elektra sciaga.odt

1.Stany nieustalone w obwodach elektrycznych trwają kilkadziesiąt milisekund, podczas ich trwania może dochodzić do przepięć i przetężeń. Powodem istnienia stanów nieustalonych są elementy gromadzące energię (element L i C). Podczas komutacji energia w tych elementach nie może się zmienić skokowo ( prawa komutacji ), co powoduje stany przejściowe (nieustalone).Komutacja to wszelka zmiana w obwodzie np.: załączenie wyłącznika lub wyłączenie go, zwarcie rezystancji, zmiana wielkości rezystancji.

Prawa komutacji: Zasada ciągłości prądu w cewce. Energia zgromadzona w cewce: Wl=Li2/2
Zasada ciągłości napięcia na kondensatorze. Energia zgromadzona w kondensatorze:Wc=Cu2/2
Energia nie może zmieniać się skokiem (skokowa zmiana oznaczałaby nieskończenie wielką moc, co jest fizycznie niemożliwe), w związku z tym przebiegi prądu w cewce i napięcia na kondensatorze muszą być ciągłe. Stała czasowa - w obwodach elektrycznych jest to czas, po którym składowa przejściowa maleje e-krotnie względem swojej wartości początkowej. Czas trwania stanu nieustalonego szacuje się na 3 do 5 stałych czasowych.(T=L/R)

2.Moce w obwodzie prądu sinusoidalnego. Moc chwilowa - iloczyn chwilowych wartości napięcia i prądu: p=u·i

Moc czynna - średnia wartość mocy chwilowej: P=UskIskcosφ [wat](cosφ=R/Z)

gdzie: cosΦ - przesunięcie fazowe między napięciem i prądem (współczynnik mocy)

Moc pozorna - jest równa największej wartości mocy czynnej, jest iloczynem wartości skutecznych napięcia i prądu: S=UskIsk [VA]

Moc bierna jest iloczynem wartości skutecznych napięcia i prądu oraz sinusa kąta przesunięcia fazowego między napięciem i prądem, zatem: Q=UskIsksinφ [VAr]

Z powyższych równań wynika, że:

S2=P2+Q2

3.Rezonans jest to taki stan pracy obwodu elektrycznego, w którym przy danej częstotliwości reaktancja wypadkowa obwodu =0 (więc kąt φ = 0). UL=UC, XL=XC, w*L=1/w*C,

4.Maszyna prądu stałego składa się z części nieruchomej zwanej stojanem i z części ruchomej, zwanej wirnikiem, może pracować jako prądnica albo silnik.....................

5.Warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikowej. Zapoczątkowanie tego procesu uwarunkowane jest istnieniem magnetyzmu początkowego, a jego dalszy, prawidłowy przebieg wymaga właściwego przyłączenia końcówek uzwojenia wzbudzającego, aby strumień pochodzący od prądu wzbudzającego miał ten sam zwrot, co strumień szczątkowy. Z uzwojeniem wzbudzającym bocznikowym nie może też być połączona szeregowo zbyt duża rezystancja dodatkowa.

6.Silnik obcowzbudny prądu stałego. Rozruch: napięcie doprowadzone do silnika w chwili rozruchu jest równoważone przez spadek napięcia na rezystancji twornika, a więc prąd rozruchowy pobierany przez silnik jest bardzo duży w porównaniu z prądem pobieranym w czasie pracy. Prąd rozruchowy można ograniczyć przez zmniejszenie napięcia zasilającego lub włączenie w obwód twornika dodatkowego opornika, zwanego rozrusznikiem. Regulacja prędkości: poprzez zmiany napięcia zasilającego, strumienia wzbudzającego lub rezystancji dodatkowej w obwodzie twornika. Hamowanie: rozróżnia się hamowanie prądnicowe (zachodzi wówczas gdy jest on napędzany z prędkością większą od prędkości idealnego stanu jałowego. Kierunek prądu zmienia się na przeciwny niż przy pracy silnikowej i maszyna oddaje energię elektryczną do sieci), przeciwprądem (dokonuje się przez przełączenie napięcia zasilania wirnika lub przez napędzanie silnika w kierunku przeciwnym do tego, jaki występuje przy pracy silnikowej) i dynamiczne(obwód wirnika odłącza się od sieci i zwiera przez, odpowiednio dobraną rezystancje, uzwojenie wzbudzenia zaś jest nadal włączone do sieci. Maszyna pracuje jako prądnica obcowzbudna).

