementuose jis esti nuo1 ns iki 1μs. Impulsinis įtaisas,atliekantis loginį veiksmą,vadinams loginiu elementu.Galimos dvi priešingos loginės situacijos:“taip“ir“ne“.Jos gali nurodyti bet kokias dvi priešybes:balta-juoda ir t.t. Elektrinėje grandinėje tokios priešybės yra:įjungta grandinė-išjungta grandinė.Tuo būdu elektrinės grandinės jungiklis gali būti loginio veiksmo veiksnys.Kai jungiklis atjungtas,jo padėtis atitinka loginę situaciją“0“,kai sujungtas,-„1“.Šie nulis-„0“ ar vienetas-„1“ yra loginių situacijų ženklai.

Leave a Comment