Зачетный билет №17

1Потери мощности в магнитопроводе ротора (равны сумме потерь на гистерезис и на вихревые токи в роторе); механические потери мощности в двигателе (трение в подшипниках и трения ротора о воздух); электрические потери мощности в обмотках ротора и статора.

С увеличением нагрузки, кпд быстро возрастает и достигает максимального значения при нагрузке, близкой к номинальной.

2На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на стержни ротора и по закону магнитной индукции наводит в них ЭДС. В стержнях ротора под действием наводимой ЭДС возникает ток. Токи в стержнях ротора создают собственное магнитное поле стержней, которые вступают во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый стержень действует сила, которая складываясь по окружности создает вращающийся электромагнитный момент ротора.

3

4

5 В этой схеме диоды Д_I – Д₄ включены по мостовой схеме, к одной диагонали которой подведено переменное напряжение u₂ , а к другой подключен нагрузочный резистор R_Н. В течение первой половины периода напряжения u₂ , когда потенциал точки а положителен, точки b – отрицателен, диоды Д₁ , Д₃ открыты, Д₂, Д₄ – заперты, ток ί_н= ί_а1= ί_а3 течет через диоды Д₁, Д₃ и нагрузочный резистор R_Н. К диодам Д₂, Д₄ приложено напряжение вторичной обмотки трансформатора u₂. В другой полупериод напряжения u₂, потенциал точки а ниже потенциала точки b, диоды Д₂, открыты, Д₁ , Д₃ – закрыты, при этом ί_н= ί_а2= ί_а4 течет через диоды Д₂, Д₄ и нагрузочный резистор R_Н в том же направлении, что и в первый полупериод напряжения. При этом средний ток I и среднее напряжение U на нагрузке в два раза превышают ток и напряжение в однополупериодном выпрямителе, пульсации значительно меньше (Р≈0,67), U на каждом из диодов в закрытом состоянии равно U=U_2m величина U=0,9 U₂.

6 УПТ Усилители постоянного тока позволяют равномерно усиливать все частоты входного сигнала, вплоть до самых низких. Используется в автоматике, системах управления и слежения за целью, контрольно-измерительной технике.

Должны отвечать ряду требований:

4. в отсутствие входного сигнала должен отсутствовать выходной сигнал;

5. при изменении знака входного сигнала должен изменять знак и выходной сигнал;

6. напряжение на нагрузочном устройстве должно быть пропорционально входному напряжению.

Принцип работы дифференциального УПТоснован на использовании свойств четырехплечного моста сопротивлений. Мост будет сбалансирован, т. е. ток и напряжение нагрузочного устройстваR_Нбудут равны нулюI_Н=I_вых= 0,U_Н=U_вых= 0, когда выполняется условиеR_k1R_T2=R_k2R_T1, гдеR_T1иR_T2эквивалентные сопротивления транзисторов Т₁и Т₂. РезисторыR_k1иR_k2выбирают равными, а транзисторы Т₁и Т₂– идентичными. Следовательно, приU_вх1=U_вх2= 0 УПТ будет сбалансирован иU_вых= 0. При изменениидестабилизирующего фактора, например, температуры окружающей среды, транзисторы одинаково изменят свои характеристикиR_Т1=R_T2и баланс моста УПТне нарушается, т. к. R_k1(R_T2+R_T2)=R_k2(R_Т1+R_Т1). На практике уменьшение дрейфа нуля дифференциального УПТ удается достичь на 2-3 порядка, по сравнению с другими схемами УПТ, и составляет.

Использование в схемах дифференциальных УПТ двух источников питания –Е_ки Е_эпозволяет в режиме покоя настроить транзисторы так, чтоU_бэоТ1=U_бэоТ2=0 без дополнительных резисторов (отсутствуютR_бсм. УОЭ), и обеспечивает возможность подключения источников входного сигнала в режиме покоя без изменения режима работы УПТ.

В динамическом режимевходные сигналы УПТ подаются на базы транзисторов. Выходной сигнал снимается сR_Ни равенU_вых=К(U_вх1-U_вх2), где К – коэффициент усиления одного УОЭ, входящего в состав УПТ. Пусть на входе Т₁увеличилось напряжениеU_вх1, аU_вх2=0. Изменение электрических характеристик в схеме отражается диаграммой ΔU_вх1↑→U_бэТ1↑→I_КТ1↑→U_кэТ1↓→U_Rэ↑→R_кТ2↑→U_кэТ2→U_вых↑, из которой следует, что увеличение входного сигнала приводит к увеличению выходного. Поэтому вход транзистора Т₁называетсянеинвертирующий(не меняет фазу сигнала) и обозначается на схеме знаком «+». Аналогично можно показать, что увеличениеU_вх2приводит к уменьшениюU_вых, поэтому вход Т₂называетсяинвертирующий(меняет на 180фазу входного сигнала) и обозначается на схеме знаком «-».

7Особенность ЭСЛ в том, что схема логического элемента строится на основе интегральных дифференциальных усилителей, транзисторы Т₁, Т₂, Т₃которые могут переключать ток и при этом никогда не попадают в режим насыщения из-за наличия в коллекторных и эмиттерных цепях резисторовR₁…₆, ограничивающих этот ток, этим устраняется этап рассасывания избыточных зарядов, поэтому элементы типа ЭСЛ – самые быстродействующие: в настоящее время их быстродействие достигло субнаносекундного диапазона.

Важным достоинством элементов типа ЭСЛ является наличие инверсных выходов, позволяющих реализовать как логическую функцию, так и ее отрицание.

Если на один из входов или оба входа подать напряжение такого значения, что потенциал U_бэтранзисторов Т₁или Т₂станет больше порогового значения, то соответствующий или оба транзистора вместе откроются. Ток, протекающий через них, создаст падение напряжения на резистореR₆. напряжениеU_бэтранзистора Т₃падает и напряжение на коллекторе Т₃повышается. Если напряжение на обоих входах низкое и не достигает порогового значения транзисторы Т₁и Т₂закрыты, а транзистор Т₃открыт высоким напряжением на его переходеU_бэ, электрический потенциал коллектора Т₃падает. Инверсный выход с коллекторов транзисторов Т₁и Т₂реализует функцию ИЛИ–НЕ.

8Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). Цифро-аналоговые преобразователи являются интерфейсом между абстрактным цифровым миром и реальными аналоговыми сигналами. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит обратную операцию. Примером ЦАП является колонки.