7.Silnik asynchroniczny. Budowa: Silnik pierścieniowy: ma wirnik pierścieniowy, w którym znajduje się uzwojenie trój-fazowe, symetryczne – tego typu, co w stojanie – połączone w gwiazdę, z końcówkami przyłączonymi do trzech pierścieni.   Silnik klatkowy: w żłobkach wirnika klatkowego rozmieszczone są pręty przewodzące (z aluminium), zwarte pierścieniami na obwodzie – z obydwu stron wirnika. Powstała klatka jest uzwojeniem wielofazowym. Zasada działania: Prąd trójfazowy przepływając przez uzwojenie stojana wywołuje tzw. pole magnetyczne wirujące. Pole to na skutek dalszych zjawisk elektromagnetycznych powoduje ruch wirnika w kierunku wirowania pola magnetycznego.

8.Pierścieniowy: Rozruch – przy pomocy rozrusznika stanowiącego oporniki dodatkowe dołączone do uzwojenia wirnika (dąży się do tego, aby w czasie rozruchu:- zmniejszyć prąd rozruchowy, ale jednocześnie - powiększyć moment rozruchowy). Zmiana prędkości – przez włączenie oporników dodatkowych do uzwojenia stojana.

9.Klatkowy: Rozruch – przy pomocy przełącznika gwiazda-trójkąt, przez włączenie rezystancji  dodatkowej, przez zmianę częstotliwości napięcia zasilającego uzwojenie stojana (dąży się do tego, aby w czasie rozruchu:- zmniejszyć prąd rozruchowy, ale jednocześnie - powiększyć moment rozruchowy). Regulacja prędkości – brak możliwości prostej regulacji.

10.Hamowanie silników asynchronicznych: prądnicowe - może zachodzić, jeżeli wirnik jest napędzany z zewnątrz a maszyna wytwarza ujemny moment elektromagnetyczny, co jest równoważne z oddawaniem energii do sieci; przeciwprądowe - polega na przełączeniu na przeciwny kierunek wirowania. Obrotowemu ruchowi wirnika przeciwstawia się wirujące w kierunku przeciwnym pole elektromagnetyczne powodując zmniejszenie prędkości; dynamiczne - może się odbywać w dowolnym przedziale prędkości. Uzwojenie stojana jest wtedy zasilane prądem stałym o odpowiedniej wartości i w układzie zapewniającym dodawanie się przepływów uzwojeń fazowych. Przy prędkości równej zeru moment hamujący jest równy zeru, co powoduje, że końcowa faza hamowania dynamicznego jest łagodna i nie zawsze można osiągnąć całkowite zatrzymanie.

11.Dioda jest elementem elektronicznym wyposażonym w dwie elektrody - anodę i katodę. Cechą charakterystyczną jest wyłącznie jednokierunkowy przepływ prądu od anody do katody. Tyrystor jest elementem półprzewodnikowym składającym się z 4 warstw w układzie p-n-p-n. Jest on wyposażony w 3 elektrody, z których dwie są przyłączone do warstw skrajnych, a trzecia do jednej z warstw środkowych. Tyrystor przewodzi w kierunku od anody do katody. Jeżeli anoda jest na dodatnim potencjale względem katody, to złącza skrajne typu p-n są spolaryzowane w kierunku przewodzenia, a złącze środkowe n-p w kierunku zaporowym. Dopóki do bramki nie doprowadzi się napięcia, dopóty tyrystor praktycznie nie przewodzi prądu. Tranzystor, trioda półprzewodnikowa, element czynny układów elektronicznych służący do wzmacniania sygnałów elektrycznych.

12.Prostowniki są to urządzenia przetwarzające prąd przemienny na jednokierunkowy. Stosowane są m.in. do ładowania akumulatorów, w trakcji elektrycznej, w galwanotechnice, do zasilania urządzeń elektronicznych itp. Prostownik jednofazowy dwópołówkowy zbudowany jest z samych diod.

13.

14.

15.Transformatory są urządzeniami służącymi do zmiany napięcia. Na żelaznym rdzeniu nawinięte są dwa uzwojenia. Jedno z nich, które nazywamy pierwotnym, dołączamy do źródła prądu zmiennego. Prąd zmienny przepływając przez uzwojenie pierwotne wywołuje w rdzeniu zmienne pole magnetyczne, które z kolei wywołuje w drugim uzwojeniu zwanym wtórnym, siłę elektromotoryczną i napięcie na zaciskach. Jest ono proporcjonalne do liczby zwojów.U1/U2=Z1/Z2

W transformatorze w trójfazowym uzwojenia mogą być połączone na kilka sposobów. Początki i końce uzwojeń - górnego i dolnego napięcia - powinny być wyprowadzone na tabliczce zaciskowej.

