Линейные электрические цепи постоянного тока (ЦПТ)

Электротехнические устройства постоянного тока и их области применения. Элементы электрической цепи. Источники и приемники электрической энергии. Их условные графические и позиционные обозначения на электрических схемах. Принципиальные электрические схемы. Схемы замещения электротехнических устройств. Идеальные элементы ЦПТ.

Топологические понятия теории электрических цепей: ветвь; узел; контур; независимый контур. Условные положительные направления электрических величин: эдс; тока; напряжения. Основные законы электрической цепи: Ома; Кирхгофа. Уравнение баланса мощностей. Режимы работы электрической цепи. Расчет простых цепей: цели; последовательное и параллельное соединение элементов электрической цепи. Расчет сложных электрических цепей. Методы. Метод контурных токов.

Однофазные цепи. Электротехнические устройства переменного тока. Причины их широкого распространения. Идеальные элементы цепи переменного тока. Основные параметры синусоидального тока: мгновенные; амплитудные; средние; действующие значения переменных величин. Период и частота переменного тока. Способы представления синусоидальных функций: волновыми диаграммами; векторами; комплексными числами.

Цепь с резистором. Цепь с идеальной индуктивностью. Цепь с идеальной емкостью. Цепь с последовательным соединением R, L, C. Комплексы полного сопротивления и проводимости. Комплекс полной мощности.

Цепи с параллельными ветвями. Расчет методом активных и реактивных токов. Резонансные явления в электрических цепях. Повышение коэффициента мощности электроустановок.

Трехфазные цепи. Преимущества трехфазных цепей. Трехфазный генератор.

Соединение фаз в звезду. Четырехпроводная цепь: фазные и линейные напряжения и токи. Соотношения между ними. Векторные диаграммы напряжений токов. Роль нулевого провода.

Соединение фаз в треугольник. Соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями.

Мощность трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузке. Мероприятия по повышению коэффициента мощности трехфазных установок. Заземление и зануление электроустановок.

Магнитные цепи. Область применения МЦ с постоянной МДС. Магнитное поле и его характеристики: B; Ф; H; F; μr; μo;μa. Ферромагнитные материалы и их свойства.

Законы магнитной цепи: полного тока, электромагнитной силы (Ампера), электромагнитной индукции (Фарадея), Ома. Расчет однородной магнитной цепи: прямая и обратная задачи. Тяговая сила электромагнита.

Магнитные цепи с переменной МДС. Особенности МЦ с переменной МДС: гистерезис; вихревые токи. Уравнение электрического. равновесия. Контакторы. Магнитные пускатели.

Трансформаторы. Назначение и применение трансформаторов. Устройство и принцип действия трансформаторов. Режимы работы: холостого хода.; нагрузочный; опыт короткого замыкания; аварийное КЗ. Схема замещения трансформатора. Внешняя характеристика трансформатора. КПД трансформатора. Трехфазные трансформаторы. Автотрансформаторы.

Измерительные трансформаторы.

Асинхронные двигатели (АД). Применение АД. Устройство АД. Принцип действия АД. Энергетическая диаграмма АД. Механические свойства АД. Естественная механическая характеристика АД и ее построение по паспортным и по каталожным данным. Рабочие характеристики АД. Пуск АД. Электрическое торможение АД. Регулирование скорости ротора АД. Однофазные АД.

Машины постоянного тока (МПТ). Применение МПТ. Устройство МПТ. Принцип действия МПТ. ЭДС МПТ. Двигатели постоянного тока (ДПТ). Типы ДПТ. Пуск ДПТ. Естественные механические характеристики ДПТ. Регулирование скорости якоря ДПТ: реостатное; полюсное; якорное.

Синхронные машины (СМ). Устройство, принцип действия синхронных генераторов. Устройство, принцип действия синхронных двигателей. Пуск СД. Механические свойства СД. Зависимость тока статора СД от тока возбуждения. Синхронные компенсаторы.

Электроника. Элементы электронной техники. Резисторы. Конденсаторы. Катушки индуктивности. Трансформаторы. Диоды. Тиристоры. Транзисторы.

Выпрямители. Неуправляемые выпрямители. Определение, применение, упрощающие допущения при анализе выпрямителей. Схемы выпрямителей. Соотношения между напряжениями, токами и мощностями в выпрямителях. Выбор диодов. Волновые диаграммы, поясняющие работу выпрямителей. Сглаживающие фильтры. Внешние характеристики выпрямителей. Их КПД.

Управляемый выпрямитель по схеме ОМС

Усилители. Простейший УНЧ на биполярном транзисторе. Схема, назначение ее элементов. Принцип работы. Температурная стабилизация работы усилителей. Многокаскадные усилители. Усилители мощности. Усилители постоянного тока. Операционные усилители. Цифровые устройства (ЦУ). Преимущества ЦУ. Простейшие логические операции: ИЛИ, И, НЕ. Логические элементы: ИЛИ, И, НЕ ИЛИ-НЕ, И-НЕ. Их обозначение на структурных схемах, таблицы истинности, электрические схемные аналоги.

Триггеры. Цифровые счетчики импульсов. Регистры. Дешифраторы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Касаткин А.С. Электротехника: учебник для вузов / А.С. Касаткин,М.В. Немцов. М.: Издательский центр «Академия, 2005. 542 с.

ISBN 5-06-005276-1.

2. Иванов И.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи / И.И. Иванов, А.Ф. Лукин, Г.И. Соловьев. СПб.: Лань, 2002. 192 с.

3. Сивяков Б.К. Электротехника и электроника: учеб. пособие / Б.К. Сивяков, В.С. Джумалиев, Д.Б. Сивяков. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. 120 с. ISBN 978-5-7433-1876-6.

4. Электротехника и основы электроники: методические указания и контрольные задания для студентов-заочников строит. и химико-технологич. спец. вузов / Г.Н. Глушков, П.А. Фукс. – М.: Высш. шк., 1990. – 128 с.

5. Рекус Г.Г. Основы электротехники и электроники в задачах и решениях: учеб. пособие / Г.Г.Рекус. – М.: Высш. шк., 2005. – 343 с.

ISBN 5-06-004413-0.