c) nii voolu magnetvälja energiana kui soojusena. 4. Joonisel on kujutatud voolutugevuse muutumine kahes poolis nende lülitamisel alalisvooluringi. (3p.) 4.1. Kumma pooli induktiivsus on suurem? a) A 4.2. Millisel ajavahemikul oli eneseinduktsiooni elektromotoorjõud suurim? d) ∆t1 4.3. Millisel ajavahemikul oli eneseinduktsiooni elektromotoorjõud vähim? e) ∆t2 a) A b) B c) induktiivsused on võrdsed d) ∆t1 e) ∆t2 f) ∆t3 g)∆t4 5. Missugused on järgmiste füüsikaliste suuruste tähised SI-s ? (7p.) a) q b) E c) L d) Φ e) I f) B g) εI 1) Magnetvoog - d) Φ 2) Induktsiooni elektromotoorjõud - b) E 3) Induktsioonvoolu tugevus - e) I 4) Magnetiline induktsioon - f) B 5) Elektrilaeng - a) q 6) Induktiivsus - c) L
Hoopis tülikam on sisse- ja väljalülitada ahelaid, mis sisaldavad reaktiivkomponente, nt. energiat salvestavaid kondensaatoreid ja/või induktiivsusi. Sel juhul peab lüliti taluma suuri voolutõukeid mahtuvusliku koormuse sisselülitamisel või suuri pingeimpulsse induktiivkoormuse väljalülitamisel. Tuleb arvestada ka seda, et ideaalset aktiivkoormust pole tegelikult olemas ja igas reaalses elektiahelas on alati olemas teatud mahtuvused (nt. isolatsioonimahtuvus) ja induktiivsused (nt. juhtide puisteinduktiivsus). Lüliti kommutatsiooniprotsess on vaadeldav energiamuundusprotsessina, mil kommutatsiooni 119 kestel toimub energia ümberpaigutumine ahela ühest komponendist teise
Kõigepealt tuleks teisendada rööbiti olev X kondensaator ja takisti lineaarseks kompleks- takistuseks impedantsiga Z. X Nüüd saab koostada kontuurvoolumeetodiga kaks võrrandit (kuna on kaks kontuuri). Mõlema voolu suunad peaksid ühtima antud voolu suundadega (nii on kõige lihtsam). Võrrandis on Zi mõlemad vastastikused induktiivsused. Jätke see võrrandist välja, mida teil pole ülesandes antud. Pooli vastastikune induktiivsus on vastavalt I 11 ( jX L + 2 jX M 12 + jX L 2 +Z 1 + 1 sellise märgiga, mis pidi läheb teises poolis vool ja kuidas on poolid omavahel ühendatud. I 11( jX M - jX M + jX L + Z 2 )+
pöörlemiskiirusest. Mootorid arendavad tüübisildil näidatud nimimomenti ainult väga madalatel kiirustel. Pöörlemiskiiruse suurenemisel arendatav moment väheneb, mis teatud kiiruse puhul võib ajami viia vääratustalitlusse, mida iseloomustab sünkronismist väljalangemine ehk sammukadu. Taolise momendikarakteristiku põhjuseks on mähiste induktiivsus. Mähiste pidevate ümberlülitamiste tõttu tekitavad induktiivsused vastuelektromotoorjõu, mistõttu suurtel kiirustel pole enam võimalik saavutada nimivoolu ega -momenti. Tänapäevaseid samm-mootoreid toidetakse enamasti reguleeritavatest vooluallikatest, mis tagavad püsiva voolu ja momendi suuremas kiiruspiirkonnas. Voolu hoidmisel konstantsena võib 12V nimipingega samm-mootori klemmipinge tõusta isegi 40V lähedale. Samm-mootori koormamisel tuleb kinni pidada teatud piirangutest: 1
induktiivsusi võime esimeses lähenduses käsitleda samuti lineaarsetena. Ent näiteks küllastatud ferromagnetilise südamikuga pool või trafo ei ole enam lineaarsed elemendid. Mittelineaarsete ahelate ja komponentide näidetena võime niisiis tuua küllastusreziimis oleva ferromagnetilise südamikuga poolid ja trafod, aga ka reaalsed võimendid, dioodid, transistorid, digitaalloogika elemendid jne. Selliste lineaarsete komponentide käitumist nagu takistid, kondensaatorid ja induktiivsused saame üldjoontes iseloomustada juba üheainsa parameetriga (vastavalt takistus, mahtuvus ja induktiivsus). Vastandina on mittelineaarsete komponentide iseloomustamiseks vajalikud nende ülekandefunktsioonid kas matemaatiliste avaldiste või graafikute kujul. Mittelineaarse lülituse parameetrite kirjeldamiseks on seega vaja lineaarse lülituega võrreldes tunduvalt suuremal hulgal informatsiooni. Kui tahetakse saada võimalikult
