Презентації та плакати Електротехніка. Ланцюги з несинусоїдальними струмами

Комплект навчально-наочних посібників з електротехніки «Ланцюги з несинусоїдальними струмами» включає в себе ретельно пророблений і структурований графічний матеріал по даній темі. Дидактичні матеріали містять малюнки, схеми, визначення і таблиці з електротехніки та призначені для демонстрації викладачем на лекціях. У розробці посібників беруть участь професори і доценти Південно-Уральського державного університету, педагогічних вузів, а також педагоги-практики з багаторічним стажем викладання. Всі ілюстрації виконані професійними художниками.

Можливо кілька варіантів виконання комплекту навчально-наочних посібників з електротехніки «Ланцюги з несинусоїдальними струмами»:

Презентації з електротехніки «Ланцюги з несинусоїдальними струмами» на CD (електронні плакати)

Диск призначений для демонстрації викладачем дидактичного матеріалу на заняттях з електротехніки з використанням інтерактивної дошки, мультимедійного проектора та інших комп’ютерних демонстраційних комплексів. На відміну від звичайних електронних підручників для самостійного вивчення, дані презентації з електротехніки розроблені спеціально для показу малюнків, схем, таблиць на лекціях. Зручна програмна оболонка має зміст, що дозволяє переглянути необхідний плакат. Передбачено захист плакатів від несанкціонованого копіювання. На допомогу викладачеві для підготовки до занять додається друкований посібник. Нижче представлений склад диска (перелік плакатів) з презентаціями по темі електротехніка.

Перелік електронних плакатів з електротехніки «Ланцюги з несинусоїдальними струмами»:

Розділ 1. Електричні кола з несинусоїдальними періодичними напругами й струмами

Теорема Фур’є (визначення гармоніки)
Властивості періодичних кривих
Таблиця несинусоїдальних кривих правильної форми
Параметри несинусоидального струму в лінійних електричних ланцюгах. Діючі значення несинусоїдних величин
Електричні фільтри (Г-подібний фільтр)Розділ 2. Нелінійні електричні кола змінного струму
Випрямлячі
Котушка з феромагнітним сердечником
ферорезонансу
Перехідні процеси в електричних ланцюгах. Закони комутації. Перехідні процеси в колах з індуктивністю
Перехідні процеси в колах з ємністю

* – анімовані плакати.

Можливе замовлення як комплекту типових плакатів, так і вибірковий, використовуючи макети наочних посібників з комплекту електронних плакатів «Ланцюги з несинусоїдальними струмами» на CD. Розмір плакатів 560х800 мм або інший за вибором.

Комплект типових плакатів з електротехніки:

Ланцюг і її елементи, умовні позначення
Основні закони електротехніки
Метод еквівалентних опорів і зірка-трикутник
Нелінійні елементи ланцюга
Магнітне поле
синусоїдальний ток
RLC, Розгалужена ланцюг
Трифазна система ЕРС
Потужність і енергія
Електричні фільтри, випрямлячі
Котушка з феромагнітним сердечником + ферорезонансу
перехідні процеси

Скорочений комплект типових плакатів з електротехніки:

Електричний ланцюг. Схема електричного кола
Основні закони електротехніки
Магнітне поле. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Явище електромагнітної індукції
Синусоїдальний струм. Ідеальні ланцюга змінного струму
Трифазна система ЕРС

Ви можете завантажити плакати з електротехніки в зменшеному вигляді для попереднього ознайомлення ( zip-архів ).

Методичні вказівки

Розділ 1. Електричні кола з несинусоїдальними періодичними напругами й струмами

Теорема Фур’є (визначення гармоніки)

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

Поява в електричних ланцюгах несинусоїдальних струмів і напруг призводить до небажаних наслідків. Наприклад, в електричних двигунах при наявності несинусоїдальних струмів виникають додаткові втрати потужності. У лініях автоматики, телемеханіки і зв’язку Несинусоїдальні струми створюють перешкоди.

Несинусоїдальні періодичні функції так само, як і синусоїдальні, наочно зображуються графічно. Для розрахунків потрібні аналітичні вирази несинусоїдальних функцій. Аналітичний вираз таких функцій здійснюється за допомогою теореми Фур’є.

