1.Elementy obwodów elektrycznych --C,L,R kondens, opornik, Elementy pasywne idealne-Rezystor jest dwójnikiem pasywnym, rozpraszającym scharakteryzowanym przez rezystancję (opór elektryczny) - R. Jej odwrotnością jest przewodność (konduktancja) - G. Rezystancja jest to właściwość fizyczna wyrażająca się możliwością przetwarzania energii elektrycznej w cieplną. Jednostką rezystancji w układzie SI jest om (Ω), konduktancji simens [S], a ilość przetwarzanej energii określa zależność: w_r=RI²t gdzie: WR - energia cieplna wydzielona w rezystorze [J, Ws]; R - rezystancja [Ω); I - prąd [A]; t - czas [s]. Rezystancja jest zależna od wymiarów rezystora i właściwości elektrycznych przewodnika wg zależności: R=pl/S=l/ γS gdzie: l - długość [m]; S - pole przekroju poprzecznego; p - rezystywność materiału; γ- konduktywność materiału [S/m]. Rezystywność jest to jednostkowa stała materiałowa określająca jego właściwości elektryczne, a konduktywność stanowi jej odwrotność. Symbol graficzny rezystora przedstawia Cewka jest dwójnikiem pasywnym, zachowawczym. scharakteryzowanym przez indukcyjność własną L. Indukcyjność własna cewki jest to właściwość fizyczna wyrażająca się możliwością gromadzenia energii w polu magnetycznym cewki. Jednostką indukcyjności własnej w układzie SI jest henr [H], a ilość energii zgromadzonej w polu magnetycznym cewki określa zależność: W_L=LI²/2, gdzie: WL - energia zgromadzona w polu magnetycznym cewki [J, Ws]; L - indukcyjność własna [H]; I - prąd [A]. Indukcyjność własna zależna jest od wymiarów cewki i właściwości magnetycznych ośrodka wg zależności: L = µz²S/l gdzie: µ- przenikalność magnetyczna [H/m]; z - liczba zwoi; S- pole przekroju poprzecznego [m2]; l - długość cewki [m]. Kondensator Kondensator jest dwójnikiem pasywnym, zachowawczym scharakteryzowanym przez pojemność C. Pojemność kondensatora jest to właściwość fizyczna wyrażająca się możliwością gromadzenia energii w polu elektrycznym kondensatora. Jednostką pojemności jest farad [F], a ilość energii zgromadzonej w polu magnetycznym cewki określa zależność: WC  CU²/2 gdzie: WC - energia zgromadzona w polu elektrycznym kondensatora [J,Ws]; C - pojemność kondensatora [F]; U - napięcie pomiędzy okładkami kondensatora. Pojemność kondensatora zależna jest od jego wymiarów i właściwości dielektrycznych dielektryka wg zależności: C= εS/d gdzie: ε - przenikalność dielektryczna [F/m]; S - pole powierzchni okładek kondensatora [m2]; d - odległość pomiędzy okładkami kondensatora. 2.Prawa używane przy rozwiązywaniu zadań dotyczących obwodów prądu stałego 1. Prawo Ohma, wyrażające zależność między prądem, napięciem i rezystancją. U R* 2. Pierwsze prawo Kirchhoffa, odnoszące się do punktów rozgałęzienia obwodu, zwanych węzłami: dla każdego węzła obwodu elektrycznego prądu stałego suma algebraiczna prądów równa się zeru. ∑ I 0 Oznacza to, że suma prądów dopływających do węzła równa się sumie prądów wypływających z tego węzła. 3. Drugie prawo Kirchhoffa, odnoszące się do obwodów zamkniętych, zwanych oczkami: w dowolnym oczku obwodu elektrycznego prądu stałego suma algebraiczna napięć źródłowych równa się sumie algebraicznej spadków napięć na rezystancjach rozpatrywanego oczka. ∑E=∑R*I 3.Przekształcenie gwiazda-trójkąt -, silnik klatkowy—ffelrfjdfjsjdfdfal; W celu ułatwienia analizy obwodów elektrycznych lub rozwiązywania konkretnych zadań przekształca się obwody złożone na obwody elementarne. W przypadku trójników (układ trójzaciskowy), stanowiących część obwodu elektrycznego, trzy gałęzie mogą być połączone z trzema zaciskami w dwojaki sposób: 1. każda gałąź jest połączona z jednym zaciskiem, pozostałe zaś końce gałęzi złączone są ze sobą co nosi nazwę układu gwiazdowego lub krótko . gwiazdy (rys. 9a); 2. każda gałąź jest włączona między dwa zaciski, co nosi nazwę układu trójkątowego lub krótko . trójkąta (rys. 9b). Rezystancje gałęzi gwiazdy oznacza się za pomocą jednego wskaźnika, odpowiadającego wskaźnikowi przyległego zacisku. Rezystancje gałęzi trójkąta oznacza się za pomocą dwóch wskaźników, odpowiadających wskaźnikom zacisków, między które ta gałąź jest włączona. 4.Pojęcie prądu i napięcia. - Prądem elektrycznym (natężeniem prądu) (I) nazywa się stosunek ładunku (Q) przepływającego przez przekrój przewodnika do czasu. Prądem stałym nazywa się prąd, którego wartość jest niezmienna w czasie. I=Q/t=const Jednostką prądu elektrycznego w układzie SI jest amper (A) Napecie elektryczne- Wielkość określająca stosunek pracy wykonanej przy przemieszczaniu ładunku jednostkowego między dwoma punktami, do tego ładunku nazywa się napięciem elektrycznym (U).W układzie SI jednostką napięcia elektrycznego jest wolt (V). 5.Obwody prądu przemiennego i charakterystyki czasowe prądu oraz napięcia.-P 1. Prawo Ohma dla prądu przemiennego, które można wyrazić: w postaci zespolonej: U  dla modułów liczb zespolonych można je zapisać: U=Z*I gdzie: U, I - wartości skuteczne zespolone napięcia i prądu; Z - impedancja zespolona; U, I - wartości skuteczne napięcia i prądu; Z - impedancja. Impedancja w obwodach prądu przemiennego jest odpowiednikiem rezystancji w obwodach prądu stałego. 2. Pierwsze prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu sinusoidalnego: .suma algebraiczna wartości chwilowych prądów w dowolnym węźle obwodu elektrycznego jest równa zeru. ∑i_k=0, W zapisie symbolicznym: "Suma geometryczna wartości prądów w dowolnym węźle obwodu elektrycznego jest równa zeru":∑I_k=0 3. Drugie prawo Kirchhoffa dla obwodów prądu sinusoidalnego: .suma algebraiczna wartości chwilowych spadków napięć na wszystkich elementach R, L, C jest równa sumie sił elektromotorycznych w zamkniętym oczku obwodu. ∑(u_Rk+ u_Lk+ u_Ck)= ∑e_k gdzie: uRk, uLk, uCk - wartości chwilowe spadków napięć odpowiednio na rezystancji, reaktancji indukcyjnej i reaktancji pojemnościowej k-tej gałęzi oczka. Drugie prawo Kirchhoffa w ujęciu symbolicznym: "suma geometryczna wartości skutecznych spadków napięć na wszystkich elementach odbiorczych w dowolnym oczku zamkniętym obwodu elektrycznego jest równa sumie wartości sił elektromotorycznych w tym oczku. Charakterystyki czasowe- rezystor - wyk wektorowy dwa wektory poziomo z jednego punktu w prawo I i U. Wyk czasowy - ωt;ui , 2 sinusoidy jedna wyzsza u i nizsza I, Cewka- wyk. Wektorowy-U poziomo, I pionwo w dol kat miedzy nimi π /2 rysowany od I,wyk. czasowy ωt;ui sinusoida U, sinusoida przesunieta w prawo I, Kondensator I poziomo, U pionowo w dol kat -π/2 od I, wyk czasowy ωt;ui sinusoida I, sinusoida przesunieta w prawo U,

6.Dokładność, stała zakresowa oraz czułość mierników elektrycznych.-P Miernikiem elektrycznym nazywa się przyrząd pomiarowy do wskazywania z określoną dokładnością wartości mierzonej wielkości elektrycznej, wyskalowany w jednostkach wielkości mierzonej. Istnieje wiele różnych odmian, rodzajów i typów mierników elektrycznych. Dokładność miernika Błąd (uchyb) bezwzględny miernika  jest to różnica między wartością wskazaną przez miernik w W i wartością rzeczywistą wielkości mierzonej /\=W_w-W_r, Błąd może przyjmować wartości zarówno dodatnie jak i ujemne. Stosunek błędu bezwzględnego miernika do wartości znamionowej zakresu pomiarowego nosi nazwę błędu (uchybu) względnego miernika δ=/\ / W_max= (W_w-W_r )/ W_max Dokładność miernika . określana przez największy dopuszczalny błąd względny miernika δ max, zwany także błędem zakresowym miernika . jest to wyrażony w procentach stosunek największej wartości błędu bezwzględnego /\max ∆ w danym zakresie pomiarowym do wartości znamionowej zakresu pomiarowego Wmax , δ%=/\ max/W max *100 % Stała zakresowa miernika C dla danego zakresu pomiarowego jest to stosunek wartości znamionowej zakresu Wmax do liczby działek podziałki n, C=Wmax/n Aby otrzymać wartość wielkości mierzonej należy liczbę działek odpowiadającą odchyleniu wskazówki pomnożyć przez stałą miernika. Stała miernika jest odwrotnością czułości przyrządu: C=1/S=dW/d α Czułość miernika wyraża jego zdolność do reagowania na zmiany wielkości mierzonej i jest liczbowo równa stosunkowi zmiany odchylenia wskazówki do zmiany wielkości mierzonej S=d α/dW gdzie: α - odchylenie organu ruchomego; W - mierzona wielkość elektryczna. Jeżeli zależność α( f) jest prostoliniowa, to S =const. 7.Zmiana zakresów pomiarowych mierników. Mierniki magnetoelektryczne służą do pomiaru prądu lub napięcia stałego. Miernikami magnetoelektrycznymi są nazywane mierniki, w których odchylenie organu ruchomego następuje w wyniku współdziałania pola magnetycznego wytworzonego przez magnes stały i pola magnetycznego wytworzonego w cewce przez prąd płynący w obwodzie. Zmiana zakresu pomiorowego Mierniki elektromagnetyczne służą do pomiaru wartości skutecznych prądów i napięć przemiennych. Amperomierze wielozakresowe wykonuje się z zastosowaniem: cewki pomiarowej podwójnej, cewki z odczepami, z przekładnikiem. a) sposób włączenia amperomierza; b) układ z transformatorem prądowym; c) układ o szeregowym lub równoległym łączeniu cewek; d) układ z odczepami na cewce. Najprostszym amperomierzem magnetoelektrycznym jest amperomierz bezpośredni o zakresie pomiarowym do 25 mA, włączony szeregowo do obwodu pomiarowego. W celu zwiększenia zakresu pomiarowego amperomierza magnetoelektrycznego bocznikuje się jego ustrój pomiarowy za pomocą rezystora zwanego bocznikiem. Magnetoelektryczny ustrój pomiarowy włączony równolegle do obwodu pomiarowego służy do pomiaru napięcia stałego. Najprostszym woltomierzem magnetoelektrycznym jest woltomierz bezpośredni. Jego zakres pomiarowy jest jednak minimalny. Poszerzenia zakresu pomiarowego woltomierza dokonuje się przez zwiększenie jego rezystancji - szeregowe włączenie rezystancji dodatkowej 8.Metoda techniczna pomiaru wielkości elektrycznych. Metoda techniczna jest pośrednią metodą pomiarową. Polega na bezpośrednim pomiarze wielkości elektrycznych i wykonaniu odpowiednich obliczeń. Pomiar rezystancji metodą techniczną polega na pomiarze prądu i napięcia (w odpowiednio połączonym obwodzie pomiarowym zasilanym prądem stałym lub przemiennym) oraz wykonaniu odpowiednich obliczeń. Rys(61) Pomiar pojemności kondensatora metodą techniczną polega na bezpośrednim pomiarze prądu i napięcia w odpowiednio połączonym obwodzie pomiarowym zasilanym prądem przemiennym oraz wykonaniu odpowiednich obliczeń. Pomiar indukcyjności cewki metodą techniczną polega na bezpośrednim pomiarze prądu i napięcia w odpowiednio połączonym obwodzie pomiarowym zasilanym prądem przemiennym oraz wykonaniu odpowiednich obliczeń. Rezystancję cewki RL można pomierzyć również metodą techniczną włączając ją w obwód pomiarowy zasilany prądem stałym (patrz opis 2.5.1). Jednak z powodu nawinięcia uzwojeń cewki na rdzeń ferromagnetyczny (nieliniowość współczynnika  - uzależnienie od płynącego prądu) 9.Prawa dotyczące obliczania obwodów prądu przemiennego. Ohm, kirkoff., zad 2. 10.Krzywa magnesowania, Histereza Przenikalność magnetyczna ferromagnetyków zmienia się w szerokich granicach. Od niewielkiej wartości początkowej µp wzrasta wraz ze wzrostem natężenia pola magnetycznego, osiąga wartość maksymalną µm, po czym szybko maleje. Jeżeli materiał ferromagnetyczny umieścimy w zewnętrznym polu magnetycznym, to po zaniku pola materiał zachowa pewną polaryzację magnetyczną. Zjawisko to nosi nazwęmagnetyzmu szczątkowego, a charakteryzującą go wartość indukcji magnetycznej Br nazywamy pozostałością magnetyczną lub remanencją. Pole magnetyczne narastające w kierunku przeciwnym, przy pewnej wartości niweczy magnetyzm szczątkowy. Ta wartość natężenia pola - Hc potrzebna do otrzymania indukcji magnetycznej równej zeru, nosi nazwę natężenia koercyjnego (koercji). Zmieniając natężenie pola magnetycznego międzymaksymalnymi wartościami dodatnimi oraz ujemnymi powoduje się zmiany indukcji magnetycznej zwane pętlą histerezy magnetycznej. Powierzchnia zawarta wewnątrz pętli histerezy jest proporcjonalna do mocy zużywanej na przemagnesowywanie materiału zwanej stratami na histerezę. Materiały ferromagnetyczne mające szeroką pętlę histerezy są nazywane magnetycznie twardymi zaś te, które mają wąską pętle histerezy - magnetycznie miękkimi. Materiały magnetycznie twarde (stopy Alnico, Alnisi, stal kobaltowa, stal wolframowa) są używane do wytwarzania magnesów trwałych. Materiały magnetycznie miękkie (stale, stopy kobaltowe) są stosowane do budowy rdzeni elektromagnesów, transformatorów itd. Rys. H;B, Histereza a w zrodku od 0,0 do ronego rogu idzie pierwotna charakterystyka magnesowania. 11.Charakterystyka pola magnetycznego - pole magnetyczne jest polem bezźródłowym (w przeciwieństwie do pola elektrycznego nie istnieją ładunki magnetyczne, na których zaczynałyby się i kończyły linie pola magnetycznego), - przyczyną powodującą powstanie i istnienie pola magnetycznego jest ruch ładunków elektrycznych (przepływ prądu elektrycznego). W każdym punkcie przestrzeni, pole magnetyczne można określić za pomocą dwóch wektorów: wektora natężenia pola magnetycznego H i wektora indukcji magnetycznej B. Pole magnetyczne istniejące w ośrodku materialnym wygodnie jest opisywać za pomocą wektora indukcji magnetycznej: B= µ*H Przy czym współczynnik proporcjonalności µ określa właściwości magnetyczne ośrodka. Właściwości magnetyczne ośrodków materialnych określa się zwykle w odniesieniu do właściwości magnetycznych próżni, czyli wartość magnetyczna względna µr jest odniesiona do przenikalności magnetycznej próżni µo.

12.Obwody magnetyczne Obwodem magnetycznym nazywamy zespół elementów zawierających odpowiednio ukształtowane materiały ferromagnetyczne przeznaczone do skupienia pola w określonej części przestrzeni. Rozróżnia się obwody złożone z materiałów magnetycznie miękkich, stanowiących rdzeń dla uzwojeń przewodzących prąd, oraz obwody złożone z magnesów trwałych. Obwody magnetyczne są wykorzystywane w wielu konstrukcjach maszyn i aparatów elektrycznych tj. prądnice i silniki elektryczne, transformatory, elektromagnesy itp. Strumień magnetyczny w obwodzie magnetycznym jest wzbudzany siłą magnetomotoryczną Θ. Siła ta jest odpowiednikiem siły elektromotorycznej w polu elektrycznym, a wytwarzana jest przez pole magnetyczne magnesu trwałego lub wskutek przepływu prądu elektrycznego. Jest ona proporcjonalna do natężenia prądu elektrycznego i ilości zwojów z cewki wytwarzającej pole 13.Obliczanie obwodów magnetycznych Gdy należy obliczyć przepływ wywołujący strumień o żądanej wartości należy: - obliczyć wartość indukcji magnetycznej w stali i w powietrzu: φ=B_SS_S= B_PS_P, B_S= φ/ S_S , B_P= φ/ S_P, oraz z krzywej magnesowania blachy krzemowej odczytać wartość natężenia pola magnetycznego HS, odpowiadającego indukcji magnetycznej BS. Natężenie pola magnetycznego w szczelinie powietrznej wynosi: H_P=B_P/µ₀ 14.Straty w obwodach magnetycznych Straty mocy w obwodzie magnetycznym Pm, zwane stratami w stali, składają się ze: - Strat na histerezę zależne od gatunku stali, częstotliwości, indukcji magnetycznej i są proporcjonalne do powierzchni pola zawartego wewnątrz krzywej obiegu histerezy magnetycznej. Strat na prądy wirowe związane z indukowaniem się napięć źródłowych w każdym środowisku przewodzącym, umieszczonym w polu magnetycznym, objętym zmianami strumienia magnetycznego. Powodują one powstanie pola magnetycznego, przeciwdziałającego zmianom strumienia magnetycznego, wywołującego te prądy. W środowisku nieruchomym prądy wirowe powstają wskutek zmian strumienia magnetycznego. W środowisku poruszającym się prądy wirowe powstają wskutek przecinania pola magnetycznego Wartość prądów wirowych można ograniczyć, wykonując wirnik z cienkich blach magnetycznych, izolowanych między sobą i upakowanych prostopadle do drogi przepływu prądów wirowych. Ich wartość zależy od częstotliwości zmian pola magnetycznego, od indukcji magnetycznej środowiska, od rezystywności i wymiarów przewodnika. 15.Pomiar Epsteina Do pomiarów parametrów materiałów magnetycznych miękkich najczęściej stosuje się permeametr Epsteina. Zawiera on zamknięty rdzeń magnetyczny wykonany z badanego materiału, na który nawinięte są uzwojenia: pierwotne zwane magnesującym, o liczbie zwojów z1, oraz wtórne zwane pomiarowym o liczbie zwojów z2. Prąd zmienny przepływając przez uzwojenie magnesujące permeametru powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego zgodnie z prawem przepływu. Zmienny strumień magnetyczny przenikając uzwojenie pierwotne powoduje powstanie na jego zaciskach zmiennej siły elektromotorycznej E. Uzwojenia permeametru tworzą transformator o przekładni z1/z2. W uzwojeniu pomiarowym płynie niewielki prąd pobierany przez woltomierz i obwód napięciowy watomierza. Spadek napięcia na tym uzwojeniu jest pomijalnie mały w stosunku do wartości indukowanej siły elektromotorycznej. Przyjmuje się więc, że napięcie U2,mierzone przez dołączony do uzwojenia pomiarowego woltomierza, jest równe sile elektromotorycznej. 16.Budowa i zasada działania selsynów Selsyny są to indukcyjne maszyny elektryczne służące do przetwarzania sygnału przesunięcia kątowego na sygnał napięciowy oraz sygnał napięciowy na sygnał przesunięcia kątowego. Dwie zasadnicze części selsynu to: stojan oraz wirnik. Selsyn jednofazowy posiada jednofazowe, dzielone uzwojenie wzbudzenia umieszczone na 2 biegunach stojana. Trójfazowe uzwojenie wirnika umieszczone jest w żłobkach. Składa się ono z trzech uzwojeń fazowych połączonych w gwiazdę i przesuniętych w przestrzeni o 120° względem siebie. Trzy wolne końce uzwojeń wirnika połączone są za pośrednictwem szczotek z trzema pierścieniami ślizgowymi, umieszczonymi na wale wirnika. W jednofazowym uzwojeniu stojana zasilanym napięciem sinusoidalnie zmiennym płynie prąd magnesujący Iµ, który wywołuje pulsujący strumień magnetyczny. W każdym z uzwojeń fazowych wirnika indukuje się SEM, której amplituda zależy od kąta pomiędzy osią geometryczną danego uzwojenia fazowego, a kierunkiem pulsującego strumienia magnetycznego. 17.Rodzaje łączy selsynowych Lącze selsynowe wskaźnikowe. Łącze to służy do przekazywania przesunięć kątowych wirnika selsynu nadawczego wirnikowi selsynu odbiorczego. Odległość pomiędzy tymi selsynami może być znaczna, ograniczona jest impedancją przewodów łączących oraz wymaganą dokładnością odtwarzania przesunięć kątowych. Układ składa się z selsynu nadawczego SN, selsynu odbiorczego SO i przewodów łączących te selsyny. W uzwojeniach wzbudzenia obu selsynów płynie prąd sinusoidalnie zmienny. Jeżeli połączone ze sobą uzwojenia fazowe wirników SN i SO zajmują takie samo położenie względem swoich uzwojeń stojanów to SEM indukowane w tych uzwojeniach mają taką samą fazę i amplitudę lecz jest przeciwnie skierowane. Wobec, tego w uzwojeniach tych prąd nie płynie. Kiedy jednak wirnik selsynu nadawczego obrócimy o pewien kąt wówczas równowaga SEM zostanie zachwiana i przewodami łączącymi wirnik SN i SO popłynie prąd. Współdziałanie prądu ze strumieniem wzbudzenia selsynu SO powoduje powstanie momentu obrotowego synchronicznego, który usiłuje ustawić wirnik w takim samym położeniu jak położenie wirnika selsynu nadawczego SN. Taki sam moment tylko skierowany przeciwnie działa na Sn, gdyż prąd w uzwojeniach fazowych tych selsynów płynie w kierunku przeciwnym względem strumienia wzbudzenia. Jak widać ze schematu SO i SN połączone są tak samo i każdy z nich może spełniać role zarówno selsynu nadawczego jak i odbiorczego. Jeżeli wirnik jednego z selsynów obrócimy o kąt α, to wirnik drugiego obróci się również o kat α. Przekazywanie przesunięć kątowych pomiędzy selsynami jest możliwe w obukierunkach. Łącza selsynowe transformatorowe.- Łącze transformatorowe służy do przetwarzania sygnału przesunięcia kątowego selsynu nadawczego na sygnał napięcia w uzwojeniu stojana selsynu transformatorowego. Łącze składa się z selsynu nadawczego SN, selsynu transformatorowego ST i przewodów łączących. Do sieci zasilającej podłączone jest tylko uzwojenie stojana selsynu nadawczego. W wirniku SN indukowane są SEM, które powodują przepływ prądu przez uzwojenie fazowe wirników SN i ST. Prąd ten powoduje powstawanie pulsującego strumienia magnetycznego w ST. Kierunek tego strumienia zależy od położenia wirnika SN względem stojana. Przy nieruchomym wirniku selsynu SN kierunek strumienia zależy również od położenia wirnika ST. Tak wiec SEM indukowana w uzwojeniu stojana selsynu transformatorowego ST zależy od kąta niezgodności θ pomiędzy wirnikiem SN i ST. Łącza różnicowe. Trójfazowe uzwojenia stojana i wirnika selsynu różnicowego połączone są z uzwojeniami wirników selsynów nadawczych. Oddziaływanie pola wytwarzanego w stojanie selsynu różnicowego na prądy płynące w obwodzie wirnika powoduje powstanie momentu obrotowego w tym selsynie. Następuje obrót wirnika o kąt, którego wielkość równa jest różnicy kątów obrotu wirników selsynów nadawczych.

18.Zastosowanie selsynów Zadaniem układu prowadzenia anteny radaru jest zapewnienie współbieżnego prowadzenia cewki odchylającej lampy oscyloskopowej radaru z antena. Skutkiem działania układu obraz na ekranie radaru zorientowany jest prawidłowo względem stron świata. Selsyn nadawczy SN umieszczony jest w konsoli antenowej, która zawiera ponadto antenę A i silnik napędowy anteny. Wirnik selsynu nadawczego obraca się wraz z antena i połączony jest trzema przewodami z pozostała częścią układu, znajdująca się w konsoli odbiorczej. Wirnik selsynu SN może być połączony albo z selsynem różnicowym SR albo tez bezpośrednio z wirnikiem selsynu transformatorowego ST. Wybór sposobu połączenia odbywa się przy pomocy przełącznika Prz. Pozostałymi elementami układu są: wzmacniacz W (wraz z korektorami), silnik M i przekładnia zębata P łącząca silnik z cewką odchylająca C lampy oscyloskopowej. Cewka C sprzężona jest mechanicznie z wirnikiem selsynu ST. Jeżeli położenie wirnika selsynu ST jest takie jak położenie wirnika selsynu SN to na uzwojenia stojana ST napięcie jest równe zero. Silnik M zmniejsza prędkość. Ponieważ jest sprzężony z cewką C, a ta z wirnikiem ST, wobec tego istnieje różnica położeń wirników ST i SN; skutkiem tego pojawia się napięcie na uzwojeniu stojana ST. Powoduje to zwiększenie prędkości obrotowej silnika M i zmniejszenie różnicy położeń wirników. Jeżeli wartość kąta γ będzie większa od α wystąpi napięcie ujemne na silniku, które spowoduje zmniejszenie prędkości obrotowej silnika M. Znak napięcia sterującego silnik jest taki, jak znak różnicy α - γ. Włączanie do układu selsynu różnicowego SR pozwala na wprowadzenie poprawki β kursu statku, ponieważ wirnik selsynu różnicowego sprzężony jest mechanicznie z żyrokompasem. Z chwila włączenia tego selsynu obraz na ekranie zostaje zorientowany podobnie jak mapa tzn. kierunek ku górze odpowiada kierunkowi północnemu itd. W stanie ustalonym (tzn. kiedy prędkość obrotowa anteny i cewki C jest stała) musi istnieć stała różnica położeń wirników SN i ST δ = α - γ, która steruje silnikiem M. Kąt δ nie powinien jednak przekroczyć pewnej ustalonej, niewielkiej wartości. Jest również określona wartość tego kata w stanach dynamicznych. Odpowiednie własności dynamiczne zapewniają korektory. 19.Pojęcia pracy i mocy prądu elektrycznego Praca (energia) prądu elektrycznego Elementarny ładunek elektryczny +dq, przepływający pod wpływem różnicy potencjałów U z punktu A do punktu B (u = VA-VB), przy czym potencjał VA jest większy od potencjału VB, wykonuje pracę określoną wzorem: dA= VA-VB)dq=udq, Dla prądu stałego u = U = const oraz i = I =const, więc A UIt Jednostką pracy (energii) elektrycznej jest watosekunda (1Ws) co równoznaczne jest dżulowi (1J). Jest to praca wykonana przez ładunek równy jednemu kulombowi (1C=1As) pod wpływem różnicy potencjałów równej 1V: Praca wykonana w jednostce czasu jest mocą prądu. Dla prądu stałego o natężeniu P=A/t=Q/t *U=UI. Jednostką mocy jest jeden wat (1W): Przy przepływie prądu przez przewodnik o oporze R następuje zamiana energii elektrycznej na energię cieplną. Moc elektryczną można wyrazić wzorem: P=UI=I²R=U²/R, 20.Moc i energia prądu przemiennego Moc i energia prądu przemiennego Mnożąc wartość chwilową natężenia prądu i wartość chwilową napięcia otrzymuje się wartość chwilową mocy: P UI Dla odbiornika rezystancyjnego prąd jest w fazie z napięciem, a wartości chwilowe napięcia i prądu wyrażone są wzorami: u=U_msin ωt, i=I_msin ωt, stąd wartość chwilowa mocy wyrażona jest wzorem: p=U_mI_msin ω²t, gdzie moc maksymalna:P_m=U_mI_m, Rys. wyzsza sinusoida to U, nizsza sinusoida to I, P to modul z sinusa, wszystko po prawej stronie wykresu. moc p jest zawsze dodatnia, niezależnie od kierunku prądu, a więc w obu półokresach przepływa od źródła prądu do odbiornika. 21.Pojęcie mocy i energii biernej oraz czynnej.Moc czynna (P)- jest równa iloczynowi wartości skutecznej napięcia i prądu oraz kosinusa kąta przesunięcia fazowego między napięciem i prądem zwanego współ. mocy. Moc bierna (Q)-jest to iloczyn wartości skutecznej napięcia, prądu i sinusa kąta przesunięcia fazowego między nimi. Jednostką mocy biernej jest war (1 VAr) Jednostką pracy (energii) elektrycznej jest watosekunda (1Ws) co równoznaczne jest dżulowi (1J). Jest to praca wykonana przez ładunek równy jednemu kulombowi (1C=1As) pod wpływem różnicy potencjałów równej 1V 22. Moc i energia prądu przemiennego dla obciążenia impedancyjnegoW praktyce żadnego z odbiorników elektrycznych nie można scharakteryzować tylko jednym parametrem tzn. samą indukcyjnością, pojemnością czy rezystancją. Natomiast każdy z odbiorników w obwodach prądu przemiennego można opisać impedancją Z. Jeżeli prąd i napięcie zapiszemy jako: u=Um*sin(ωt+fi u) ; : i=Im*sin(ωt+fi i) to wartość mocy chwilowej równa jest iloczynowi napięcia i prądu: p  ui Moc pozorna, czynna i bierna tworzą trójkąt nazywany trójkątem mocy. Kąt jest kątem przesunięcia fazowego między napięciem i prądem, a jednocześnie pozwala na określenie współczynnika mocy cos 23.Metody pomiar mocy i energii prądu stałegoMoc prądu stałego może być mierzona tak zwaną metodą techniczną, to znaczy przy zastosowaniu woltomierza i amperomierza połączonych według jednego schematów dwóch schematów .W układzie pokazanym na rysunku (volt. mierzy spadek na rezystancji) woltomierz V mierzy napięcie na zaciskach odbiornika, zaś amperomierz A . sumę prądów przepływających przez odbiornik R i woltomierz V. Oznaczając wskazania woltomierza i amperomierza odpowiednio przez UV i IA, a rezystancję woltomierza RV Im większy jest iloraz rezystancji odbiornika Rx i rezystancji woltomierza RV, tym wartość poprawki jest większa. Dokładność pomiaru tą metodą będzie większa gdy wartość rezystancji woltomierza RV będzie dużo większa od wartości rezystancji dla której wyznaczamy moc.W układzie pokazanym na rysunku (amper. miererzy prad rezystora) woltomierz V mierzy sumę spadków napięć na odbiorniku Rx i na rezystancji amperomierza RA, zaś amperomierz A . prąd płynący przez odbiornik Rx, Im mniejszy jest iloraz rezystancji amperomierza RA i rezystancji odbiornika Rx tym wartość poprawki jest mniejsza. Dokładność pomiaru tą metodą będzie większa gdy wartość rezystancji amperomierza RA będzie dużo mniejsza od wartości rezystancji odbiornika Rx. Mnożąc wartość tak wyznaczonej mocy przez czas w którym płyną przez odbiornik prąd otrzymujemy wartość energii elektrycznej prądu stałego pobranej przez odbiornik. Ast  Pt

24. Metody pomiar mocy i energii prądu przemiennego Do pomiaru mocy czynnej prądu przemiennego stosuje się watomierze. W watomierzu elektrodynamicznym nieruchoma cewka prądowa połączona jest szeregowo z odbiornikiem energii elektrycznej, a ruchoma cewka napięciowa równolegle do odbiornika. Rys. 2.7Prąd przepływający przez cewką prądową jest równy prądowi odbiornika, tj. I1 = I0. Prąd przepływający przez cewkę napięciową jest proporcjonalny do napięcia na odbiorniku, tj. I2 = c2U. Ze względu na dużą rezystancję opornika dodatkowego Rd, prąd I2 jest w fazie z napięciem U. Między prądami płynącymi w cewkach występuje takie samo przesunięcie fazowe, jak między prądem odbiornika I0 a napięciem na odbiorniku U. Odchylenie organu ruchomego jest proporcjonalne do iloczynu wartości chwilowych napięcia u i prądu i to znaczy mocy czynnej P. Zmiany zakresu pomiarowego watomierza dokonuje się przez zmianę zakresu cewki prądowej i cewki napięciowej. Zmiana zakresu cewki prądowej odbywa się przez szeregowe lub równolegle łączenie połówek cewki prądowej. Zmianę zakresu cewki napięciowej uzyskuje się przez zmianę rezystancji opornika dodatkowego. Do pomiaru mocy biernej wykorzystuje się waromierze. Miernik mocy biernej różni od watomierza jedynie obwodem napięciowym. Włączenie w obwód napięciowy cewki o indukcyjności L powoduje opóźnienie o kąt Pi/2 prądu cewki napięciowej względem doprowadzonego napięcia. Układ waromierza elektrodynamicznego przedstawiono na rysunku 2.8. Pomiaru mocy pozornej w obwodach prądu przemiennego dokonuje się pośrednio poprzez dwóch mierników jest wartością mocy pozornej.Do pomiaru energii elektrycznej prądu przemiennego wykorzystuje się liczniki energii elektrycznej, którymi są najczęściej mierniki indukcyjne. W miernikach indukcyjnych wykorzystuje się oddziaływanie strumienia magnetycznego, wytworzonego przez prąd płynący w cewce elektromagnesu, na prądu wirowe indukowane w metalowej tarczy. Zasadę budowy licznika energii elektrycznej przedstawiono na rysunku 2.9. Głównymi zespołami licznika są elektromagnes napięciowy, elektromagnes prądowy, tarcza aluminiowa, magnes trwały i liczydło. Cewka elektromagnesu napięciowego ma dużą liczbę zwojów cienkiego drutu miedzianego. Cewka prądowa jest uzwojona grubym drutem, o małej liczbie zwojów. Tarcza aluminiowa jest osadzona na ułożyskowanej osi, połączonej przekładnią zębatą z liczydłem bębnowym. Pod wpływem sinusoidalnego napięcia i prądu doprowadzonych do odpowiednich cewek licznika powstają przemienne strumienie magnetyczne przenikające tarczę. Strumienie te indukują w tarczy prądy wirowe. Współdziałanie powstałych prądów wirowych ze strumieniami magnetycznymi powoduje powstanie momentu napędowego: Mn=k_wΦuΦi*sinfi Moment napędowy równoważony jest przez momentem hamującym, który powstaje w obracającej się tarczy aluminiowej na skutek przecinania jej przez strumień magnetyczny magnesu trwałego. W tarczy indukują się prądy wirowe proporcjonalne do strumienia i prędkości obrotowej tarczy. Wzajemne oddziaływanie strumieni powoduje wytworzenie momentu obrotowego skierowanego przeciwnie do kierunku obrotu tarczy. P3 rys 2.9 25. Metody pomiar mocy i energii prądu trójfazowego Do pomiaru mocy w sieciach prądu trójfazowego wykorzystuje się watomierze i watomierze. W zależności od obciążenia sieci (symetryczne lub niesymetryczne) i rodzaju sieci (trój- lub czteroprzewodowe) stosuje się różne podłączenia mierników. Dla sieci obciążonych symetrycznie wystarczające jest wykorzystanie tylko jednego miernika. Schematy włączenia miernika w takim przypadku przedstawiono na rysunku 2.10. W sieci czteroprzewodowej obciążonej symetrycznie, gdy moc wszystkich faz jest jednakowa, wystarczy mierzyć moc jednej fazy, zaś moc całkowita równa jest P  P _ . W sieciach bez przewodu zerowego (trójprzewodowych), obciążonych symetrycznie, moc mierzy się jednym watomierzem w układzie ze sztucznym punktem zerowym. Obwód napięciowy watomierza o rezystancji R1 wraz z rezystancjami R2 i R3 równymi R1 stanowi symetryczną gwiazdę, dzięki czemu watomierz włączony jest na napięcia i prąd fazowy. W sieciach obciążonych niesymetrycznie moc można mierzyć trzema watomierzami. W przypadku sieci czteroprzewodowej watomierze włączone są po jednym na każdą fazę. W sieciach trójprzewodowych obwody napięciowe mierników połączone są w gwiazdę. Moc całkowita równa jest sumie wskazań wszystkich mierników. W praktyce, w sieciach trójprzewodowych, stosuje się wygodniejszy układ dwóch watomierzy, zwany inaczej układem Arona. Schematy połączeń mierników w układzie Arona przedstawiono na rysunku 2.11. Cewki prądowe tych watomierzy są włączone na dwie dowolne fazy. Początki cewek napięciowych są połączone z początkami odpowiednich cewek prądowych, końce cewek napięciowych są przyłączone do trzeciego przewodu (na cewkach napięciowych występuje napięcie międzyprzewodowe). Moc całkowita jest sumą wskazań obu watomierzy. Do pomiaru energii trójfazowej stosuje się liczniki indukcyjne trójfazowe o dwóch lub trzech organach napędowych. W sieciach trójfazowych czteroprzewodowych stosuje się liczniki trójustrojowe, a w sieciach trójprzewodowych obciążonych niesymetrycznie liczniki dwuustrojowe. Na rysunku 2.13 przedstawiono schematy liczników trójfazowych. Licznik trójfazowy składa się z trzech lub dwóch organów napędowych takich jak w liczniku jednofazowym, których momenty napędowe działają na dwie tarcze aluminiowe umocowane na wspólnej osi. Górną tarczę obejmują dwa ustroje indukcyjne, a dolną tarczę . jeden ustrój oraz magnesy trwałe wytwarzające moment hamujący. Momenty napędowe od mocy poszczególnych faz sumują się, a jedno liczydło wskazuje łączną energię trzech faz. 26. Metody używane przy rozwiązywaniu zadań dotyczących obwodów prądu stałego Metoda praw Kirchhoffa - obl. rozpływu prądów i rozkładu w obwodzie metodą przekształcenia można przeprowadzic w obwodach w których działa jedno źródło energii. Metoda superpozycji - metoda ta umozliwia obliczanie obwodow zawierajacych kilka źródeł napiecia i pradu pod warunkiem jednak ze rozpatrywane obwody są liniowe. Metoda prądów oczkowych - opiera się na dwóch prawach Kirchhoffa ii prawie Ohma. Metoda potencjałow węzłowych - opiera się na dwóch prawach Kirchhoffa ii prawie Ohma. 27. Łączenie oporników i kondensatorów Zawsze podczas zastępowania danych układów przez układy równoważne musi być spełniony warunek niezmienności prądów i napięc w tych częściach układu, które były obojęte przekształceniami.Rezystory: szeregowo -> R1+R2… ; równolegle R1+R2/R1*R2 Kondensatory: szeregowo-> 1/C=1/C1+1/C2… ; równolegle C1+C2…

28. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Siła elektromagnetyczna indukowana.Zjawisko ind. elektromagnetycznej polega na indukowaniu siły elektromotorycznej w przewodzie poruszającym się w polu magnetycznym lub w zamkniętym obwodzie obejmującym zmienny w czasie strumień mag. Umieszczając w równomiernym polumag. prostopadle do indukcji B przewód o długości l , to w nim indukuje się siła elektromotoryczna. Kierunek tej siły wyznacza się regułą prawej dłoni, umieszczamy ją tak aby linie indukcji B były zwrócone do dłoni , duży odchylony palec w kierunku prędkości V , a cztery palce wyprostowane wzdłuż przewodu wskażą kierunek indukowanej siły elektromotorycznej. 29. Zjawisko samoindukcji. Siła elektromagnetyczna indukcji własnej.Zjawisko indukcji własnej polega na indukowaniu się siły elektromotorycznej w cewce pod wpływem zmian prądu płynącego przez tę cewkę. Siłę elektromotoryczną indukcji własnej , zwaną też siłą elektromotoryczną samoindukcji. 30. Siły działające na przewód z prądem w polu magnetycznym Rozpatrzymy prostoliniowy przewód o dł. L poruszający się z prędkością v w równomiernym polu mag. o indukcji B. Przewód porusza się w pł. prostopadłej do kierunku linii sił pola mag. Po przemieszczeniu przewodu o odcinek Δb, strumień mag. skojarzony z przewodem zmienia się o ΔΦ=BΔS=BLΔb wobec tego siła elektromotoryczna indukowana w przewodzie e=-ΔΦ/Vt= - bLV W tym przypadku ruch przewodu odbywa się w pł. prostopadłej do kierunku ind. mag. Jeżeli kierunki prędkości v i ind. mag. B tworzą kąt to siłe e wyznaczamy ze wzoru e= - BLVsinα Kierunek indukowanej siły elektromotorycznej wyznaczamy za pomocą reguły prawej dłoni: Jeżeli wyprostowaną dłoń ustawimy w taki sposób że kciuk będzie wskazywał kierunek ruchu przewodu a linie pola mag. będą wchodziły do dłoni to cztery wyprostowane palce wskażą kierunek indukowanej siły elektromotorycznej. 31. Ogólna budowa silników asynchronicznychNieruchomy stojan wykonany z izolowanych wzajemnie blach stalowych posiada na wewnętrznym swym obwodzie wycięte żłobki. W 2/3 wszystkich żłobków stojana umieszczone jest uzwojenie główne, pozostałe żłobki są wolne lub też nawinięte tzw. uzwojeniem fazy pomocniczej. Silnik pierścieniowy ma na stojanie uzwojenie 3-fazowe. Fazy uzwojenia w czasie pracy są połączone w gwiazdę lub trójkąt.Obwód elektryczny wirnika jest wykonany z izolowanego drutu do którego można przyłączyć dodatkowe elementy zwiększające rezystancje każdej z fazy. Do tego służą umieszczone na wale wirnika tzw. pierścienie ślizgowe, do których przylegają szczotki połączone z dodatkowymi zewnętrznymi elementami. 32. Budowa silnika klatkowego Nieruchomy stojan wykonany z izolowanych wzajemnie blach stalowych posiada na wewnętrznym swym obwodzie wycięte żłobki. W 2/3 wszystkich żłobków stojana umieszczone jest uzwojenie główne, pozostałe żłobki są wolne lub też nawinięte tzw. uzwojeniem fazy pomocniczej. Silnik klatkowy ma na stojanie uzwojenie 3-fazowe. Fazy uzwojenia w czasie pracy są połączone w gwiazdę lub trójkąt. Obwód elektryczny wirnika jest wykonany z nie izolowanych prętów połączonych po obu stronach pierścieniami zwierającymi. Tym samym obwód wirnika jest zawsze zwarty a zatem żadnych dodatkowych elementów przyłączać do niego nie można. 33. Co to jest prędkość synchroniczna pola wirującego Prędkość synchroniczna-jest to prędkość z jaką wiruje pole magnetyczne. 34. Cechy wynikające z występowania wirującego pola magnetycznego 35. Co to jest poślizg Poślizg-jest to opóźnienie obrotu wałka n_w (wirnika) w stosunku do obrotu pola mag. n_s. S=(n_s-n_w)/ n_s 36. Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego klatkowego Część OC krzywej momentu podanej na rys. 6a odpowiada pracy stabilnej silnika. Natej części charakterystyki (w zakresie poślizgów od s = 0 do s = sk) każde zwiększenie momentu obciążenia podczas ustalonej pracy silnika, powoduje zachwianie dotychczasowej równowagi jego momentów: obrotowego i obciążeniowego. W wyniku tego wirnik zostaje przyhamowany, jego obroty zmaleją, zaś poślizg rośnie. Rośnie również siła elektromotoryczna wirnika, pod wpływem której w obwodzie wirnika płynie większy prąd. Stąd również wzrost momentu obrotowego silnika. Tak więc silnik samoczynnie dostosuje swój moment do każdorazowego obciążenia. Część CB krzywej M = f(s) odpowiada pracy niestabilnej silnika, ponieważ w granicach poślizgów od s = sk do s = 1 moment obrotowy maleje w miarę wzrostu obciążenia, a więc i poślizgu s, co powoduje zatrzymanie się silnika 37. Sposoby rozruch silnika klatkowego-Włączenie bezpośrednie do sieci-w tym przypadku z sieci pobierany jest prąd rozruchowy znacznie większy od znamionowego. Powoduje to powstanie dużych spadków napięć w sieci zasilającej. -Przy zastosowaniu przełącznika gwiazda trójkąt-w pierwszym etapie rozruchu uzwojenie stojana jest w połączone w gwiazdę, a napięcie na każdej fazie jest 3^1/2 razy mniejsze od przewodowego napięcia U sieci zasilającej. W drugim etapie rozruchu uzwojenie stojana połączone jest w trójkąt a napięcie jest równe napięciu przewodowemu sieci zasilającej. -Przy użyciu dławików (reaktancji) -Przy użyciu autotransformatora 38. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silnika klatkowegoRegulacja prędkości obr.:-przez zmianę liczby par biegunów: pozwala to na skokową regulację prędkości obr., daje regulację prędkości bez strat. n_s=60f/p p- liczba par biegunów-prze zmianę częstotliwości: w sposób ciagły zapewnia płynną regulację prędkości obrotowej i w szerokim zakresie, znajduje zastosowanie w silnikach szybkoobrotowych, wymaga stosowania złożonych urządzeń elektrycznych.-przez zmianę poślizgu: można uzyskać w wyniku włączenia dodatkowej rezystancji w obwód wirnika. Regulacja taka jest zatem możliwa tylko w silnikach pierścieniowych. Wadą tej metody jest powstawanie dodatkowych strat cieplnych w wirniku. 39. Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego pierścieniowego 40. Sposoby rozruchu silnika asynchronicznego pierścieniowego Rozruch dokonuje się przy włączonych w obwód opornikach rozruchowych. Opornik rozruchowy ma zwykle kilka stopni, umożliwiających w miarę wzrostu prędkości obrotowej wirnika przechodzenie na coraz inną charakterystykę odpowiadającą coraz innej wartości rezystancji. Przy rozruchu liczba stopni rozruchowych zwykle nie przekracza 4.

41. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silnika pierścieniowego Zmianę prędkości obrotowej można uzyskać przez zmianę częstotliwości napięcia zasilania f1 , przez zmianę liczny par biegunów uzwojenia i przez zmianę poślizgu s . Zmianę poślizgu można uzyskać przez zmianę wartości rezystancji w obwodzie uzwojenia wirnika. oraz przez zmianę wartości napięcia doprowadzanego do uzwojenia stojana. Regulacja prędkości obrotowej przez zmianę częstotliwości wymaga oddzielnego źródła zasilania i dlatego jest opłacalna jedynie dla silników wymagających ciągłej regulacji w szerokich granicach. Regulacja prędkości obrotowej przez zmianę liczby par biegunów uzwojenia stojana wynika ze zmiany prędkości pola wirującego, a więc i prędkości silnika wg. zależności . Uzwojenie stojana wykonuje się tak, aby można je było przełączać , przez co powstają pola o różnych liczbach par biegunów. Pozwala to na stopniową zmianę prędkości (od dwóch do czterech). Na przykład silnik mający przełącznik na dwie prędkości nazywa się dwubiegunowym. Przy regulacji prędkości obrotowej za pomocą zmiany rezystancji w obwodzie wirnika (rys.13), użyte rezystancje muszą być przystosowane do pracy ciągłej (muszą mieć większe przekroje niż oporniki użyte do rozruchu). 42.Bud.silnika pierścieniowego.Część nieruchoma (stojan) ma kształt wydrążonego wewnątrz walca. W wewnętrznej przestrzeni stojana znajduje się część wirująca maszyny zwana wirnikiem, również w kształcie walca. Obwód magnetyczny stojana i wirnika jest wykonany w postaci rdzenia z blachy stalowej z dodatkiem krzemu, zwykle o grubości 0.5mm; wirniki dużych maszyn indukcyjnych są wykonane z blach o grubości od1do2mm. Szczelina powietrzna między stojanem i wirnikiem ma w maszynach małej mocy wymiar od 0.1 do 0.5 mm, w dużych (powyżej 20 kW)od1do3 mm. Na wewnętrznej stronie rdzenia stojana i zewnętrznej stronie rdzenia wirnika wykonane są na całej długości specjalne rowki zwane żłobkami, w których umieszczone są uzwojenia. Elementy obwodu magnetycznego między żłobkami noszą nazwę zębów. Najczęściej stosowane są silniki indukcyjne trójfazowe. Silnik taki posiada trójfazowe uzwojenie stojana. Fazy uzwojenia w czasie pracy są połączone w gwiazdę lub w trójkąt. W małych silnikach stosuje się niekiedy jednofazowe lub dwufazowe uzwojenie stojana. Uzwojenie stojana wykonane jest z drutu izolowanego. Uzwojenie wirnika silnika indukcyjnego może być wykonane, podobnie jak stojana, z drutu izolowanego. Do obwodu uzwojenia wirnika można przyłączyć dodatkowe elementy zwiększające rezystancję każdej fazy. Do tego służą umieszczone na wale wirnika pierścienie ślizgowe, do których przylegają szczotki, połączone z dodatkowymi zewnętrznymi elementami. Taką zmianę rezystancji obwodu elektrycznego wirnika stosuje się w celu przeprowadzenia rozruchu, regulacji prędkości lub hamowania silnika. Ze względu na to, że charakterystycznym elementem omawianego typu silnika są pierścienie ślizgowe, nazywa się go silnikiem indukcyjnym pierścieniowym. 43.Bud i zasada działania silnika jednofazowego Silnik indukcyjny jednofazowy składa się ze stojana i wirnika. Nieruchomy stojan jest wykonany z izolowanych wzajemnie blach stalowych, charakteryzujących się wyciętymi żłobkami na swym wewnętrznym obwodzie. W obszarze 2/3 wszystkich żłobków stojana jest umieszczone uzwojenie główne (robocze) silnika, natomiast w pozostałej części znajduje się nawinięte uzwojenie fazy pomocniczej (rozruchowej). Wirnik wykonany jest w formie klatki dla silników małych mocy lub pierścieni dla silników dużej mocy. Uzwojenie główne zasilane jest wyłącznie napięciem jednofazowym - źródło prądu sinusoidalnie zmiennego, wytwarzające w stojanie strumień magnetyczny, zmienny się w czasie, w takt zmian wywołującego go prądu, ale pozostający nieruchomo w przestrzeni. Wytworzone pole magnetyczne jest polem magnetycznym pulsującym (oscylującym). W tych warunkach nieruchomy wirnik zachowuje się tak jak uzwojenie wtórne transformatora,w którym indukuje się SEM powodując przepływ prądu w wirniku. W wyniku oddziaływania pulsującego strumienia magnetycznego stojana na uzwojenia wirnika z prądem powstają siły. Siły te znoszą się wzajemnie, wyniku, czego wirnik pozostaje nieruchomy - brak momentu napędowego (rozruchowego). Rozruch silnika nastąpi wówczas, gdy wirnik zostanie wprawiony się w ruch momentem zewnętrznym lub momentem rozruchowym poprzez zastosowanie fazy pomocniczej 44.Charakt.mech.silnika jednofazowego.45.Powst.momentu rozruchowego silnika jednofazowego W celu uzyskania kołowego wirującego pola magnetycznego, w czasie rozruchu silnika należy dążyć do spełnienia:1)równości przepływów obu uzwojeń,2)przesunięcia prądów uzwojenia głównego względem uzwojenia pomocniczego ~ 900. Kołowe pole wirujące wywołuje większy moment rozruchowy niż pole wirujące eliptyczne. Faza pomocnicza zostaje samoczynnie wyłączona za pomocą wyłącznika odśrodkowego w chwili osiągnięcia przez silnik prędkości obrotowej 80-85% znamionowej. W silniku z fazą pomocniczą zmianę kierunku wirowania wirnika uzyskuje się przez zmianę kierunku wirowania wirującego pola magnetycznego w stojanie. Silnik jednofazowy z rezystancyjną fazą rozruchową jest powszechnie stosowany do napędu np.w pralkach domowych, niewymagających dużego momentu rozruchowego, charakteryzuje się: Mr-moment rozruchowy,Mn-moment znamionowy, Ir-prąd rozruchowy,In-prąd znamionowy M_r/M_n=1/1,2 I_r/I_n=6/9 Zastosowanie kondensatora pozwala na uzyskanie przesunięcia kątowego, ~900 dzięki czemu powstaje kołowe pole wirujące i duży moment rozruchowy: M_r/M_n=1,8/2 I_r/I_n=3/5 Silnik jednofazowy z kondensatorem stosowany jest do napędu urządzeń uruchamianych pod obciążeniem, takich jak kompresory. 46.rodz.faz rozruchowych a) brak fazy pomocniczej,b) faza pomocnicza, w której Zp=0, prąd w fazie z prądem fazy głównej,c) faza pomocnicza, w której Zp=R, d) faza pomocnicza, w której Zp=ωL, e) faza pomocnicza, w której Z_p=1/ωC f) faza pomocnicza w której zastosowano dwa równolegle połączone kondensatory: jeden załączony na czas rozruchu i pracy silnika, drugi załączony tylko na czas rozruchu. (Zp - element przesuwający fazę prądu Ip względem IG)

47.Bud. i zasada działania transformatora jednofazowego Rys.A Budowa transformatora jednofazowego: a) rdzeniowego; b) płaszczowego; 1 - jarzmo, 2 - kolumna, 3- uzwojenie wysokiego napięcia, 4 - uzwojenie niskiego napięcia.Transformatory mogą pracować jako podwyższające lub jako obniżające napięcie, w związku z tym mówimy o stronie napięcia górnego i stronie napięcia dolnego. W transformatorze obniżającym strona napięcia górnego jest stroną pierwotną. Obwód magnetyczny transformatora stanowi rdzeń, złożony z cienkich blach stalowych, izolowanych od siebie. Materiałem - stal o dużej zawartości krzemu, w zależności od właściwości magnetycznych uzyskuje się wąską lub szeroką pętlę histerezy magnetycznej. Ważnym problemem w transformatorach jest odpowiednie odprowadzenie ciepła, powstałego w wyniku strat w rdzeniu oraz strat w uzwojeniach miedzianych pierwotnym i wtórnym, wywołanych przepływem prądu. W transformatorach małej mocy - naturalne odprowadzanie ciepła na zasadzie konwekcji powietrza i promieniowania. W transformatorach dużej mocy rdzeń stalowy wraz z uzwojeniami umieszcza się w kadzi wypełnionej olejem, który oprócz działania chłodzącego izoluje. Ściany kadzi są wyposażone w użebrowanie rurowe lub radiatory, przez które przepływa poruszany siłami konwekcji nagrzany olej transformatorowy. Zasada działania transformatora polega na elektromagnetycznym oddziaływaniu kilku uzwojeń, niepołączonych ze sobą elektrycznie, a nawiniętych na wspólnym rdzeniu, (sprzężenie wspólnym strumieniem magnetycznym). Prąd przemienny I1 płynący w uzwojeniu pierwotnym, wytwarza przemienny strumień magnetyczny główny obejmujący uzwojenia pierwotne i wtórne, indukując w nich napięcia.Napięcie indukowane w uzwojeniu wtórnym jest napięciem źródłowym dla obwodu tego uzwojenia. Część strumienia wytworzonego przez uzwojenie pierwotne nie obejmuje uzwojenia wtórnego, gdyż zamyka się wokół własnego uzwojenia - strumień rozproszenia φr1.Jeżeli w obwodzie wtórnym płynie prąd I2 to wytwarza własny strumień, którego część odejmuje się od strumienia głównego, zmniejszając jego wartość. Druga część zamyka się poza obwodem głównym, tworząc strumień rozproszenia φr2. Rys.B Zasada działania transformatora jednofazowego 48.Stan biegu jałowego trans.jednofazowego Sinusoidalny strumień główny indukuje:e₁=-z₁(dΦ/dt); E_1m=ωz₁Ф_m; E₁=4.44z₁fФ_m; e₂=-z₂(dΦ/dt); E_2m=ωz₂Ф_m; E₂=4.44z₂fФ_m; w stanie jałowym napięcie U1 przyłożone do zacisków uzwojenia pierwotnego jest równoważone przez siłę elektromotoryczną E1 (U1=E1). Na zaciskach uzwojenia wtórnego napięcie U2 równe sile elektromotorycznej E2 (U2 = E2), czyli przekładnia transformatora:υ=E₁/E₂ po przekształceniach E₁/E₂=z₁/z₂ W stanie jałowym w uzwojeniu wtórnym nie płynie żaden prąd, w uzwojeniu pierwotnym płynie mały prąd magnesujący, który powoduje niewielkie spadki napięcia na rezystancji R1 i indukcyjności rozproszenia Lr1. Przekładnia napięciowa transformatora w stanie jałowym jest zbliżona do zwojowej.W stanie jałowym:1)reaktancja związana ze strumieniem głównym Xµ, 2)reaktancja związana ze strumieniem rozproszenia XS1, 3)rezystancja uzwojenia pierwotnego R1, 4)rezystancja związana ze stratami mocy czynnej w rdzeniu transformatora RFe. W stanie jałowym w uzwojeniu wtórnym nie płynie żaden prąd, w uzwojeniu pierwotnym płynie prąd jałowy I0, który powoduje niewielkie spadki napięcia na rezystancji R1 i indukcyjności rozproszenia LS1. Korzystając z praw Kirchhoffa dla obwodów magnetycznych możemy napisać następujące zależności dla transformatora pracującego w stanie jałowym:I₀=I_μ+I_Fe ; U₁=R₁I₀+jX_S1I₀+E₁ 49stan obc. trans jednofaz Transformator pracuje w stanie obciążenia, gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane ze źródła napięcia przemiennego, a do zacisków uzwojenia wtórnego dołączony jest odbiornik. Stan obciążenia charakteryzuje się tym, że wartości obydwu prądów, spadki napięcia na rezystancjach i indukcyjnościach rozproszenia są duże. Korzystając z zależności umożliwiających sprowadzenie uzwojenia wtórnego na stronę uzwojenia pierwotnego otrzymamy schemat zastępczy transformatora w stanie obciążenia, który uwzględnia następujące elementy składowe:1)reakt. strumienia głównego Xµ, 2)reakt. strumienia rozproszenia uzwojenia pierwotnego XS1, 3)reakt. strumienia rozproszenia uzw. wtórnego sprowadzona na stronę pierwotną X'S2, 4)rezystancja uzwojenia pierwotnego R1, 5)rezystancja uzwojenia wtórnego sprowadzona na stronę pierwotną R'2, 6)rezystancja strat mocy czynnej w rdzeniu transformatora RFe, 7)impedancja odbiornika sprowadzona na stronę pierwotną Z'odb. Korzystając z praw Kirchhoffa dla obwodów magnetycznych możemy napisać następujące zależności dla transformatora pracującego w stanie obciążenia: I₁-I₂=I₀=I_μ+I_Fe; U₁=R₁I₁+jX_S1I₁+R'₂I'₂+jX_S2I'₂+Z'_odbI'₂; U₁= R₁I₁+ jX_S1I₁+E₁; E'₂= R'₂I'₂+jX_S2I'₂+Z'_odbI'₂ 50stan zwarcia trans jednofaz W stanie zwarcia w uzwojeniach płyną prądy znamionowe. Napięcie wtórne jest równe zeru, a do uzwojenia pierwotnego doprowadza się napięcie równe spadkom napięć wywołanych prądami znamionowymi na rezystancjach uzwojeń i indukcyjnościach rozproszenia. Cała moc czynna pobierana przez zwarty transformator pokrywa wyłącznie straty, zamieniając się w całości na ciepło. Ponieważ prąd jałowy I0 w stanie zwarcia stanowi kilka 0/00 prądu pobieranego przez transformator możemy dokonać uproszczenia w schemacie zastępczym transformatora pracującego w stanie zwarcia. Korzystając z praw Kirchhoffa dla obwodów magnetycznych możemy napisać następujące zależności dla transformatora pracującego w stanie zwarcia: U₁=R₁I₁+jX_S1+R₂I'₂+jX_S2I'₂; Z_Z=R₁+R'₂+jX_S1+jX_S2; Z_Z=R_Z+jX_Z; Z_Z=\/(R_Z²+X²_Z); I=I₁=I'₂; U₁=Z_ZI 51.Straty w transfor. i ich podział oraz sprawność Przy przepływie prądu zmiennego przez uzwojenie nawinięte na rdzeń z materiału ferromagnetycznego, w rdzeniu powstają straty: 1)straty na histerezę, (proporcjonalne do pola powierzchni pętli histerezy, do kwadratu indukcji i do częstotliwości) 2)straty wiroprądowe (w rdzeniach magnetycznych znajdujących się w zmiennym polu magnetycznym tworzą się elementarne obwody elektryczne zamknięte, w których płyną prądy - prądy wirowe. Zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej zmienny strumień magnetyczny indukuje napięcie elementarne, które przy odpowiednich własnościach przewodzących środowiska powoduje przepływ prądów wirowych, im większa jest rezystywność blachy, tym prądy są mniejsze i ilość wydzielanego ciepła jest mniejsza). Łączne starty w stali (RFe) - straty magnetyczne, wywołane przez zmienne pole magnetyczne występują w rdzeniu. Straty w miedzi wynikają z przepływu prądu przez uzwojenia o rezystancjach R1 i R2. Przyjmuje się, że straty w uzwojeniu wtórnym występują tylko w stanie obciążenia i w stanie zwarcia transformatora. Sprawność transformatorów energetycznych w granicach od 0,92 do 0,99, jest to iloraz mocy czynnej oddanej do mocy czynnej pobieranej przez transformator:η=P₂/P₁=U₂I₂cosφ₂/U₁I₁cosφ₁=P₂/P₂+ΔP_Fe+ΔP_Cu

52.Bud i zasada działania maszyn prądu stałego Podstawowe czesci to stojan, zwany magnesnica i wirnik zwany twornikiem. W magnesnicy wytwarzany jest strumien magnetyczny, a w tworniku - siła elektromotoryczna E(sem) i moment elektromagnetyczny Me.. Do jarzma w kształcie cylindra przymocowane sa: rdzenie biegunów głównych z nawinietymi uzwojeniami - wytwarzajace główny strumien magnetyczny oraz bieguny komutacyjne z uzwojeniami -słu_ace do poprawy warunków komutacji. Maszyna mo_e miec tylko parzysta liczbe biegunów głównych p: 2, 4, 6, lub ogólnie liczbe p par biegunów. Rdzenie biegunów (elektromagnesów) wykonane sa z cienkich blach magnetycznych o grubosci ok. 1mm, izolowanych miedzy soba w celu zmniejszenia strat na prady wirowe. Uzwojenie kompensacyjne 11 nawiniete na nabiegunnikach -biegunów głównych słu_y do ograniczenia niekorzystnego skutku oddziaływania twornika. Wirnik w formie walca ze _łobkami, w których jest umieszczone uzwojenie twornika , jest wykonany równie_ z izolowanych blach magnetycznych (stal twornikowa) osadzonych na wale. Na wale jest zamocowany komutator, wykonany z izolowanych miedzy soba wycinków cylindrycznego walca miedzianego,do którego sa przyłaczone poczatki i konce zwojów uzwojenia. Po komutatorze slizgaja sie szczotki słu_ace do przepływu pradu twornika., umocowane w trzymadłach szczotkowych (zw. szczotkotrzymaczami). Zasade działania maszyny pradu stałego majacej jedna pare biegunów oraz uzwojenie wirnika składajace sie z jednego zwoju, którego konce sa przyłaczone do dwu wycinków komutatora k1 i k2 wraz ze szczotkami b1 i b2 slizgajacymi sie po komutatorze, łaczac uzwojenie wirnika z obwodem zewnetrznym. Przy wirowaniu wirnika w polu magnetycznym wytworzonym przez bieguny główne stojana zachodza dwa podstawowe zjawiska: 1. W przewodach twornika indukuje sie sem E o wartosci okreslonej wzorem: E= B l v [V] gdzie:B- indukcja magnetyczna w teslach, l -długosc przewodu w m, v - predkosc, z jaka przewód przecina w kierunku prostopadłym linie sił pola magnetycznego w m/s. Kierunek sem E mo_na okreslic reguła prawej dłoni. 2. Przy przepływie pradu w przewodach twornika działa na nie siła mechaniczna o wartosci: F= B I l [N,T,A,m] Gdzie: I - nate_enie pradu w amperach A.Kierunek tej siły F mo_na okreslic posługujac sie reguła lewej dłoni. Siły mechaniczne działajace na przewody twornika powoduja powstanie momentu elektromagnetycznego Me, którego kierunek jest zale_ny od rodzaju pracy maszyny: pradnicowej, lub silnikowej. Przy pracy pradnicowej moment Me skierowany jest przeciwnie do kierunku wirowania i w zwiazku z tym do wału pradnicy nale_y dostarczyc energii mechanicznej (poprzez silnik napedowy), która w pradnicy zamieniana jest na energie elektryczna.Przy pracy silnikowej natomiast moment elektromagnetyczny Me ma kierunek zgodny z kierunkiem wirowania, jest wiec momentem napedowym, pod wpływem, którego energia elektryczna jest zamieniana na energie mechaniczna, dostarczana przez silnik napedowy maszynie roboczej. 53.rodzaje pracy maszyny prądu stałego 54.Oddziaływanie twornika Prad It płynacy przez uzwojenie twornika wytwarza strumien magnetyczny Φa, który mo_na podzielic na dwie składowe: Φdq - wystepujacy w strefie obojetnej (w pobli_u osi obojetnej)Φad - wystepujacy pod biegunami głównymi Nastepstwem działania strumienia Φaq jest nieznaczne przesuniecie osi obojetnej. Strumien Φad powoduje zmniejszenie strumienia głównego, a tym samym zmniejszenie sem E i momentu Me. Rozmagnesowujace działanie pradu It nazywamy oddziaływaniem (reakcja) twornika. Uzwojenie kompensacyjne pokazane na rysunku 2 ma za zadanie wytworzenie strumienia magnetycznego o przeciwnym zwrocie do Φad i o analogicznym rozkładzie. Jest ono połaczone szeregowo z uzwojeniem twornika i płynie przez nie ten sam prad It55.Komutacja Uzwojenie wirnika o 2Na bokach stanowi zamkniety obwód elektryczny, w którym wypadkowa sem jest równa zeru. Szczotki dziela to uzwojenie na a par gałezi równoległych w taki sposób, _e ka_da gałaz ma Na/a boków. Podczas wirowania poszczególne boki zmieniaja sie w gałeziach, lecz suma ich jest zawsze stała. W boku przechodzacym z jednej gałezi do drugiej nastepuje zmiana zwrotu pradu. Przełaczanie zwojów uzwojenia z jednej gałezi do drugiej przy u_yciu wycinków komutatora i szczotek oraz zwiazane z tym zmiany zwrotu pradu w kolejnych zwojach nazywamy komutacja. Ujemnym zjawiskiem towarzyszacym komutacji mo_e byc iskrzenie szczotek na skutek przyczyny natury mechanicznej lub elektrycznej. 56.Prądnica samowzbudna gdy uzwojenie wzbudzenia przyłaczone jest do zacisków twornika, pradnica jest pradnica samowzbudna W przypadku pradnicy samowzbudnej. uzwojenie wzbudzenia E1 - E2 połaczone jest równolegle z uzwojeniem twornika A1 - A2 i prad obcia_enia pobierany przez pradnice z sieci jest równy sumie pradu twornika It i pradu magnesujacego If. W obwodzie wzbudzenia pradnicy samowzbudnej znajduja sie bieguny magnesów posiadajace magnetyzm szczatkowy, warunkujacy istnienie strumienia remanencji, koniecznego do samowzbudzenia sie pradnicy i tym samym zdolnosci do pracy pradnicy 57.Prądnica pbcowzbudna Pradnice obcowzbudna otrzymujemy poprzez zasilanie uzwojenia wzbudzenia z obcego, niezale_nego zródła pradu stałego. 58.War. niezbędne do wzbudzenia pradnicy Aby samowzbudna pradnica mogła sie wzbudzic do pełnego napiecia musza byc spełnione nastepujace warunki: - istnienie magnetyzmu szczatkowego, - zwrot pradu wzbudzenia winien byc taki, by strumien wywołany przez ten prad wzmacniał strumien remanencji, - napiecie remanencji powinno stanowic około 2-3% sem biegu jałowego, - rezystancja obwodu: uzwojenie wzbudzenia - uzwojenie twornika powinna być niewielka. 59.rozruch silnika prądu stałego Najprostszym sposobem uruchomienia silnika bocznikowego jest przyłaczenie go bezposrednio do sieci bez jakichkolwiek aparatów rozruchowych. Przy nieruchomym tworniku indukowana w nim E = 0. Przez twornik płynie wtedy prad: I_tmax=U/R=(10-20)I_tn Du_a wartosc poczatkowa pradu rozruchu mo_e byc dla maszyny elektrycznej bardzo niebezpieczna i dlatego rozruch bezposredni dopuszczalny jest tylko w silnikach o bardzo małych mocach (mW, W). Aby nie dopuscic do nadmiernych wartosci pradu rozruchu, nale_y stosowac rozruch za pomoca rezystora rozruchowego. W miare wzrostu predkosci obrotowej jego rezystancja jest zmniejszana stopniowo recznie lub automatycznie do 0 (rezystor zwarty).

60.Sposoby reg.predkości obrotowej silnika pradu stałego Silniki pradu stałego maja bardzo dogodna mo_liwosc regulacji predkosci obrotowej. Z zale_nosci: n=(U-R_tI_t)/cØ=(U-(M/cØ)R_t)/cØ wynikaja trzy mo_liwosci regulacji predkosci obrotowej silnika bocznikowego.1) Regulacja predkosci obrotowej przez zmiane napiecia doprowadzonego do silnika. Napiecie na zaciskach twornika mo_na zmieniac od znamionowego teoretycznie do zera. Zmniejszanie napiecia U powoduje przesuniecie charakterystyki mechanicznej n = f(M) w dół. Gdyby strumien silnika zachowywał stała wartosc, wówczas zgodnie z ta zale_noscia predkosc zmieniałaby sie proporcjonalnie do napiecia i charakterystyki przebiegałyby równolegle wzgledem siebie. Jednak w przypadku silnika bocznikowego prad wzbudzenia maleje wraz ze zmniejszeniem doprowadzonego napiecia. Poniewa_ silniki zwykle pracuja przy znacznym nasyceniu obwodu magnetycznego, wiec w ostatecznym efekcie zale_nosc miedzy napieciem i predkoscia nie jest liniowa. Zmiane napiecia doprowadzonego do silnika mo_na uzyskac zasilajac silnik z przekształtnika tyrystorowego. Jest to sposób ekonomiczny coraz szerzej stosowany.2) Regulacja predkosci obrotowej przez zmiana spadku napiec w obwodzie twornika. Zmiane napiecia doprowadzonego do zacisków twornika mo_na uzyskac przez właczenie szeregowo w obwód twornika rezystora o zmiennej wartosci np. Rtr (rys. 11b). Prad twornika powoduje powstanie spadku napiecia na rezystorze, a wiec na zaciskach twornika napiecie będzie mniejsze. Charakterystyki mechaniczne silnika bocznikowego przy tym sposobie regulacji predkosci obrotowej, przedstawiono na Jak widac właczenie dodatkowej rezystancji powoduja znaczne zmniejszenie sztywnosci charakterystyki, co jest zjawiskiem niekorzystnym. Opisany wy_ej sposób regulacji jest nieekonomiczny, poniewa_ polega na wytracaniu czesci energii elektrycznej (Rtr·It2) na rezystancji Rtr regulatora. Z tej to przyczyny nie stosuje sie przy wiekszych silnikach regulacji rezystorom właczanym w obwód pradu głównego. 3) Regulacja predkosci obrotowej przez zmiane strumienia wzbudzenia. Zmiane strumienia wzbudzenia mocna osiagnac właczajac w obwód wzbudzenia zmienny rezystor np. Rfr (rys. 10). Właczenie takiego regulatora spowoduje zmniejszenie sie pradu magnesujacego If, zmniejszy sie, wiec strumien magnetyczny , a predkosc obrotowa wzrosnie. W ten sposób osiaga sie regulacje predkosci obrotowej powy_ej predkosci obrotowej no. Powy_sza regulacja predkosci obrotowej jest ekonomiczna, ale silnik elektryczny nie bedzie w pełni wykorzystany. Bedzie on pracował przy zmniejszonym strumieniu, a wiec przy nie wykorzystanym w pełni obwodzie magnetycznym. Zakres regulacji predkosci obrotowej strumieniem jest ograniczony ze wzgledów konstrukcyjnych. Ka_dy typ silnika ma pewna graniczna predkosc obrotowa, której nie mo_na przekroczyc ze wzgledu na mechaniczna wytrzymałosc twornika. Poza tym regulacja strumienia jest ograniczona ze wzgledów elektrycznych, poniewa_ przy osłabionym polu silniej jest odczuwalny wpływ pola magnetycznego twornika, co mo_e spowodowac niestabilna prace silnika. Ponadto pogarsza sie komutacja i pojawia iskrzenie pod szczotkami. Wskutek tego nie stosuje sie wiekszego zakresu regulacji predkosci obrotowej strumieniem ni_ 1:3. 61.charakterystyki mech.silnika przy regulacji predkosci obrotowej a)przez zmiane napiecia, b) przez zmiane spadku napiecia w obwodzie twornika; no- predkosc obrotowa biegu jałowego c) przez zmiane strumienia wzbudzenia 62.Straty energii i sprawność w maszynach prądu stałego Procesowi przemiany energii elektrycznej na mechaniczna lub odwrotnie towarzysza straty energii, które mo_na podzielic na dwie grupy: _ straty jałowe - niezale_ne od obcia_enia: ΔPm - mechaniczne wywołane przez tarcie w ło_yskach i tarcie szczotek o komutator na potrzeby wentylacji, ΔPFe - od histerezy i od pradów wirowych w rdzeniu twornika oraz w nabiegunnikach, ΔPf - w rezystancji bocznikowego uzwojenia wzbudzenia._ straty obcia_eniowe - wystepujace tylko przy obcia_eniu maszyny:ΔP_at=R_atI_t² straty w rezystancji obwodu twornika całkowite straty wynosza: ΔP = ΔPm+ΔPFe+ΔPf+ΔPat Sprawnosc maszyny okreslamy wzorami η=(P₁-ΔP)/P₁ lub η=P₂/(P₂+ΔP) gdzie P1 - moc pobierania przez maszyne P2 - moc oddawana przez maszyne. 63. Budowa i zasada działania alternatora Alternator jest trójfazowa pradnica synchroniczna w której wirnik jest magnesnica, a stojan twornikiem. W alternatorach stosuje sie wzbudzenie elektromagnetyczne,przy czym uzwojenie magnesujace jest nawiniete na wirniku o biegunach pazurowych. Wirnik ma od kilku do kilkunastu biegunów, wykonanych w uk³adzie pazurowym.Uzwojenie wirnika jest zasilane pradem sta³ym przez pierscienie po których slizgaja sie szczotki. Strumien magnetyczny wytworzony przez cewke, dzieli sie na strumien g³ówny i rozproszenia. Twornik alternatora jest czescia korpusu maszyny. Sk³ada sie z pakietu blach pradricowych wzajemnie izolowanych, osadzonych w aluminiowym korpusie, do którego przymocowane sa tarcze ³o_yskowe. Prad stojana jest prostowany przez diody krzemowe, umieszczone w tarczy ³o_yskowej pradnicy. Wirnik ma ponadto ³opatki spe³niajace role wentylatora.Trójfazowe uzwojenie stojana jest po³aczone w gwiazde. Zasada dzia³ania i konstrukcja alternatorów eliminuja koniecznosc stosowania uk³adu komutator - szczotki. W celu zmniejszenia pulsacji wyprostowanego napiecia stosuje sie prostownik w uk³adzie pe³nookresowym. Do ka_dej fazy stojana sa przy³aczone w kierunkach przeciwnych dwa elementy prostownicze. Szesc elementów stanowiacych trójfazowy uk³ad mostkowy jest podzielony na dwie prupy. Trzy diody po³aczone sa z biegunem ujemnym, a trzy z dodatnim. Miedzy po³aczone anody jednej grupy i po³aczone katody drugiej grupy w³aczone jest obcia_enie. 0d rodzaju uk³adu wzbudzenia alternatora /obcowzbudny, samowzbudny/ zale_y u_ycie ró_nej ilosci diod. 64. Dioda półprzewodnikowa - charakterystyki Tyrystor - sterowana dioda krzemowa jest przyrządem półprzewodnikowym o strukturze p-n-p-n. Dopóki do elektrody sterującej (bramki) nie zostanie doprowadzony impuls prądu, tyrystor pozostaje w stanie zaporowym, niezależnie od znaku napięcia anoda - katoda. Przy dodatnich napięciach anoda - katoda tyrystor wprowadza się w stan przewodzenia przez doprowadzenie do bramki napięcia dodatniego względem katody. W stanie przewodzenia obwód traci własności sterownicze, a charakterystyka prądowo-napięciowa obwodu jest prawie identyczna z charakterystyką diody krzemowej, spolaryzowanej w kierunku przewodzenia. 65. Co to jest proces prostowania jest to proces  w wyniku  którego z  przebiegu mającego wartości dodatnie i ujemne otrzymuje się przebieg przybierający wartości tylko jednego znaku 66. Prostowanie jedno połówkowe jeddno połówkowy, to jest  że prostuje prąd tylko  w połowie okresu  sinusoidy,  czyli w przypadku prądu zmiennego, odcina jakgdyby wartości ujemne napięcia

67. Rodzaje obciążeń obwodu prostowniczego Obciążenie rezystancyjne Prąd obciążenia jest równocześnie prądem prostownika Napięcie wyjściowe jest więc napięciem pulsującym Obciążenie rezystancyjno . Opisanie takiego układu przeprowadza się przy pominięciu rezystancji i spadku napięcia Prostownik zaczyna przewodzić gdy napięcie wejściowe przekracza wartość napięcia na kondensatorze. Kąt z obciążeniem R,C fazowy, przy którym rozpoczyna się przewodzenie nazywa się kątem włączenia. Prostownik przestaje przewodzić prąd, gdy napięcie na nim osiągnie wartość równą zeru. Gdy prostownik jest zamknięty, kondensator C wyładowuje się przez rezystancję R. Ponowne włączenie prostownika następuje po zrównaniu się napięcia kondensatora z napięciem zasilającym. Obciążenie rezystancyjno indukcyjne (połączenie szeregowe) Włączenie prostownika następuje przy t = 0, natomiast prąd przestaje płynąć w obwodzie w chwili, gdy sem samoindukcji równoważy napięcie wejściowe. Układy prostownikowe mogą pracować również, gdy obciążenie stanowi odbiornik o charakterze R,L przy elementach połączonych równolegle. 68. Prostowanie dwu połówkowe a w prostowaniu dwupołówkowym,  prostowanie następuje w całym okresie,  czyli wartości ujemne zostają "zamienione" na  wartości dodatnie 69. Prostowniki sterowane Sterowane elementy prostownikowe - głównie tyrystory - są podstawowymi elementami układów regulacyjnych. Różnica w stosunku do prostowników niesterowanych polega na możliwo.ci regulacji prądu i napięcia wyprostowanego, przez zmianę kąta otwarcia (przewodzenia) prostownika. Otwieranie prostowników w zakresie napięć dodatnich odbywa się przez wprowadzenie do obwodu sterującego sygnału napięciowego lub prądowego o wartości określonej charakterystyką danego prostownika. Rodzaj i kształt sygnałów sterujących zależy od prostownika i charakteru obciążenia. Prostowniki sterowane są zasilane napięciem przemiennym. Wyłączenie prostownika następuje w chwili, gdy napięcie na nim uzyskuje wartość równą zeru, lub gdy prąd prostownika uzyska wartość mniejszą od niezbędnej do podtrzymania jego przewodzenia. 70. Stabilizatory i ich rodzaje Stabilizatorem nazywa się urządzenie, którego zadaniem jest utrzymywanie stałych wartości wybranych parametrów elektrycznych: np. prądu lub napięcia, zarówno stałych i przemiennych. W niniejszej instrukcji omawia się jedynie stabilizację związaną z prądem stałym i dotyczy ona stałości napięcia (w założonych granicach) podczas zmieniającego się napięcia zasilania i prądu obciążenia. Stabilizatory dzielą się na parametryczne, kompensacyjne i mieszane: parametryczne pracują na zasadzie zmiany parametrów elementu stabilizującego w funkcji napięcia lub prądu. Zmiany te przeciwdziałają zmianom wielkości stabilizowanej. Stabilizatorami i parametrycznymi są elementy nieliniowe, a między innymi baretery, termistory, kompensacyjne pracują na zasadzie porównywania wartości napięcia stabilizowanego i przyjętego napięcia odniesienia. Zaistniała różnica tych napięć powoduje automatyczną regulację napięcia wyjściowego mieszane pracują przy użyciu elementów stabilizacji parametrycznej i elementów stabilizacji kompensacyjnej. Zmiany napięcia U2 zasilającego odbiornik Ro mogą być minimalizowane przy pomocy stabilizatora włączonego między napięcie zasilania U1 i odbiornik. Idea stabilizacji napięcia dwóch rezystorów, z których jeden musi być nieliniowy lub automatycznie regulowany. Na rysunku 14, Ro jest obciążeniem, a R2 rezystancją nieliniową. Należy dobrać takie warunki pracy, aby przy zmianie napięcia zasilającego U1 napięcie U2 występujące na odbiorniku pozostawało niezmienne np. z tolerancją (0,51)%. Jakość stabilizacji napięcia określana jest współczynnikiem stabilizacji napięciowej określonym jako: gdzie: Uwe, Uwy . napięcia na wejściu i wyjściu stabilizatora, a Uwe, Uwy . przyrosty tych napięć. Analogicznie określa się stabilizację prądu: Stabilizatory powinny pracować z dużą dynamiką i nie mogą wprowadzać sygnałów (prądów i napięć) zakłócających. Wahania napięcia wejściowego lub prądu obciążenia mogą mieć charakter tętniący lub zmieniającej się składowej stałej. Schemat blokowy zasilacza stabilizowanego przedstawia rysunek 15, a przykładowy filtr pojemnościowo . indukcyjny dodatkowo ograniczający tętnienia rysunek 16. Przedstawiony prostownik wyposażony w filtr ograniczający tętnienia napięcia wyprostowanego w prostowniku i stabilizator napięcia, ma za zadanie utrzymywanie stałej wartości napięcia na wyjściu (Uwy) niezależnie od wahań (w określonym zakresie) napięcia wejściowego (Uwe) oraz prądu obciążenia (Io). Traktując napięcie wyjściowe stabilizatora jako funkcję dwóch zmiennych: Uwy = f(Uwe, Io) można wyznaczyć przyrost tego napięcia przy zadanych przyrostach zmiennych niezależnych napięcia i prądu z zależności: Występujące pochodne cząstkowe w zależności zwanej równaniem stabilizacji, stanowią dwa podstawowe parametry stabilizatora: = Fu - dynamiczny współczynnik stabilizacji napięcia, Io = const. = Rwy - dynamiczna rezystancja wyjściowa. Uwe= const. Pierwszy współczynnik określa wpływ zmian napięcia wejściowego przy stałym obciążeniu, a drugi - wpływ zmian prądu obciążenia przy stałej wartości napięcia wejściowego. Do porównywania jakości stabilizacji napięcia (prądu) służy współczynnik stabilizacji napięcia (prądu) opisany jako:

71. Dioda Zenera - charakterystyka i zastosowanie Dioda Zenera jest krzemową diodą warstwową o ściśle określonych wartościach napięcia przebicia. Może pracować w sposób ciągły w stanie przebicia, przy ograniczeniu prądu za pomocą szeregowo włączonych rezystorów.Parametrami charakterystycznymi diod Zenera w obszarze przebicia są: rezystancja dynamiczna oraz maksymalna i minimalna wartość prądu. Prąd maksymalny jest ograniczony dopuszczalną mocą diody. Produkowane współcześnie diody Zenera mają napięcie znamionowe w granicach - od części wolta do 1200 V oraz moc znamionową od ułamków wata do kilku. 72. Budowa zasilacza stabilizowanego Układy stabilizatorów realizuje się jako szeregowe lub równoległe. Każdy z układów zawiera elementy: nieliniowy (zwany regulacyjnym) i liniowy. Stabilizator może być kompensacyjny lub parametryczny zależnie od tego, czy element regulacyjny jest sterowany. Stabilizator parametryczny i jego aproksymacja Układ ten składa się z rezystora liniowego, elementu regulacyjnego niesterowanego w postaci diody Zenera oraz rezystancji obciążenia Ro. W celu wyznaczenia parametrów układu można zastosować dwuodcinkową linearyzację (aproksymację) charakterystyki prądowo-napięciowej diody i zastąpić stabilizator obwodem liniowym - rysunek 23. Npięcie źródła zastępczego Uz jest napięciem progowym diody Zenera o określonej rezystancji dynamicznej. Dla układu zastępczego otrzymuje się zależność: Zlinearyzowany element Główną wadą tego typu stabilizatorów jest ich mała sprawność. Przykładowy schemat stabilizatora kompensacyjnego w układzie szeregowym przedstawia rysunek 24. Rys.24. Kompensacyjny stabilizator napięcia w układzie szeregowym Sygnał sterujący doprowadzony do elementu regulacyjnego uzyskiwany jest na drodze ciągłego porównywania napięcia wyjściowego z napięciem wzorcowym. Każda zmiana napięcia wyjściowego wytwarza sygnał błędu, który po wzmocnieniu oddziałuje na element regulacyjny w taki sposób, aby zmiana napięcia została skompensowana. W układzie praktycznym elementem regulacyjnym jest tranzystor T1. Tranzystor T2 spełnia funkcje elementu porównującego i wzmacniającego. Dioda Zenera utrzymując stały potencjał emitera tranzystora T2 jest źródłem napięcia wzorcowego. Napięcie emiter-baza tranzystora T2 stanowi różnicę między napięciem wzorcowym występującym na diodzie Zenera a napięciem porównywanym, pobranym z dzielnika napięcia wyjściowego R1/R2. Ta różnica stanowi sygnał błędu, który po wzmocnieniu wysterowuje tranzystor T1. Sprawność stabilizatorów kompensacyjnych szeregowych dochodzi do (6070)%. 73. Ogólne zasady i zalety pomiarów wielkości nieelektrycznych W wielu procesach przemysłowych jest konieczne dokonywanie pomiarów temperatury. Obecnie istnieje stała tendencja do wykonywania tych pomiarów metodami elektrycznymi. Ma ona liczne zalety, które głównie dotyczą możliwości dokonywania pomiarów z dużą czułością, dokładnością i w bardzo krótkim czasie. Umożliwia ona wykonywanie pomiarów przy zastosowaniu typowych metod i urządzeń pomiarowych w szerokim zakresie zmian wartości temperatury bez potrzeby zmiany metody i urządzenia pomiarowego, zautomatyzowanie pomiarów i automatycznego uwzględniania poprawek, połączenia pomiarów z automatyczną regulacją, łatwe rejestrowanie wyników pomiarów i zdalne dokonywanie pomiarów. Jednym z podstawowych problemów związanych z tą metodą jest zagadnienie przetworzenia nieelektrycznej wielkości mierzonej - temperatury na wielkość elektryczną. Funkcję tę spełnia pierwszy element elektrycznego przyrządu do mierzenia wielkości nieelektrycznej zwany przetwornikiem. Pozostałe elementy przyrządu to układy pośredniczące, przetwarzające parametr elektryczny przetwornika w sygnał nadający się do uruchomienia miernika lub wskaźnika. Na wyjściu urządzenia pomiarowego znajduje się najczęściejwyskalowany w jednostkach mierzonej wielkości przyrząd wskazówkowy lub rejestrujący 74. Co to są przetworniki i ich rodzaje Przetworzenie mierzonej wielkości nieelektrycznej w wielkość elektryczną następuje w przetworniku pomiarowym. Przetworniki można podzielić na dwie zasadnicze grupy:- przetworniki parametryczne (bierne),- przetworniki generacyjne (czynne). W przetwornikach parametrycznych mierzona wielkość nieelektryczna powoduje zmianę parametru elektrycznego tj. np. rezystancji, indukcyjności, pojemności lub częstotliwości.W przetwornikach generacyjnych zmiana mierzonej wielkości nieelektrycznej powoduje powstanie stałej lub zmiennej siły elektromotorycznej. Taki przetwornik jest źródłem prądu elektrycznego. Podstawową wielkością charakteryzującą każdy przetwornik pomiarowy jest jego funkcja przenoszenia (w najogólniejszym przypadku funkcja przejścia - transmitancja) określająca charakterystykę jego pracy i wyrażająca związek między wielkością wyjściową i wejściową w przetworniku Jeżeli czułość zależy od wielkości wejściowej X to charakterystyka przetwornika jestnieliniowa. Jako klasyczne elementy pomiarowe w miernictwie wielkości nieelektrycznych stosuje się przy przetwornikach biernych układy mostkowe lub kompensacyjne (różnicowe),a przy generacyjnych galwanometry lub miliwoltomierze o dużej rezystancji wewnętrznej. Do pomiarów temperatury i wielkości z nią związanych służą przetworniki termometryczne. Dzielą się one na dwie grupy: - przetworniki rezystancyjne metalowe i półprzewodnikowe (termistory), - przetworniki ogniwa termoelektryczne (termopary). 75. Termoistry Jako przetworniki w pomiarach temperatur stosuje się również półprzewodniki (termistory). Mają one duży ujemny współczynnik temperaturowy rezystancji rzędu -(0,03 - 0,04) [1/°C] i rezystancję 1 - 200 [k .] dla pomiarów temperatur w zakresie -100 - 120 °C. Wadą ich jest rozrzut charakterystyk R=f(T) w poszczególnych egzemplarzach. Zmiany rezystancji termistora w zależności od temperatury ujmuje przybliżony wzór empiryczny: Przewaga czujników termistorowych nad rezystancyjnymi polega na znacznie większym temperaturowym współczynniku rezystancji i małych rozmiarach umożliwiających prawie punktowy pomiar. Wytwarza się je przeważnie z tlenków, siarczków lub krzemianów metali jak: Mn, Ni, Co, Cu, Fe, Zn, Al., lub Mg. Charakterystyka napięcia, na zaciskach termistora, jest liniowa w funkcji prądu powodującego samo nagrzewanie się czujnika

76. Termopara Dwa przewodniki wykonane z różnych materiałów tworzą ogniwo termoelektryczne. Siła termoelektryczna (ET) termo-ogniwa zależna jest od temperatury T, w której znajduje się punkt spojenia dwu różnych metali oraz od temperatury T0, w której znajdują się wolne końce przewodników: Jako materiały ogniw termoelektrycznych (powstałych w punktach spoin) stosuje się miedzy innymi: Chromel - 90Ni + 10Cr, Platynorod - 10Rh + 90Pt, Alumel - 94Ni + Al. + Mn + Si, Konstantal - 60Cu + 40Ni, Kopel - 55Cu + 45Ni. Charakterystyki temperaturowe złącz są liniowe w dużym zakresie zmian temperatury 77. Czujnik indukcyjny do pomiaru przesunięć W czujniku indukcyjnym przesunięcie części ruchomej czujnika powoduje zmianę jego indukcyjności. Podstawowe jego elementy to: cewka z rdzeniem i ruchoma zwora, od której zależy opór magnetyczny układu Czujniki indukcyjne: a) podstawowy, b) różnicowy, c) transformatorowy Postawowy czujnik indukcyjny zasilany jest prądem zmiennym. W czujniku różnicowym otrzymano większą czułość i uniezależniono się od wpływu warunków temperaturowych i zmian napięcia zasilającego. W czujniku transformatorowym zrealizowane jest oddzielenie galwaniczne obwodu zasilania od obwodu pomiarowego. W zależności od położenia zwory (S, .) indukuje się w obwodzie pomiarowym odpowiednia SEM. Czujniki indukcyjne stosuje się do pomiarów małych odległości np.: ±50 µm, w przypadku pomiarów grubości materiałów ferromagnetycznych, aż do kilkudziesięciu [cm] do pomiaru przesunięć mechanicznych np.: ruchu tłoka w pompach, silnikach czy ruchu listwy paliwowej w silnikach wysokoprężnych itp. 78. Prądnice tachometryczne prądu stałego i przemiennego Podstawowymi parametrami prądnicy jest zależność napięcia wyjściowego prądnicy w funkcji prędkości obrotowej oraz liniowość prądnicy. Liniowość określana jest jako odchylenie rzeczywistej charakterystyki napięciowej prądnicy w funkcji prędkości obrotowej od wartości teoretycznej - linii prostej aproksymującej charakterystykę rzeczywistą. Liniowość podawana jest w procentach wartości maksymalnej napięcia wyjściowego. Prądnica tachometryczna prądu stałego jest wyposażona w komutator, dzięki któremu na wyjściu otrzymuje się napięcie prądu stałego. Wadą tego typu prądnicy jest szybko zużywający się element stykowy - komutator. Na podobnej zasadzie działa prądnica tachometryczna prądu zmiennego. W układach korekcyjnych ze sprzężeniem zwrotnym wykorzystuje się często zmianę jej częstotliwości w funkcji prędkości obrotowej zamiast zmiany jej napięcia wyjściowego. Ponieważ niema ona komutatora niezawodność jej jest większa, ale konieczność wyprostowania wyjściowego napięcia zmiennego powoduje inercję odczytu wskazań. 79. Pomiar impulsowy prędkości (magnetyczny i optoelektryczny) Prędkość obrotową można wyznaczyć metodą bezpośrednią i optyczną. W metodzie bezpośredniej konieczne jest mechaniczne połączenie elementu pomiarowego z obiektem badanym. Elementami pomiarowymi są, w tym zastosowaniu, elementy elektromaszynowe automatyki: prądnice prądu stałego i prądu zmiennego, czujniki impulsowe magnetyczne (magnetic pick up) i optyczne. Wyznaczenie prędkości obrotowej ma na celu określenie wartości liczbowych prędkości obrotowych. W układach elektrycznych napędowych oraz w układach z silnikami spalinowymi prądnice tachometryczne są elementami sprzężenia zwrotnego i służą do stabilizacji zadanej prędkości obrotowej. Prąd przepływający przez uzwojenie stojana im wytwarza pole magnetyczne, o strumieniu ., w którym obraca się twornik. Proporcjonalna zależność eg od prędkości obrotowej n jest wykorzystywana w prądnicach tachometrycznych do odczytu prędkości obrotowej. Strumień magnetyczny wytwarzany jest zwykle przez magnesy trwałe (ostatnio magnesy z pierwiastków ziem rzadkich). Pomiary impulsowe magnetyczne (magnetic pick up) opierają się na wykorzystaniu znanej zasady indukcji magnetycznej Faradaya. Na wale maszyny osadzona jest tarcza z żelaza z napięciami. W sposób nieruchomy w stosunku do tarczy zamocowany jest czujnik indukcyjny w postaci cewki z magnesem stałym. Obracający się wał powoduje indukowanie się SEM o częstotliwości zależnej od liczby nacięć na tarczy. Prędkość obrotową można określić bezpośrednio mierząc licznikiem impulsy w określonym odcinku czasu lub je scałkowywać i zmieniając na sygnał prądu stałego. W metodzie optoelektronicznej tarcza z wybraniami (nacięciami) wiruje przecinając strumień świetlny w czujniku złożonym z nadajnika - fotodiody i odbiornika - fotoelektroda, sygnałem wyjściowym jest podobnie sygnał impulsowy złożony z ciągu impulsów prostokątnych. Przekształcenie sygnału impulsowego na standardowy sygnał prądowy lub na napięciowy przeprowadza się w układzie całkującym złożonym np. ze wzmacniacza stałoprądowego. Rys. Przekształcenie sygnały impulsowego na stałoprądowy. 80. Co to jest wzmacniacz i co to jest współczynnik wzmocnienia Wzmacniaczem elektrycznym nazywa się układ, w którym sygnał wejściowy w postaci napięcia u1 lub prądu i1 o małej mocy p1 powoduje powstanie na jego wyjściu sygnału o znacznie większej mocy. Wzmocnienie to uzyskuje się kosztem mocy doprowadzonej z zewnętrznego źródła zasilającego wzmacniacz. Współczynniki k nazywają się współczynnikami wzmocnienia. Wzmacniacze dzielą się na: napięciowe, prądowe i mocy (zarówno prądu stałego jak i przemiennego). Te ostatnie, w zależności od zakresu wzmacnianych częstotliwości, dzielą się na: akustyczne, szerokopasmowe i selektywne. Podstawowe charakterystyki wzmacniacza prądu przemiennego zdefiniowane są przy założeniu, że sygnał wejściowy ma charakter sinusoidalny. Zależność współczynnika wzmocnienia od częstotliwości sygnału wejściowego ku = f(f) nazywa się charakterystyką częstotliwościową wzmacniacza. 81. Klasa pracy wzmacniacza We wzmacniaczu klasy A prąd płynie przez cały okres napięcia sygnału i₂v=2”pi”. We wzmacniaczu klasy AB „pi”<2v>2”pi” . W klasie B prąd kolektora płynie tylko przez pól okresu 2v=”pi”, natomiast wzmacniacz klasy C charakteryzuje się kątem przepływu 2v<”pi”Klasa pracy wzmacniacza wiąże się ściśle z wyborem punktu pracy. Do analizy wyboru punktu pracy wybrano wzmacniacz o tranzystorze w układzie OE i klasie A.

82. Wyznaczanie punktu pracy wzmacniacza W obwodzie kolektora jest rezystancja obciążenia Ro i źródło zasilające Ec. Na rodzinie charakterystyk kolektorowych tranzystora należy nanieść charakterystykę rezystancji Ro, zwaną charakterystyką roboczą wzmacniacza. Charakterystyka ta przechodzi przez punkt osi odciętych, odpowiadający wartości napięcia Ec oraz przez punkt osi rzędnych, odpowiadający wartości prądu Ec/Ro.Przy braku sygnału wejściowego (u1=0) w obwodzie bazy płynie prąd stały Ibo (składowa stała). Ustala się w tranzystorze stan początkowy określony przez punkt P. Punkt ten nazywa się punktem pracy tranzystora. Prąd w obwodzie kolektora ma w tym przypadku stałą wartość Ico i nazywa się składową stałą prądu kolektorowego. Składowa ta tworzy w obwodzie kolektorowym dwa spadki napięcia: spadek napięcia na rezystancji, spadek napięcia na tranzystorze , zwany składową stałą napięcia kolektorowego. Jeżeli pojawi się sygnał wejściowy w postaci napięcia przemiennego U1, które w obwodziebazy wywoła prąd przemienny o amplitudzie Ibm, to punkt będzie się przesuwał cyklicznie po charakterystyce roboczej od P' do P''. Spowoduje to powstanie składowej zmiennej prądu kolektora ic, która wywoła zmienny spadek napięcia na rezystancji obciążenia Ro ic, a także zmienne napięcia kolektora .Otrzymana składowa zmienna napięcia kolektorowego stanowi sygnał wyjściowy wzmacniacza. Dodatnim przyrostom napięcia wejściowego towarzyszą dodatnie przyrosty prądu bazy i prądu kolektora oraz ujemne przyrosty napięcia kolektorowego, zatem pojedynczy stopień wzmacniacza w układzie OE odwraca fazę napięcia wejściowego. W praktyce nie stosuje się wieloźródłowego zasilania elektrod, lecz różne rozwiązania potencjometryczne. 83. Sprzężenie zwrotne Sprzężenie zwrotne jest to oddziaływanie sygnału wyjściowego (lub jego części) na obwód wejściowy w celu poprawienia właściwości wzmacniacza; głównie stałości wzmocnienia, liniowości charakterystyki dynamicznej i zmniejszenia wpływu zmian

temperatury. Rozróżnia się sprzężenia: napięciowe i prądowe, uwzględniając fazę podawanego na wejście sygnału, ujemne i dodatnie (podstawa układów generacyjnych). 84.. Współczynnik wzmocnienia w sprzężeniu zwrotnym Obwód sprzężenia zwrotnego wprowadza do obwodu wejściowego wzmacniacza o współczynniku wzmocnienia k_u, napięcie U_s=B_uU₂ ,będące częścią napięcia wyjściowego. Współczynnik B_u=U_s/U₂ nazywa się współczynnikiem sprzężenia zwrotnego. Uwzględniając zależność: U₂=kuU₁=ku(U_g+U_s)= ku(U_g+B_uU₂) można współczynnik wzmocnienia układu wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym zapisać jako: 85. Warunek generacji drgań |1-B_uk_u|=0, to k'_u →∞ Układ może pracować bez napięcia wejściowego (U_g=0). Warunek zgodności faz i warunek zgodności amplitudy. 86. Bilans energetyczny w układzie generacyjnym Energetycznym warunkiem stabilnego stanu generacji jest zerowy bilans energetyczny układu. Polega on na dostarczeniu krążącemu sygnałowi takiej energii, jaką traci on w pozostałej części układu z obciążeniem włącznie. 87. Rodzaje generatorów elektronicznych Generatory RC tworzą konstrukcje najprostsze należące do najniższej klasy generatorów. Charakteryzują się największym wpływem wzmacniacza na częstotliwość sygnału generowanego, gdyż blok sprzężenia zwrotnego może pracować przy każdej z nich. Jedynie generatory z mostkiem Wiena (RCW) wykazują lepsze właściwości. Znalazły one zastosowanie jako zasilacze mostkowych mierników rezystancji, pojemności, indukcyjności własnej oraz indukcyjności wzajemnej. Wszystkie generatory RC pracują najlepiej w zakresie częstotliwości akustycznych Generatory LC znalazły najszersze zastosowanie w technice elektronicznej i pomiarowej. Charakteryzują się one tym, że częstotliwość generacji zależy głównie od częstotliwości drgań własnych bloku sprzężenia zwrotnego. Jeżeli wzmacniacz nie spełnia odpowiednich warunków fazowych, układ nie wchodzi w stan generacji. Podobnymi układami są generatory: Hartleya (LCL ) I Clappa (LCCL ). Bloki sprzężenia zwrotnego generatorów rezonansowych nazywane są rezonatorami. Rezonatory elektryczne nie wykazują najlepszych właściwości w porównaniu z mechanicznymi lub elektromechanicznymi. Te ostatnie charakteryzują się bardzo dobrą stabilnością częstotliwościową, należą do nich rezonatory kamertonowe (10^-6) oraz kwarcowe (10^-10 ). 88. Charakterystyka biegu jałowego prądnicy bocznikowej prądu stałego Charakterystyka biegu jałowego jest zależnością sem E na zaciskach prądnicy od prądy wzbudzenia If przy stałych obrotach - n = const, oraz prądzie twornika It = 0 (rys. 6). Rys. 6. Charakterystyki biegu falowego: a) przy zwiększaniu i zmniejszaniu prądu wzbudzenia.(linia kreskowa wypośrodkowana), b) Charakterystyki dla dwu różnych prędkości obrotowych. 89. Charakterystyka zewnętrzna prądnicy samo wzbudnej i obco wzbudnej Rys. 7. Charakterystyki zewnętrzne prądnic U=f(It) : 1 - obcowzbudnej, 2 - samowzbudnej bocznikowej; IKS . prąd zwarcia prądnicy samowzbudnej, IKO - prąd zwarcia prądnicy obcowzbudnej 90. Charakterystyka regulacyjna prądnicy bocznikowej Rys. 8. Charakterystyka regulacyjna prądnicy bocznikowej 91. Zasada działania baretera Bareter jest rezystorem o dużym dodatnim współczynniku temperaturowym i służy do stabilizacji prądu. Wykonywany jest w postaci spiralnego włókna żelaznego lub wolframowego umieszczonego w bańce szklanej w atmosferze wodoru. Wodór zapewnia dużą przewodność cieplną. Podczas przepływu prądu elektrycznego przez włókno baretera jego rezystancja wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. 92. Mostek greta 93. Charakterystyka częstotliwościowa i fazowa wzmacniacza 94. Zasady odwzorowywania elektromechanicznego to było na wykładzie i tego nie mam. Krzycho mi powiedział ze było omawiane. 95. Charakterystyka dynamiczna wzmacniacza 96. Co to jest pasmo przenoszenia Pasmo przenoszenia jest to taki zakres częstotliwości, w którym tłumienie sygnału jest nie większe niż -3 dB (amplituda osiąga wtedy nie mniej niż 70,7% wartości sygnału maksymalnego). 97. Przyrządy elektromagnetyczne ustroje mierników o rdzeniu wciąganym i popychanym. Służą do pomiaru wartości prądów i napięć przemiennych. 98. Mierniki tensometryczne Budowa czujników opiera się na znanej własności fizycznej drutu metalowego, polegającej na zmianie jego oporu elektrycznego wraz z jego odkształceniem (wydłużaniem lub skracaniem). Zmiana oporu elektrycznego drutu jest w pewnych granicach proporcjonalna do doznawanego przezeń odkształcenia. Między oporem elektrycznym drutu R, jego zmian ΔR i względnym odkształceniem (wydłużeniem lub skróceniem) ε cienkiego drutu zachodzi następująca zależność: (ΔR/R)/ε=k gdzie: k - współczynnik czułości odkształceniowej czujnika (stała tensometru), — wydłużenie względne (ε=Δl/l). Wartość współczynnika k jest zależna od własności fizycznych stopu, z którego wykonano drut oporowy czujnika. Współczynnik ten, zwany często stałą tensometru lub stałą czujnika, zawiera się w granicach 1,6-3,6.99. Czujniki pojemnościowe są takie ale nie były na lab. jeśli już to indukcyjne, do mierzenie przesunięć (jak na metrologii)

DDD1. 1.Elementy obwodów elektrycznych 2.Prawa używane przy rozwiązywaniu zadań dotyczących obwodów prądu stałego 3.Przekształcenie gwiazda-trójkąt 4.Pojęcieprądu i napięcia 5.Obwody prądu przemiennego i charakterystyki czasowe prądu oraz napięci DDD2 6.Dokładność, stała zakresowa oraz czułość mierników elektrycznych 7.Zmiana zakresów pomiarowych mierników 8.Metoda techniczna pomiaru wielkości elektrycznych 9.Prawa dotyczące obliczania obwodów prądu przemiennego 10.Krzywa magnesowania, Histereza 11.Charakterystyka pola magnetycznego DDD3 12.Obwody magnetyczne 13.Obliczanie obwodów magnetycznych 14.Straty w obwodach magnetycznych 15.Pomiar Epsteina 16.Budowa i zasada działania selsynów 17.Rodzaje łączy selsynowych DDD4 18.Zastosowanie selsynów 19.Pojęcia pracy i mocy prądu elektryczneg 20.Moc i energia prądu przemiennego 21.Pojęcie mocy i energii biernej oraz czynnej 22. Moc i energia prądu przemiennego dla obciążenia impedancyjnego 23.Metody pomiar mocy i energii prądu stałego DDD5 24. Metody pomiar mocy i energii prądu przemiennego 25. Metody pomiar mocy i energii prądu trójfazowego 26. Metody używane przy rozwiązywaniu zadań dotyczących obwodów prądu stałego 27. Łączenie oporników i kondensatorów DDD6 28. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Siła elektromagnetyczna indukowana 29. Zjawisko samoindukcji. Siła elektromagnetyczna indukcji własnej 30. Siły działające na przewód z prądem w polu magnetycznym 31. Ogólna budowa silników asynchronicznych 32. Budowa silnika klatkowego 33. Co to jest prędkość synchroniczna pola wirującego 34. Cechy wynikające z występowania wirującego pola magnetycznego 35. Co to jest poślizg 36. Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego klatkowego 37. Sposoby rozruch silnika klatkowego 38. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silnika klatkowego 39. Charakterystyka mechaniczna silnika asynchronicznego pierścieniowego 40. Sposoby rozruchu silnika asynchronicznego pierścieniowego DDD7 41. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silnika pierścieniowego 42. Budowa silnika pierścieniowego 43. Budowa i zasada działania silnika jednofazowego 44. Charakterystyka mechaniczna silnika jednofazowego 45. Powstawanie momentu rozruchowego silnika jednofazowego 46. Rodzaje faz rozruchowych DDD8 47. Budowa i zasada działania transformatora jednofazowego 48. Stan biegu jałowego transformatora jednofazowego 49. Stan obciążenia transformatora jednofazowego 50. Stan zwarcia transformatora jednofazowego 51. Straty w transformatorach i ich podział oraz sprawność DDD9 52. Budowa i zasada działania maszyn prądu stałego 53. Rodzaje pracy maszyn prądu stałego 54. Oddziaływanie twornika 55. Komutacja 56. Prądnica samo wzbudna 57. Prądnic obcowzbudna 58. Warunki niezbędne do wzbudzenia prądnicy 59. Rozruch silnika prądu stałego DDD10 60. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silnika prądu stałego 61. Charakterystyki mechaniczne silnika przy regulacji prędkości obrotowej przez zmianę napięci zasilania, napięcia twornika, strumienia wzbudzenia 62. Straty energii i sprawność w maszynach prądu stałego 63. Budowa i zasada działania alternatora 64. Dioda półprzewodnikowa - charakterystyki 65. Co to jest proces prostowania 66. Prostowanie jedno połówkowe DDD11 67. Rodzaje obciążeń obwodu prostowniczego 68. Prostowanie dwu połówkowe 69. Prostowniki sterowane 70. Stabilizatory i ich rodzaje DDD12 71. Dioda Zenera - charakterystyka i zastosowanie 72. Budowa zasilacza stabilizowanego 73. Ogólne zasady i zalety pomiarów wielkości nieelektrycznych 74. Co to są przetworniki i ich rodzaje 75. Termoistry DDD1376. Termopara 77. Czujnik indukcyjny do pomiaru przesunięć 78. Prądnice tachometryczne prądu stałego i przemiennego 79. Pomiar impulsowy prędkości (magnetyczny i optoelektryczny) 80. Co to jest wzmacniacz i co to jest współczynnik wzmocnienia 81. Klasa pracy wzmacniacza DDD14 82. Wyznaczanie punktu pracy wzmacniacza 83. Sprzężenie zwrotne 84. Współczynnik wzmocnienia w sprzężeniu zwrotnym 85. Warunek generacji drgań 86. Bilans energetyczny w układzie generacyjnym 87. Rodzaje generatorów elektronicznych 88. Charakterystyka biegu jałowego prądnicy bocznikowej prądu stałego 89. Charakterystyka zewnętrzna prądnicy samo wzbudnej i obco wzbudnej 90. Charakterystyka regulacyjna prądnicy bocznikowej 91. Zasada działania baretera 92. Mostek Gretza 93. Charakterystyka częstotliwościowa i fazowa wzmacniacza 94. Zasady odwzorowywania elektromechanicznego 95. Charakterystyka dynamiczna wzmacniacza 96. Co to jest pasmo przenoszenia 97. Przyrządy elektromagnetyczne 98. Mierniki tensometryczne 9b9. Czujniki pojemnościowe

---