kasututsotstarbest võib alalsvoolu vahelüli olla erinevalt lahendatud, lihtsamal juhul kujudab ta endast ainult trosselit, mis tagab väljundis pidevvoolu reziimi. Keerukuselt järgmine on LC-silufilter, mis on sobiv suuremate koormuste korral ja mis tagab kõrgema kasuteguri. Keerukuselt kolmas on pingereguraator, mis teostab pinge regureerimist pulsi laiusmodulatsiooniga. Kui kasutakse pingereguraatorit siis kaob vajadus pinge regureerimine alaldis. Mootori ja vaheldi vahele ühendatavad induktiivsused on vaheldi väljundpinge hüpete silumiseks. Küllalt sageli sisaldab alisvoolu vahelüli ka pidurdustakistit, mis lülitatakse sisse mootori pidurdamiseks, pidurdustakisti hajutab mootori pidurdusenergiat ja väldib pingetõusu filtri ja pinge tõusu. Asünkroonmootorite toiteks kasutatavad sagedusmuunditele esitatakse järgmised nõuded: 1. Väljundpinge peab olema võimalikult lähedane siinuselisele, sest impulsilised pinged
aktiivtakistus ja X on reaktiivtakistus. Faasid pinge ja voolu vahel (phasor) - Ideaalse aktiivtakistuse korral eksisteerib ainult aktiivtakistus ja impedants on Z=R ja pinge ja voolu väärtuste vahel ei ole faasi erinevust, E=0. Reaktiivtakistus tekitab pinge ja voolu vahel faasi erinevuse, st nende makismaalväärtused ei lange ajaliselt kokku. Reaktiivtakistus on põhjustatud induktiivsuspoolist või mahtuvuskondensaatorist. Ideaalsed induktiivsused L ja mahtuvused C omavad ainult imaginaarsed reaktiivtakistust Z L= jL või ZC=1/jL , kus on sagedus. Elektrienergi arvestamine - Kasulikku tööd teeb ainult aktiivtakistus. Reaktiivtakistus nihutab voolu ja pinget, kuid koormab ülekandeliine. Elektrienergiaarvestid mõõdavad aktiivkomponenti või reaktiivkomponenti. Aktiivenergiarvesti suudab mõõta lubatud hälbe piirides ainult aktiivenergiat E= UIt, kus t on aeg voolu ja pinge
Hoopis tülikam on sisse- ja väljalülitada ahelaid, mis sisaldavad reaktiivkomponente, nt. energiat salvestavaid kondensaatoreid ja/või induktiivsusi. Sel juhul peab lüliti taluma suuri voolutõukeid mahtuvusliku koormuse sisselülitamisel või suuri pingeimpulsse induktiivkoormuse väljalülitamisel. Tuleb arvestada ka seda, et ideaalset aktiivkoormust pole tegelikult olemas ja igas reaalses elektiahelas on alati olemas teatud mahtuvused (nt. isolatsioonimahtuvus) ja induktiivsused (nt. juhtide puisteinduktiivsus). Lüliti kommutatsiooniprotsess on vaadeldav energiamuundusprotsessina, mil kommutatsiooni 119 kestel toimub energia ümberpaigutumine ahela ühest komponendist teise. Induktiivkoormuse puhul erineb voolukõver iL oluliselt pingekõverast (joonis 4.13) U ti tp iL Ukesk = ti / (ti + tp)
võimalikult kadudeta astmelt astmele. 1.2. Võimendamisel tekkivad moonutused Võimendusprotsessis tekivad paratamatult signaali moonutused, kuid need ei tohi ületada lubatud piiri. Tekkivaid moonutusi on kahte liiki: lineaar- ehk sagedusmoonutused ja mittelineaar- moonutused. Lineaarmoonutused tekivad lülituses leiduvate reaktiivelementide toimel, mille takistus sõltub sagedusest. Nendeks on kondensaatorid ja induktiivsused. Osa neist elementidest on lülitusse viidud kindlal eesmärgiga, osa aga tekivad parasiidselt (Nt: trafode puisteinduktiivsused või ahelate -vahelised parasiitmahtuvused). Selliste elementide toime tulemusena võimendatakse erineva sagedusega signaale erineval määral. See toime avaldub nii signaali amplituudi (joon.1.7), kui ka faasi muutustes (joon.1.8). K K=f(f) f Joon.1.7