Якщо синусоидальную ЕРС e 1 c частотою f скласти з синусоїдальної ЕРС e 3 c частотою 3f, то крива результуючої ЕРС e має несинусоїдальну форму. Отже, несинусоїдальну ЕРС e можна розкласти на дві синусоїди: e = e 1 + e 3 = E / span> m 1 sin ω t + E m 3 sin 3 ω t.

Перша складова ЕРС e 1 називається основною гармонікою. Всі інші складові мають частоти, в ціле число разів більші частоти першої гармоніки. Їх називають вищими.

Властивості періодичних кривих

Періодичні функції, з якими доводиться зустрічатися в електротехніці, найчастіше мають симетрію. Одні з них симетричні щодо осі абсцис, інші – щодо осі ординат або початку координат. Симетрія несинусоїдальних кривих призводить до того, що при їх розкладанні в рядах Фур’є відсутні ті чи інші складові, що полегшує їх вираження.

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

Таблиця несинусоїдальних кривих правильної форми

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

В автоматиці, телемеханіки та зв’язку, різній апаратурі електронної та обчислювальної техніки широко використовують періодичні Несинусоїдальні струми і напруги. Наприклад, генератори, звані релаксаційним, видають пилкоподібна напруга або напруга у вигляді повторюваних імпульсів прямокутної форми. Вони використовуються в різних пристроях імпульсної та обчислювальної техніки. При двопівперіодним випрямлянні виходить крива струму, що змінюється за значенням, не змінюючи свого напрямку, випрямлені струми згладжують (т. Е. Вирівнюють їх значення) за допомогою фільтрів і використовують для живлення різних електротехнічних пристроїв.

Несинусоїдальні криві правильної форми також відносяться до різних груп симетричних кривих. Тому при їх розкладанні в рядах Фур’є відсутні відповідні складові.

Параметри несинусоидального струму в лінійних електричних ланцюгах.Діючі значення несинусоїдних величин

Якщо знехтувати поверхневим ефектом і ефектом близькості, то активний опір ланцюга для всіх гармонік можна вважати постійним і рівним R. Індуктивний і ємнісний опори для різних гармонік різні. Зі збільшенням частоти індуктивний опір X L = 2 π fL збільшується, а ємнісний X З  = зменшується. Тому повне опір ланцюга визначається для кожної складової несинусоидального струму (Z K ).

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

При розрахунку електричних ланцюгів з несинусоїдальними струмами і напругами визначають величини струмів, напруг і потужності. При цьому використовують діючі значення несинусоїдних струмів і напруг. Активна потужність ланцюга при несинусоїдної струмі в загальному вигляді виражається формулою:

P = U 0 I 0 + U 1 I 1 cos φ 1 + U 2 I 2 cos φ 2 + U 3 I 3 cos φ 3 + …,

де φ 1 , φ 2 , φ 3 – різниця фаз однойменних гармонік напруги і струму.

У складних електричних ланцюгах при розрахунку гармонік струму зазвичай користуються символічним методом розрахунку.

Електричні фільтри (Г-подібний фільтр)

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

Електричне коло, що містить індуктивність і ємність, володіє різними опорами для різних гармонік.

Завдяки цьому при заданої кривої несинусоидального напруги джерела можна змінити форму кривої струму або напруги споживача. Для цього ланцюга між джерелом і споживачем включають електричний фільтр. Резонансні фільтри добре фільтрують тільки ту гармоніку, на частоту якої вони налаштовані в резонанс.

Найбільш поширеними згладжуючими фільтрами в випрямлячах електронних приладів є П-подібні ДС-фільтри. У них постійна складова вільно проходить в навантаження, а змінні складові замикаються на великі ємності С 1 і С 2

і в навантаження не проходять. При невеликих токах навантаження успішно працює Г-подібний фільтр, а при малих токах дросель може замінюватися в ньому резистором, що знижує якість фільтрації, але зате значно здешевлює фільтр.

У найбільш відповідальних випадках згладжує фільтр буває багатоланковим, що складається з декількох П- або Г-образних LC-фільтрів.