16.

17.Sterowanie – bezpośrednie oddziaływanie na obiekt sterowania (urządzenie w którym odbywa się proces regulowany). Regulacja – samoczynne utrzymywanie wielkości regulowanej, zgodnie z jej wartością zadaną, dzięki oddziaływaniu na proces regulowany w zależności od odchylenia wartości wielkości regulowanej od wielkości zadanej. Sprzężenie zwrotne - oddziaływanie sygnałów stanu końcowego (wyjściowego) procesu (systemu, układu), na jego sygnały referencyjne (wejściowe). Stabilność – niezbędny warunek pracy układu automatycznej regulacji mówiący o tym, że układ po wyprowadzeniu go ze stanu równowagi sam powraca do tego stanu. Transmitancja określa ogólne własności stacjonarnego układu liniowego o jednym wejściu i jednym wyjściu, niezależne od rodzaju wymuszenia. Dla układu wielowymiarowego o n wejściach i m wyjściach można określić m x n transmitancji wiążących każde wyjście z każdym wejściem. Transmitancji używa się często dla uproszczenia obliczeń związanych z projektowaniem układu złożonego z wielu elementów.

18.Klasyfikacja układów automatycznej regulacji: I – układ otwarty (sterowanie u w układzie otwartym polega na takim nastawianiu wielkości wejściowej x, aby znając charakterystykę obiektu O otrzymać na wyjściu pożądaną wartość y. Jest to taki układ, w którym na regulator R nie oddziaływują wielkości związane z obiektem O. W analizie tych układów często uwzględnia się zakłócenia z.) – zamknięty (układ w którym na sygnał sterujący obiekt u ma wpływ sygnał

wyjściowy y). II – ze względu na zadanie układu: - układy sterowania optymalnego – układy w których zakładamy i ekstremalizujemy (minimalizujemy, maksymalizujemy) zadane wskaźniki jakości, - układy sterowania sekwencyjnego – ich zadaniem jest zapewnienie wykonania składowych operacji procesu technologicznego w określonej kolejności. Sterowanie sprowadza się do załączania i wyłączania poszczególnych urządzeń procesu i realizowane jest najczęściej przez układy przełączające, - układy programowe – układy regulacji i sterowania programowego, w których wartość zadania jest z góry określoną funkcją czasu, - układy stabilizujące (układy regulacji stałowartościowej) – ich zadaniem jest utrzymanie stałych wartości regulowanych mimo działających zakłóceń, - układy nadążne (śledzące) – ich zadaniem jest spowodowanie nadążania wielkości sterowanej za zmianami wielkości zadanej. III – ze względu na sposób działania elementów układu: - układy o działaniu ciągłym – wszystkie sygnały są funkcjami

ciągłymi i przyjmują każdą wartość z określonego przedziału; - układy o działaniu dyskretnym – jeden element (lub więcej) układu działa w sposób dyskretny (przerywany). Jego sygnały mogą przyjmować tylko niektóre wartości i/lub działać w ściśle określonych chwilach czasowych. IV – ze względu na liniowość elementów układu: - układy liniowe – układy zawierające wyłącznie elementy liniowe (o prostoliniowych charakterystykach statycznych), - układy nieliniowe – układy zawierające przynajmniej jeden element nieliniowy.

19.Układy cyfrowe to rodzaj układów elektronicznych, w których sygnały napięciowe przyjmują tylko określoną liczbę poziomów, którym przypisywane są wartości liczbowe. Najczęściej (choć nie zawsze) liczba poziomów napięć jest równa dwa, a poziomom przypisywane są cyfry 0 i 1, wówczas układy cyfrowe realizują operacje zgodnie z algebrą Boola i z tego powodu nazywane są też układami logicznymi. Obecnie układy cyfrowe budowane są w oparciu o bramki logiczne realizujące elementarne operacje znane z algebry Boola: iloczyn logiczny (AND, NAND), sumę logiczną (OR, NOR), negację NOT, różnicę symetryczną (XOR) itp. Ze względu na stopień skomplikowania współczesnych układów wykonuje się je w postaci układów scalonych. Główne klasy układów logicznych: układy sekwencyjne – w których stan wyjść zależy od stanu wejść x oraz od poprzedniego stanu; układy kombinacyjne – w których sygnały wyjściowe zmieniają się w chwili zmian sygnałów wejściowych