tüüritava pingejagurina: 6.2. Võimendusastmed bipolaartransistori baasil Võimendid võivad sõltuvalt võimendi ülesandest olla kas üheastmelised või mitmeastmelised. Tavaliselt moodustab üks võimenduselement (transistor, elektronlamp, operatsioonvõimendi vms) koos vajalike abielementidega (takistid, kondensaatorid, induktiivsused jm) ühe võimendusastme. Erijuhtudel võib ühte võimendusastmesse olla kaasatud rohkem kui üks võimenduselement, näiteks kaks bipolaartransistori, mis üheskoos moodustavad liittransistori. Transistori kui võimenduselemendi ülesandeks on võimendada tema sisendil olevat signaali ja edastada see võimendatud kujul koormusele, milleks võib olla järgnev võimendusaste või lõppkoormus (tarbija). Transistori ja temal põhinevat võimendusastet
mõõtmete kihti. Mööbel – korteri. ja majaplaanidel Tekstid – kirjalikud andmed (tähised, pealkirjad jne.) Teljed – telgjoonte jaoks Torustikud – mitmesuguste torustike jaoks Viirutused – pinnakatete jaoks jne., sest kihtide kasutamine ei muuda joonise mahtu, kuna iga objekti kohta on nii-kui-nii tema kirjelduses olemas lahter „kuuluvus kihti”. Elektriskeemidel võik olla omaette kihid näiteks:, Dioodid, Induktiivsused, Kaitsmed, Klemmid, Kondensaatorid, Lülitid, Möötriistad, Releed, Resistorid, Transistorid, Voolujuhid jne. jne. Ehitusjoonistel: Aknad, Kanalisatsioon, Külm_vesi, Seinad, Soe_Õhk, Soojavarustus, Trepid, Uksed, Valamud jne. jne. Eriti on oluline kihilisus keeruliste jooniste puhul, kus jooni palju ja muidu pole võimalik aru saadagi, veel vähem õigesti joonestada, eriti kui on tegemist kolmemõõtmelise joonisega.
Filtri impulsskaja on avaldatav sageduskarakteristikust järgnevalt: 71. Komplekstakistus ehk impedants Kirjeldamaks samaaegselt amplituudide ja faaside vahelist seost kasutatakse komplekstakistuse ehk impedantsi Z mõistet: 𝑍 = 𝑅 + 𝑗𝑋 =|𝑍|𝑒 𝑗𝜑 Impedantsi avaldise reaalosa R on meile iuba tuntud tavaline takistus, tema imaginaarosa X kannab aga reaktiivtakistuse (reactance) nime Reaktiivtakistust põhjustavad elektriahelas olevad mahtuvused ja induktiivsused Impedantsi moodul |Z| määrab vahelduvpinge- ja voolu amplituudide suhte ning faas φ näitab faasinihet pinge- ja voolu vahel 72. Klemm, port, multiport Klemm - nimetatakse elektroonikakomponendi või – seadme juhtiva osa otspunkti Kasutatakse ka termineid nagu: viik, terminal, jalg vms Kuna vooluahel peab olema kinnine, siis on igal komponendil vähemalt kaks klemmi. Kahe klemmiga seadet nimetatakse kaksklemmiks
Sarnase toimega on ka RC ahelad. Snubber RC ahelate toime seisneb selles, et kondensaator on alati kiiretele pinge muutustele lühiseks, ning häire impulside energia neeldub kondensaatorite laadimise takistustes. (C=22F ja R100) Kolmas meetod leiab kasutamist siis kui on tegemist eriti häiretundlike ahelatega. Sel juhul lisatakse varistoritele ferrid rõngastele keritud väikesed induktiivsused. Induktiivsus on teatavasti kiirele pinge muutusele suureks takistuseks ja seetõttu ei pääse häire impuls toimima kontaktivaba lülititüristoridele. Häirekaitse elemendid sõltuvad tootvast firmad on kas väljaspoolt lisatavad või intergreeritud st. kontaktivaba lülitiga kokku ehitatud. Kontaktivabu lüliteid valmistatakse vooludele alates 0,5A kuni 100A. Neid valmistatakse ühe, kahe ja kolmefaasilistele.
Praktikas ei õnnestu kunagi võimendada signaale moonutuste vabalt, kuid moonutused ei tohi ületada lubatut piir. Sõltuvalt moonutuste põhjustustest ja ilmnemise viisist, eristatake kahesuhuseid moonutusi: lineaarmoonutusi mille põhjuseks on võimendi lülituses leiduvad sagedusest sõltuvad elemendid ja mitte lineaarmoonutused mille põhjuseks on võimendus elementide mitte lineaarsus. Sagedusest sõltuvadeks elemenditeks on mitmesugused kondensaatorid ja induktiivsused kaasaarvatud ka elementide ja juhtmete vahelised parasiit mahtuvused. Nende toimel võimendatakse erineva sagedusega signaale erineval määral (tavaliselt esineb võimenduse langus madalatel ja kõrgematel sagedustel). Võimenduse erinev määr kajastub võimendi amplituudi sageduskarakteristikul. Peale amplituudi muutuste põhjustavad eelnimetatud reaktiivelemendid. Ka veel signaali faasimoonutusi. Need kajastuvad faasisageduse karakteristikutel. Joonis 2.2.1
kõrge. Peamiselt kasutatavate vahetute sagedusmuundurite - tsüklokonverterite põhilisteks puudusteks on madal väljundpinge sagedus, mis ei saa olla kõrgem kui 0,4 toitepinge sagedust, ning madal võimsustegur. Energiasalvestite puudumise tõttu sisendi ja väljundi vahel on maatriks-sagedusmuunduritel kõrgeim kasutegur. Maatriksmuundurist toidetav elektriajam on parem võrreldes teistest vahelditest toidetavaga, kuna siin puuduvad lühikese tööeaga massiivsed induktiivsused (drosselid, reaktorid), võimalikud on mõlemasuunaline energiavoog, siinuselised sisend-ja väljundvoolud ning reguleeritav võimsustegur. Lisaks sellele soovitatakse maatriksmuundurit kasutada kõrgetemperatuurilistes ja kriitilise võimsuse/kaalu suhtega rakendustes pooljuhtlülitite suure integratsiooniastme ja kõrge töökindluse tõttu. Pidurdustakistid pole antud muunduris vajalikud, kuna pidurdusel tekkiva energiavoo saab suunata tagasi toitevõrku. Kuid siiski,
võimalikult kadudeta astmelt astmele. 7.2. Võimendamisel tekkivad moonutused 84 Võimendusprotsessis tekivad paratamatult signaali moonutused, kuid need ei tohi ületada lubatud piiri. Tekkivaid moonutusi on kahte liiki: lineaar- ehk sagedusmoonutused ja mittelineaar- moonutused. Lineaarmoonutused tekivad lülituses leiduvate reaktiivelementide toimel, mille takistus sõltub sagedusest. Nendeks on kondensaatorid ja induktiivsused. Osa neist elementidest on lülitusse viidud kindla eesmärgiga, osa aga tekivad parasiidselt (Nt: trafode puisteinduktiivsused või ahelate -vahelised parasiitmahtuvused). Selliste elementide toime tulemusena võimendatakse erineva sagedusega signaale erineval määral. See toime avaldub nii signaali amplituudi (joon.7.6), kui ka faasi muutustes (joon.7.7). K=f(f) K f . f m f k JOONIS 7.6
7.2. Võimendamisel tekkivad moonutused 62 Võimendusprotsessis tekivad paratamatult signaali moonutused, kuid need ei tohi ületada lubatud piiri. Tekkivaid moonutusi on kahte liiki: lineaar- ehk sagedusmoonutused ja mittelineaar- moonutused. Lineaarmoonutused tekivad lülituses leiduvate reaktiivelementide toimel, mille takistus sõltub sagedusest. Nendeks on kondensaatorid ja induktiivsused. Osa neist elementidest on lülitusse viidud kindla eesmärgiga, osa aga tekivad parasiidselt (Nt: trafode puisteinduktiivsused või ahelate -vahelised parasiitmahtuvused). Selliste elementide toime tulemusena võimendatakse erineva sagedusega signaale erineval määral. See toime avaldub nii signaali amplituudi (joon.7.6), kui ka faasi muutustes (joon.7.7). K K=f(f) . fm fk
13). Türistori V7 abil toimub tema avamisel alaldussilla väljundklemmide lühistamine, mis on võrdväärne kolme kontakti üheaegse sulgumisega mootori staatorimähise ahelas. Sellise skeemi puuduseks on asjaolu, et türistor vajab sundkommutatsiooni Joonis 2.12 Joonis 2.13 Kui täiendada selliseid staatiliste lülitite skeeme täiendavate elementidega nagu täiendavad türistorid, dioodid, takistid, induktiivsused jne, saame skeemid mootori erinevate talitluste realiseerimiseks. Vaatleme joonisel 2.14 toodud skeemi. Joonis 2.14 Selle skeemi abil saab mootorit käivitada, teha dünaamilist pidurdust ja mootori sammtalitlust. Mootori käivitamiseks antakse juhtimisimpulsid türistoridele V1, V2 ja V3, türistorile V4 juhtimisimpulsse ei anta. Mootori dünaamiliseks pidurduseks ei vajata täiendavat alalispingeallikat. Kui katkestada juhtimisimpulsside andmine
annaabi.ee 