Розділ 6. Нелінійні електричні кола змінного струму

Випрямлячі

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

У колах постійного і змінного струмів широко застосовують нелінійні елементи. За допомогою нелінійних активних опорів з несиметричною вольт-амперної характеристикою можна здійснювати випрямлення напруги і струму, т. К. В кривих напруг і струмів ланцюга з’являються постійні складові, які можна виділити. До таких нелінійним елементам відносять вентилі: напівпровідникові діоди, ртутні вентилі, газотрони і електровакуумні лампи.

ВАХ реального вентиля вказує на те, що його опір в одному напрямку мало, а в іншому – велике, але в обох випадках оцінюється кінцевими величинами.

Найбільш поширені три основні схеми випрямлячів: однонапівперіодна, двонапівперіодна і бруківка. При однополуперіодним випрямленні через навантаження протікає пульсуючий переривчастий струм. У двонапівперіодною і бруківці схемах створюється пульсуюча напруга однакової форми і частоти пульсацій. При двопівперіодним випрямлянні через навантаження протікає пульсуючий безперервний струм.

Котушка з феромагнітним сердечником

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

При збільшенні амплітуди напруги на котушці амплітуда і діюче значення струму в ній будуть зростати швидше. В результаті вольт-амперна характеристика котушки з феромагнітним сердечником виявляється нелінійної, по формі вона повторює криву намагнічування сердечника.

При синусоидальном струмі в обмотці котушки магнітний потік, ЕРС і напруга несинусоїдальний, що показує крива струму.

ферорезонансу

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

В електричному ланцюзі з лінійними елементами при постійній частоті джерела живлення резонанс досягається безпосереднім зміною індуктивності або ємності. Якщо індуктивність або ємність нелінійні, то резонанс може наступати при зміні струму в ланцюзі або прикладеної напруги без будь-якої регулювання котушки і конденсатора. Індуктивність або ємність такої нелінійної ланцюга змінюється в зв’язку зі зміною струму або напруги, що веде до зміни її власної частоти, яка може прийняти величину, рівну частоті вимушених коливань джерела. У ланцюгах, що містять котушку зі сталевим сердечником і конденсатор, резонансні явища, пов’язані з нелінійним характером індуктивності, називають ферорезонансу.

9, 10. Перехідні процеси в електричних ланцюгах. Закони комутації. Перехідні процеси в колах з індуктивністю.

Перехідні процеси в колах з ємністю

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

Несинусоїдальні струми виникають в результаті включення в електричний ланцюг генераторів несинусоидального напруги спеціальної форми або через наявність в електричному ланцюзі нелінійних елементів. До нелінійним елементам в ланцюгах змінного струму відносять котушки з феромагнітними сердечниками, стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі, випрямлячі і т. Д.

За умовами експлуатації і характеру роботи електроустановок або по іншим (в тому числі і випадковим) причин змінюються режими в електричних ланцюгах.

Для переходу від одного сталого режиму до іншого потрібно певний перехідний період, протягом якого змінюються величини струмів і напруг в електричному ланцюзі. З більшою чи меншою швидкістю ці величини приходять у відповідність з умовами нового режиму.

Перехідні процеси виникають внаслідок зміни ЕРС в ланцюзі напруги, прикладеного до ланцюга або в зв’язку зі зміною її параметрів – опору, індуктивності або ємності.

Безпосередніми причинами виникнення перехідних процесів можуть бути комутаційні зміни режимів, т. Е. Включення і виключення джерел живлення, приймачів енергії, короткі замикання на ділянках електричних ланцюгів, зміни механічного навантаження електродвигунів і т. Д.

Електричні струми, напруги в ланцюзі під час перехідного процесу називають перехідними струмами або напругами.

Перехідний період в електричних ланцюгах найчастіше становить десяті й соті частки секунди. Однак, знання характеру перехідного процесу дуже важливо, т. К. І за короткий час можливі різкі скачки струмів і напруг, які можуть виявитися небезпечними для електроустановок.

Відгуки

Відгуків немає, поки що.

Будьте першим, хто залишив відгук “Презентації та плакати Електротехніка. Ланцюги з несинусоїдальними струмами”“

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *