ELEKTROLÜÜTILINE toime: vere ja vahelduva elektromagnetvälja energiaks. KESKVÄÄRTUS mähisest 1)primaarmähis (vool tuleb sisse) 2)sekundaar mähis koevedeliku lagundamine. BIOLOOGILINE toime: lõhub saadakse voolu hetkväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu (vool tuleb välja) HETKVÄÄRTUS (i) ja AMPLITUUDVÄÄRTUS normaalseid talitusprotsesse, mõjub kesknärvisüsteemile. keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku (Im). FAASIJUHE juhe, kus on perioodiliselt muutuv pinge KAHJUSTUSED: 1)kohalik- elektritrauma 2)üldine- elektrilöök. kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega ja maandatud eseme suhtes. NULLJUHE juhe kus voolu sees ei ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. ole
Kui kaks sama sagedusega siinuskõverat on teineteise suhtes ajaliselt nihutatud, siis räägitakse faasinihkest ja faasinihkenurgast. 30. Voolu ja pinge keskväärtus Vahelduvvoolu hindamine on võimalik, kui lähtuda mingist keskmisest väärtusest. Siinussuuruste keskmine väärtus perioodi kohta on null, sest üks poolperiood on positiivne, teine, täpselt sama suurte hetkväärtustega, - negatiivne. Seepärast saab keskväärtusest rääkida poolperioodi kohta. Keskväärtus saadakse voolu hetkväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega T/2 ja ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. 31. Voolu ja pinge efektiivväärtus Vahelduvvoolu efektiivväärtuson võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis
takistit ja dioodi sisaldavas ahelas, kui sisendpinge rakendatakse takistile ja dioodile ning väljundpinge võetakse takistilt (dioodi lävepinge 0,6 V)! Tehke seda nii ideaalse dioodi kui ka lihtsustatud dioodi jaoks. Milline on antud juhul ruutkeskmine pinge ideaalse dioodi korral? Joonistage skeem sildlülituses dioodidega alaldi jaoks ja näidake signaali käik sellise juhul koos ruutkeskmise pingega (ainult ideaalsete dioodide jaoks)? (ideaalse dioodi korral on positiivse poolperioodi ajal väljundpinge väärtus samasugune nagu sisendsignaali korral ning negatiivse poolperioodi ajal on väljundpinge väärtus 0 V. lihtsustatud dioodi korral on positiivse poolperioodi ajal väljundpinge väärtus 0,6 V võrra väiksem ja kui pinge läheb väiksemaks, kui 0,6 V on väljundpinge 0 V. Ruutkeskmise pinge jaoks võib ideaalse dioodi korral jagada kogu signaali ruutkeskmise pinge kahega (vaata vahelduvsignaali osa Urms = 1,41 V).
Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis sama aja jooksul eraldab vahelduvvooluga võrdse soojushulga. Efektiivväärtus, kui kõige sagedamini kasutatav, tähistatakse sama tähega ilma indeksita ja kujutab siinussuuruste korral ruutkeskmist väärtust: I=Im/2 ; U=Um/2 34. Vahelduvvoolu keskväärtus ja tähistus? Keskväärtus saadakse voolu hetkväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega T/2 ja ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. Siinusvoolu kesk- ja maksimaalväärtuse vahel kehtib seos Ik=(2/)*Im=0,637*Im siinuspinge korral aga Uk=(2/)*Um=0,637*Um Sisuliselt tähendab keskväärtusest rääkimine sinusoidi poolperioodi asendamist ristkülikuga, mille kõrgus on 0,637 amplituudväärtusest. 35. 5.3.1
nihutatud, siis räägitakse faasinihkest ja faasinihkenurgast. 30. Voolu ja pinge keskväärtus Vahelduvvoolu ja pinge hetkväärtus muutub pidevalt. Vahelduvvoolu väärtuse hindamine on võimalik, kui lähtuda mingist keskmisest väärtusest. Siinussuuruste keskmine väärtus perioodi kohta on null, sest üks pooleperiood on positiivne, teine, täpselt samasuurte hetkväärtustega negatiivne- seepärast saab rääkida keskmisest ehk keskväärtusest vaid poolperioodi kohta. Keskväärtus saadakse voolu hetkväärtuse aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega T/2 ja ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. 2 Siinusvoolu kesk- ja maksimaalväärtuse vahel kehtib seos: I k = I m = 0,637 · I m
Kontrolltöö 1.Mis on vahelduvvool? Vahelduvvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas perioodiliselt muutub. Kõige laiemalt on kasutusel siinusfunktsiooni kohaselt muutuv vahelduvvool ‒ siinusvool. periood T ‒ ajavahemik, mille jooksul vool läbib ühekordselt kõik väärtused sagedus f ‒ perioodide arv sekundis, mõõtühik herts tippväärtus Im ‒ kummagi poolperioodi amplituudväärtus efektiivväärtus I ‒ vool, mis on efektiivsuselt, nt soojustoimelt samaväärne niisama tugeva alalisvooluga 2. Mis on voolutugevuse hetkväärtus? Vahelduvvoolu hetkväärtus on voolu väärtus suvalisel ajahetkel. Hetkväärtust tähistatakse vastava väikese tähega i. e – elektromotoorjõu hetkväärtus, mõõdetakse voltides (V); u – pinge hetkväärtus, mõõdetakse voltides (V); i – voolutugevuse hetkväärtus, mõõdetakse amprites (A). 3
väiketähega. Seega on i voolu hetkväärtuse tähis, u pinge hetkväärtuse tähis jne. Perioodiliselt muutuva suuruse suurimat hetkväärtust nimetatakse maksimaalväärtuseks ehk amplituudiks ja tähistatakse suurtähega koos indeksiga m. Vooluamplituudi tähis on siis Im ja pingeamplituudil Um. Ajavahemikku, mille vältel muutuv suurus teeb ühekordselt läbi kõik oma muutused, nimetatakse perioodiks, tähistatakse tähega T ja mõõdetakse sekundites. Poolperioodi vältel kulgeb vool ühes (positiivses) suunas ja järgmise poolperioodi vältel vastassuunas (negatiivses suunas). 71 Perioodide arvu sekundis ehk perioodi pöördväärtust nimetatakse vahelduvvoolu sageduseks ja tähistatakse tähega f. Sageduse mõõtühikuks on herts (Hz) saksa füüsiku Heinrich Hertzi (1857-1894) auks. 1 f= T f sagedus hertsides (Hz) T periood sekundites (s)
Küsimuste vastused 1) Alalisvoolumootorid Alalisvoolumootorites kasutatakse magnetvälja tekitamiseks staatoril paiknevat ergutusmähist või püsimagneteid. Kontaktrõngaste ja harjakeste abil juhitakse pöörlevasse raami alalisvool (vt. Joonis 2.5). Et rootor pöörleks püsivalt ühes suunas, tuleb ankruvoolu suunda iga poolperioodi tagant reverseerida. Ankruvoolu suuna muutmiseks kasutatakse alalisvoolumootorites mehaanilist või pooljuhtidega töötavat kommutaatorit.Sõltuvalt ergutusmähise asukohast võivad alalisvoolumootorid olla kas a) võõrergutusega, kus ergutusmähist toidetakse eraldi toiteahelast, b) jadaergutusega, kus ergutusmähis on ühendatud jadamisi ankruga, c) rööpergutusega, kus ergutusmähis on ühendatud paralleelselt ankruga, või siis kombineeritult jada -ja rööpergutusega. Lisaks sellele
P-N-siirde talitus sõltub ka rakendatud pinge sagedusest. Sagedust piiravaks teguriks on põhiliselt P-N-siirde inerts. Kui siirdele mõjub päripinge, siis tõkkekiht puudub. Kui aga rakenduv pinge muudab polaarsust, siis tekib tõkkekiht. JOONIS 1.11 Tõkkekihi tekkimine ei toimu aga momentaalselt, vaid alles mõne hetke möödumisel. Kui tõkkekiht ei ole veel kujunenud, siis läbib siiret vool ka negatiivse poolperioodi algul (joonis 1.11). Kirjeldatud nähtus ilmneb kõrgetel sagedustel vastuvoolu suurenemisena. Aega, mis kulub tõkkekihi taastamiseks pinge polaarsuse muutumisel, nimetatakse taastumiskestuseks ja selleks loetakse ajavahemikku, mille jooksul vastutakistus saavutab 90% oma väärtusest pärast ümberlülitumist päripingelt vastupingele. 1.6. P-N-siirde läbilöök (Breakdown) P-N-siirde pärisuunareziim on piiratud suurima lubatava pärivooluga. Lubatav pärivool
P-N-siirde talitus sõltub ka rakendatud pinge sagedusest. Sagedust piiravaks teguriks on põhiliselt P-N-siirde inerts. Kui siirdele mõjub päripinge, siis tõkkekiht puudub. Kui aga rakenduv pinge muudab polaarsust, siis tekib tõkkekiht. JOONIS 1.11 Tõkkekihi tekkimine ei toimu aga momentaalselt, vaid alles mõne hetke möödumisel. Kui tõkkekiht ei ole veel kujunenud, siis läbib siiret vool ka negatiivse poolperioodi algul (joonis 1.11). Kirjeldatud nähtus ilmneb kõrgetel sagedustel vastuvoolu suurenemisena. Aega, mis kulub tõkkekihi taastamiseks pinge polaarsuse muutumisel, nimetatakse taastumiskestuseks ja selleks loetakse ajavahemikku, mille jooksul vastutakistus saavutab 90% oma väärtusest pärast ümberlülitumist päripingelt vastupingele. 1.6. P-N-siirde läbilöök (Breakdown) P-N-siirde pärisuunareziim on piiratud suurima lubatava pärivooluga. Lubatav pärivool sõltub
mõjutada ka voolu ennast. Kontrollküsimused: 1.Kuidas võib iseloomustada endainduktsiooni nähtust? Vastus: avaldub voolu muutumisel ja pidurdab muutust. Vahelduvvool Vaheluvvool- elektrivool, mille suund perioodiliselt muutub. Period T- ajavaemik, mille jooksil vool läib ühekordselt kõik väärtused; Sagedus f- perioodide arv sekundis, mõõtühik herts; Tippväärtus Im- kummagi poolperioodi amplituudväärtus; Efektiivväärtus I vol, mis on efektiivsuselt, nt soojustoimelt samaväärne niisama tugeva alalisvooluga.
2 EI Surutud kahe liigendiga varda kriitiline telgkoormus: FCR = , l2 Iga kahe liigendi vahel on surutud varda elastne joon sinusoidi ühe poolperioodi kujuga. Suurem liigendtugede hulk suurendab surutud varda kriitilise (ja ka lubatavat) telgkoormuse väärtust (Joon. 13.3): n= 1 n=2 n=4 (2) (4) FCR FCR FCR
ühendatud +ga ja suurem osa elektrone liigub sinna peale. P-tüüpi pooljuht on ühendatud klemmiga ning enamik auke nihkub sinna poole. Seega, üle kontaktkihi toimub väheste laengute suunatud liikumine, mille tõttu voolutugevus on minimaalne, kontaktkihi takistus suur ja elektrijuhtivus väike. Antud juhul kasutatakse dioodi vahelduvvoolu muutmiseks alalisvooluks. Et kui voolul on selline suund, et ta tekitab elektrivälja nagu juhul @ siis selle poolperioodi voolu laseb diood läbi . Kui teisel pool dioodil on selline suund nagu voolul (b), on diood ,,lukus", seega 1 dioodi kasutamise korral saame me vaheldusvoolust pulseeriva alalisvoolu. Pideva alalisvoolu saamiseks kasut. Vähemalt 2 dioodi, mis töötavad vastupidistes tööreziimides. joonis.
Eestis ja enamikus Euroopa maades 50 Hz. Kui pikk on tööstussagedusliku voolu periood? Vahelduvvoolu ja -pinge keskväärtus Vahelduvvoolu ja -pinge hetkväärtus muutub pidevalt. Vahelduvvoolu väärtuse hindamine on võimalik, kui lähtuda mingist keskmisest väärtusest. Siinussuuruste keskmine väärtus perioodi kohta on null, sest üks poolperiood on positiivne, teine, täpselt samasuurte hetkväärtustega, negatiivne. Seepärast saab keskmisest ehk keskväärtusest rääkida vaid poolperioodi kohta. Siinusvoolu ja -pinge kesk- ja maksimaalväärtuste vahel kehivad seosed: Keskväärtusega arvestatakse vahelduvvoolu alaldamise korral. Poolperioodalaldi keskväärtus Vahelduvvoolu ja -pinge efektiivväärtus Keskväärtuses ei iseloomusta vahelduvvoolu õigesti energeetilisest seisukohast. Selleks kasutatakse vahelduvvoolu efektiivväärtust. Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas
Multivibrad kus transistoride suletud ja küllastus olekute kestused on võrdsed nimetatakse pinge harvenduse tulemus on 2 siis siirde portsessi tulemusl tekkivad meile väljundisse võrdse sümmeetriliseks multivibraks. Kollektoridelt saadav väljundpinge on sel juhul samakujuline kui amplituudiga kahepolaarsed impulsid, see tähendab impulss pingest on kadunud alalis komponent. See nihutatud poolperioodi võrra. Sümmeetrilisel multrivibral C1Rb2=C2Rb1. kui valida kondensaatorid on kooskõlas elektrotehnikaga, sest teatavasti ei lase kondensaator alalispinget läbi.Piirikud:Piirikuteks või baasi takistused erinevadena on transistoride suletud ja küllastus olekute kestused erinevad ja me nimetatakse lülitusi mille väljund pinge järgib sisend pinge kuju kuni teatud tasemini mida nimetatakse saame mitte sümeetrilise kujuga vibraatori
on nt. alalivoolu elektrimootorid. 6. Reguleeritavad alaldid Kasutades alaldid dioodide asemel türistore. On võimalik tüürimpulside abil nihutada alalduselemendi avanemishetke, ning sellele vastavalt muutub ka alaldatava pinge keskväärtust. Kui esimene käivitusimpuls antakse positiivse poolperioodi lõppuosal, siis saame väljundis väikese alaldatud pinge, kuna türistor avaneb alles poolperioodi lõppul, ning seetõttu saadakse ka lühike ja väikese amplituudiga väljundimpuls, mille keskväärtus on madal. Teine käivitusimpuls
13.7. Millises tasandis toimub nõtke? peatasandis 13.8. Defineerige surutud varda kriitiline koormus! Vardale mõjuv jõud, mille korral tekib nõtke 13.9. Millest sõltub surutud varda kriitiline koormus? Nõtkepikkusest, EI korrutisest. 13.10. Millise kujuga on surutud ühtlase sirge varda elastne joon? koosinusoidi osa (mille kuju määrab n väärtus) 13.11. Mis on varda nõtkepikkus (efektiivne pikkus)? nõtkunud varda elastse joone (sinusoidi) ühe poolperioodi pikkus 13.12. Kuidas sõltub nõtkepikkus varda kinnitamise viisist? Le=l korda müü, erinev kinntamis viis annab erineva müü teguri. 13.13. Milline on Euler'i lahendi kehtivustingimus stabiilsusanalüüsis? Euler'i lahendid kehtivad vaid selliste elastsete deformatsioonide korral, mis on koormusega lineaarselt seotud (ehk juhtudel kus materjali elastsusmooduli E saab lugeda konstandiks) 13.14. Mis on surutud varda kriitiline pinge? Sigma cr= E pii ruut jagatud lambda ruut 13.15
antud peatasandis 13.8. Defineerige surutud varda kriitiline koormus! kui läbipaine häiringu kadudes püsib, kuid ei suurene, ongi rakendatud koormus oma väärtuselt kriitiline FCR lE - varda nõtkepikkus 13.9. Millest sõltub surutud varda kriitiline koormus? 13.10. Millise kujuga on surutud ühtlase sirge varda elastne joon? on koosinusoidi osa 13.11. Mis on varda nõtkepikkus (efektiivne pikkus)? = nõtkunud varda elastse joone (sinusoidi) ühe poolperioodi pikkus 13.12. Kuidas sõltub nõtkepikkus varda kinnitamise viisist? Igal varda kinnitusel on oma nõtkepikkus; - varda pikkuse redutseerimistegur; l- varda tegelik pikkus, [m]. 13.13. Milline on Euler'i lahendi kehtivustingimus stabiilsusanalüüsis? Varda stabiilsustingimus avaldub kriitilise koormuse ja nõtke nõutava varuteguri kaudu. 13.14. Mis on surutud varda kriitiline pinge? kriitiline pinge ei tohi ületada materjali proportsionaalsuse piiri. 13.15
Id Ud f. 1 e. g. Fi Joonis 1.3 17 kus 1 on nurksagedus, f1 võrgupinge sagedus ja t aeg. Siinuspinge positiivse poolperioodi vältel dioodi VD anoodi potentsiaal on positiivne ja katoodi potentsiaal on negatiivne ning diood juhib voolu (on avatud) seni, kuni see on päripingestatud. Sel ajal läbib alalisvoolu positiivne poolperiood koormuseks olevat mootorit M. Siinuspinge negatiivse poolperioodi vältel muutub anoodi potentsiaal negatiivseks ja katoodi potentsiaal positiivseks. Nüüd on diood vastupingestatud (on suletud), vool praktiliselt koormust ei läbi ning seetõttu puudub ka koormusel pinge
Vaadeldud lõppvõimendi lülitus on küll lihtne kuid ta on vähe levinud. Vähese leviku põhjuseks on madalkasutegur mis väljudub tarbijtava võimsuse suhtena. =Pvälj/P0. Vaadeldud lülitusel ei ületa kasutegur 30%. Kõrgema kasuteguri tagab nii nimetatud vastastakk lülitus. Joonis 2.5.4 skeem + 5 graafikut Vastastakk lülituses kasutatakse kahte transistori millised töötavad kordamööda nii, et üks võimendab signaali üht poolperioodi ja teine teist. Transistoride tööpunkt valitakse seejuures transistori avamise piirile mis tõttu väheneb tarbitav vool ja suureneb kasutegur. Selleks, et transistorid saaksid töötada korda mööda tuleb sisend pinge muuta 2ks võrdseks kuid vastasfaasiliseks signaaliks. Selleks kasutatakse sisend trafot kuid selle ülesande täitmiseks võidakse kasutada ka samasuguse toimega electron lülitust mida nimetatakse faasipöörde lülituseks.
sõltub süsteemi stabiilsus faasinihkest Joonis 6 · mittelineaarmoonutused on tingitud kasutavate elementide elemtide mittelineaarsusest ja põhiliseks põhjustajaks on transistori sisendtunnusjooneks on mittelineaarsust Joonis 7. Mittelinaarmoodustus avaldub selles et signaali erinevaid hetkväärtusi võimendatakse erineval määral toodud näite puhul võimeldatakse signaali negatiivset poolperioodi vähem kui positiivset. Taolise toime tulemusel muutub siinuseline signaal mittesiinuseliseks. Mittesiinuseline vool või pinge on aga vaadeldav aga harmooniliste summaga, võime seljuhul õelda ka elementide mittelineaarsuse toimel tekivad signaali uued komponendid, millised sisendis puuduvad. Neid komponente nimetatakse mittelineaarsuse protuktideks. Mittelinaarsete moodustuste määra iseloomustatkse mittelineaarsuspunktide hulgaga
saab ära kasutada alumiiniumi keevitamisel. Keevituskaares 1 liikuvad ioonid 2 lõhuvad oksiidikihti 4, eemaldades oksiidiosad 3 metalli pinnalt. Seda osa saab kasutada alumiiniumi keevitamisel, kuid siiski vastavalt elektroodi võimsusele. Vahelduvvooluga keevitamine. 5 Vahelduvvooluga keevitamisel muutub poolused 100 korda sekundis vastavalt pinge sagedusele vooluvõrgus. Poolperioodi ajal toimub keevitamine miinuspooluse ajal ja metalli puhastamine oksiidi kilest plusspooluse teise poolperioodi ajal. Sellist moodust tuleb kasutada alumiiniumi ja tema -sulamite ning magneesiumi ja magneesiumisulamite keevitamiseks. Keevitusvoolu liigi kasutamine erinevate metallide keevitamiseks. Keevitatav materjal Alalisvool (DC) Vahelduvvool (AC) Alumiinium x
täiendavaid elektrone, mis suurendab vastuvoolu ning sellise vastuvoolu suurenemine võib viia läbilöögini. 1.5 PN siirde sagedusomadused Päri- ja vastusuuna reziimide kiirel vaheldumisel toimub laengukandjate ümber paiknemine P osast N ossa ja vastupidi. On ilmne, et see protsess võtab aega, järeikult ei saa tekkida vastusuuna takistus hetkeliselt ning tulemusena tekib vastupingelise poolperioodi algul tavalisest suurem vastuvoolu impulss. (joonis) Kui mingis pooljuht seadises kasutatakse PN siirde põhiomadust siis tuleb arvestada et siirde sagedus omadustel on alati mingi piir, seejuures see piir võib olla erineb sõltuvalt sellest, millist tehnoloogiat on kasutatud siirde kujundamisel. 1.6 Pooljuht dioodid Pooljuht seadiseid mille põhiosaks on ühe siirdega pooljuht kristall nimetatakse pooljuht dioodideks.
Skeem on elektriseadmete üksikelementide ja nende omavaheliste seoste tignlik lihtsustatud kujutis, mis selgitab seadme struktuuri ja tööpõhimõtet. Voolu ja pinge keskväärtus Vahelduvvoolu hindamine on võimalik, kui lähtuda mingist keskmisest väärtusest. Siinussuuruste keskmine väärtus perioodi kohta on null, sest üks poolperiood on positiivne, teine, täpselt sama suurte hetkväärtustega, negatiivne. Seepärast saab keskväärtusest rääkida poolperioodi kohta. Keskväärtus saadakse voolu hetkväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtuste aritmeetilise keskmisena. Voolu keskväärtus poolperioodi kohta väljendub graafiliselt ristküliku kõrgusena, mille alus võrdub poolperioodi pikkusega T/2 ja ristküliku pindala võrdub voolukõvera poolt piiratud pindalaga. Voolu ja pinge efektiivväärtus Vahelduvvoolu efektiivväärtus on võrdne niisuguse alalisvooluga, mis samas takistis sama aja
põllumajandusenergeetika instituudis välja töötatud teisaldatavat mikrokontrollerit võimsuse ja elektrienergia tarbimise mõõtmiseks ning registreerimiseks [50, 51]. Seadme voolu primaarmuunduriteks on standardsed voolutangid, seetõttu saab mõõturit paigaldada tarbija vooluringi katkestamata. Seade on kasutatav nii ühe- kui ka kolmefaasilises võrgus. Mõõtmise esimesel etapil määratakse kindlaks faasipinge poolperioodi täpne pikkus. Selleks fikseeritakse komparaatori abil siinuselise (üldjuhul harmoonilise) 29 signaali poolt nullväärtuse ületamise hetked. Järgmisel etapil mõõdetakse faasi pinge ja voolu hetkväärtused pinge ühe poolperioodi jooksul mitu korda. Mõõtetsüklite arv on võrdeline kasutatava mikroprotsessori taktisagedusega ja võib ulatuda mitme sajani
türistor tüürskeemilt saadud tüürimpulsi mõjul ning sulgub ise siis, kui temale rakendatud vahelduvpinge hetkväärtus langeb poolperioodi lõpul allapoole türistori hoidepinget. Vahelduvpinge efektiivväärtuse reguleerimine toimub kas osa poolperioodi "väljalõikamisega",
suureneb uuest nullini (negatiivne poolperiood). Kõige laiemalt on kasutusel siinusfunktsioonikohaselt muutuv vahelduvvool siinusvool. Vahelduvvoolu rahvusvaheliselt kasutatav tähis on AC. Vahelduvvoolu iseloomustavad tähtsamad suurused on järgmised: periood T ajavahemik, mille jooksul vool läbib ühekordselt kõik väärtused; sagedus f perioodide arv sekundis, mõõtühik herts; tippväärtus Im kummagi poolperioodi amplituudväärtus; efektiivväärtus I vool, mis on efektiivsuselt, nt soojustoimelt samaväärne niisama tugeva alalisvooluga; rahvusvaheliselt kasutatav tähis on RMS (root mean square ruutkeskmine väärtus perioodi kestel). 6. Vahelduvvoolu väärtused: Hetkväärtuseks - muutuva suuruse väärtus mingil hetkel Keskväärtus-määratakse poolperjoodi kohta, kuna terves perjoodis võrdub nulliga, vahelduvvoolu keskväärtuson võrdne
Ühefaasiline täisperiood alaldi Omadused: · Trafo sekundaarmähis peab olema keskväljavõttega · Dioodidele langeb suur vastupinge · Suurem dioodide arv · Trafo töötab paremas reziimis · Alaldatud voolu kuju on parem, väiksem pulsatsioon. Ühefaasiline täisperiood pooljuhtalaldi sildlülituses Suur pluss on see, et trafo ei vaja keskväljavõtet. Vt. Joonis ühefaasiline täisperiood pooljuhtalaldi sildlülituses Omadused: · Dioode kasutatakse ainult ühe poolperioodi ajal · Koormusega jääb alati jadamisi kaks dioodi, mis oluliselt suurendab koormusahela takistust · Sekundaarmähis on täielikult kasutuses, ei ole vaja erilist keskväljavõttega mähist · Dioodidele langev vastupinge on väiksem Stabiliseerimine Stabiliseerimine on teatud suuruse stabiilsena ehk muutumatuna hoidmine. Stabilisaator on seade mis teostab stabiliseerimist. Liigitus: · Stabiliseeritavast suurusest lähtuvalt (pinge- või voolustabilisaator)
o kui s = 1 m, siis 24 kV/cm · tugevalt mitteühtlases väljas o 4 kV/cm kuni 7 kV/cm 22. Õhu elektrilise tugevuse sõltuvus vahelduvpinge sagedusest Läbilöögipinge tippväärtus vahelduvpingel leitakse tavaliselt: U50AC = 1,1 U50SI . Vahelduvpingel avaldab mõju ka rakendatud pinge sagedus: Joonis 2.22 Õhu läbilöögipinge sõltuvus sagedusest · Vahemikus 1 sagedus ei mõjuta ionisatsiooniprotsessi · Vahemikus 2 ei jõua kõik (positiivsed) ioonid ühe poolperioodi jooksul katoodini · Vahemikus 3 tekib tasakaal uute ioonide tekkimise ja ioonide katoodile jõudmise vahel · Vahemikus 4 ei jõua kõik vabad elektronid ühe poolperioodi jooksul anoodile · Vahemikus 5 ei jõua kõik elektronid enam ioniseerida Õhu läbilöögipingele avaldavad mõju atmosfääri tingimused, so temperatuur, rõhk ja niiskus: Katsetulemused taandatakse "normaaltingimustele" Normaaltingimused on: · Temperatuur 293°K = 20°C · Rõhk 101,3 kPa = 760 mmHg
Neljakvadrandilise muunduri talitlust, mil korraga töötavad ainult kaks pooljuhtlülitit (ülejäänud kaks on välja lülitatud) nimetatakse ühepolaarseks talitluseks. Neljakvadrandilist muundurit saab kasutada ka nii, et pooljuhtlüliteid kommuteeritakse paarikaupa (PL1, PL2) ja (PL3, PL4). Sel juhul moodustub väljundis nelinurkne vahelduvpinge, mille keskväärtust saab reguleerida pooljuhtide suhtelise lülituskestusega. Pinge positiivse ja negatiive poolperioodi võrdse kestuse korral on väljundpinge keskväärtus null. Firma ABB alalisvooluajamid DCS 400 135 4.6. Pinge- või vooluvaheldiga ajam Vaheldi muundab alalispinge vahelduvpingeks või alalisvoolu vahelduvvooluks. Vastavalt sellele eristatakse pinge- ja vooluvaheldeid. Pingevaheldi toiteallikaks on väikese sisetakistusega pingeallikas, mille tunnuseks on tavaliselt allikaga rööbiti lülitatud suure
1.35), siis tekib olukord kus eri transistoride voolud tekitavad koormustakistuses erisuunalisi voole. Ja kui eeldada, et eri transistorid võimendavad signaali erinevaid poolperioode, siis saamegi tarbijas voolu signaali mõlemal poolperioodil. Lülituse puuduseks on vajadus kahe toiteallika järele. On võimalik läbi ajada ka ühe toiteallikaga, kui kasutada joon.1.36 toodud lülitust . Sisendsignaali esimesel poolperioodil saab positiivse poolperioodi VT1 baas, transistor avaneb ja kollektor vool kulgeb joonisel näidatud suunas. Selle kollektori voolu toimel toimub ka kondensaator C laadimine ja kui järgmisel poolperioodil transistor VT1 suletakse ja VT2 avatakse, siis eelmisel poolperioodil laetud kondensaator hakkab nüüd toimima pingeallikana ja tekkib normaalne kollektori vool, milline läbib tarbijat eelmise poolperioodiga võrreldes vastassuunas, see tähendab, saame tarbijal normaalse vahelduvvoolulise signaali
väiketähega. Seega on i voolu hetkväärtuse tähis, u pinge hetkväärtuse tähis jne. Perioodiliselt muutuva suuruse suurimat hetkväärtust nimetatakse maksimaalväärtuseks ehk amplituudiks ja tähistatakse suurtähega koos indeksiga m. Vooluamplituudi tähis on siis Im ja pingeamplituudil Um. Ajavahemikku, mille vältel muutuv suurus teeb ühekordselt läbi kõik oma muutused, nimetatakse perioodiks, tähistatakse tähega T ja mõõdetakse sekundites. Poolperioodi vältel kulgeb vool ühes (positiivses) suunas ja järgmise poolperioodi vältel vastassuunas (negatiivses suunas). 71 Perioodide arvu sekundis ehk perioodi pöördväärtust nimetatakse vahelduvvoolu sageduseks ja tähistatakse tähega f. Sageduse mõõtühikuks on herts (Hz) saksa füüsiku Heinrich Hertzi (1857-1894) auks. 1 f= T f sagedus hertsides (Hz) T periood sekundites (s)
kui pinge (vool) vaheneb, siludes selliselt pinge (voolu) muutumise. Alaldid jagunevad vastavalt toitepinge faaside arvule uhefaasilisteks mitmefaasilisteks. Uhefaasilised alaldid on omakorda poolperioodalaldid taisperioodalaldid. 40. Poolperioodalaldi, seda iseloomustavad suurused. Lihtsaima uhefaasilise silufiltrita uhe ventiiliga alaldi (joonis 9.2) valjundvool on katkelis-pulseeriv, sest diood juhib voolu ainult vahelduvpinge uhe poolperioodi ajal (joonis 9.3, b). Seetottu nimetatakse uhe ventiiliga alaldit oolperioodalaldiks. Pooljuhtdioodid valitakse alaldi jaoks lahtudes kahest parameetrist: dioodile lubatud voolust Ilub parisuunas; dioodile mojuvast vastupingest Uv, kui diood on suletud. Dioodi oigeks valikuks on vaja teada dioodi labiva voolu kesk-, efektiiv- ja maksimaalvaartust. Poolperioodalaldi puudused: tugev pulsatsioon; trafo voimsuse ebapiisav kasutamine.
edastada, sest tema väljund muutub kohe pärast sisendsignaali saabumist. Järelikult on info sisestamise hetkel väljundi olek ebamäärane, s. t pole teada, kas sealt loetakse trigeri eelmist või järgmist olekut. Probleemi lahendab kahetaktiliste sünkroonsete trigerite kasutamine. Trigeri esimese ja teise astme sünkroniseerimissignaal on pool perioodi nihutatud. Seega kirjutatakse sünkroniseerimissignaali esimese poolperioodi jooksul info sisendist trigeri esimesse astmesse ning samal ajal on väljundist võimalik lugeda trigeri eelmisele taktile vastavat olekut. Teise poolperioodi jooksul viiakse info trigeri esimesest astmest teise, mille järel triger on valmis järgmisteks infovahetusteks. Kahetaktilise trigeri oleku muutumine toimub pärast sünkroniseerimissignaali lõppu, s. t tema tagafrondiga. Kahetaktiliste trigeritega saab koostada suvalisi loogikaskeeme,
Jõuõlg on lühim kaugus pöörlemiskeskpunktist kuni jõu mõjusirgeni. (Tee ise joonis) Impulssmomendiks (tähis-L) nimetatakse keha impulsi (p) ja pöörlemisraadiuse (r) korrutist. Valem: L=p·r ehk( L=m·v·r=m·ω·r²), ühik 1kgm²/s². Looduses kehtib impulssmomendi jäävuse seadus, mille tõttu pöörlemisraadiuse vähenedes keha nurkkiirus suureneb ja vastupidi. 2. Võnkumiseks nimetatakse sellist perioodilist liikumist, mille korral keha kordab oma trajektoori muutes iga poolperioodi järel liikumise suuna vastupidiseks. Võnkumised võivad olla: vaba-, sund- ja isevõnkumised. Vabavõnkumine tekib sel juhul, kui keha kõrvalekallutamisel tasakaaluasendist tekib jõukomponent, mis on suunatud tasakaaluasendi poole ja hõõrdumine süsteemis on väike. (nööri otsas rippuv raskus hakkab löögi mõjul võnkuma) Vabavõnkumised on hõõrdumise tõttu sumbuvad, s.t. võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist hakkab vähenema. Sundvõnkumisi põhjustab mõni väline jõud
liat; ut =-+ t2-t' i tr-t,,1, '2" 1 E*: -= ledt. tz -tt ,' , Siinuselistesuuruste keskvddrtus( s.o.siinusk6vera alunepindala)koguperioodi ja negatiivnepoolperioodi f vdftelon 0 (positiivne osad kompenseeruvad). Sellet6ttu kasutametavaliseltm6istet "positiivse poolperioodi keskviidrtus". Voolu, pinge ja emj. keskv5iirtusavaldubseega: 1', I n,.= ?tl, ^ '' -2' I '' l- sinatdt I cos,Allu :41 n'- ? t I't^' T J alT arT 7T at:2rJ' - 2, .L
liat; ut =-+ t2-t' i tr-t,,1, '2" 1 E*: -= ledt. tz -tt ,' , Siinuselistesuuruste keskvddrtus( s.o.siinusk6vera alunepindala)koguperioodi ja negatiivnepoolperioodi f vdftelon 0 (positiivne osad kompenseeruvad). Sellet6ttu kasutametavaliseltm6istet "positiivse poolperioodi keskviidrtus". Voolu, pinge ja emj. keskv5iirtusavaldubseega: 1', I n,.= ?tl, ^ '' -2' I '' l- sinatdt I cos,Allu :41 n'- ? t I't^' T J alT arT 7T at:2rJ' - 2, .L
signaalide ülekandmisel tekib hilistumine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga. Asünkroonse loenduri kõik astmed ei lülitu ümber samal ajahetkel. 7. Ühefaasiline poolperioodalaldi Kasutatakse ainult üht dioodi, mis on lülitatud tarbijaga järjestikku. Kui alaldatavas pinges on positiivne poolperiood, siis on diood pingestatud pärisuunas, tema takistus on väike ja kogu alaldatud pinge toimib tarbijale. Selle tulemusena on nii tarbijat läbiv vool, kui ka pinge siinuse poolperioodi kujulised. Alaldatava pinge negatiivsel poolperioodil saab diood vastusuuna pinge, mil tema takistus on väga suur (Mohm), dioodi vastusuuna takistus ületab tunduvalt tarbija takistuse ja seetõttu on pinge tarbijal praktiliselt null. Alaldustegur on Ka = 0,45. pulsatsiooni tegur p = 1,57. UR = U2max = 1,41 * U2.
edastada, sest tema väljund muutub kohe pärast sisendsignaali saabumist. Järelikult on info sisestamise hetkel väljundi olek ebamäärane, s. t pole teada, kas sealt loetakse trigeri eelmist või järgmist olekut. Probleemi lahendab kahetaktiliste sünkroonsete trigerite kasutamine. Trigeri esimese ja teise astme sünkroniseerimissignaal on pool perioodi nihutatud. Seega kirjutatakse sünkroniseerimissignaali esimese poolperioodi jooksul info sisendist trigeri esimesse astmesse ning samal ajal on väljundist võimalik lugeda trigeri eelmisele taktile vastavat olekut. Teise poolperioodi jooksul viiakse info trigeri esimesest astmest teise, mille järel triger on valmis järgmisteks infovahetusteks. Kahetaktilise trigeri oleku muutumine toimub pärast sünkroniseerimissignaali lõppu, s. t tema tagafrondiga. Kahetaktiliste trigeritega saab koostada suvalisi loogikaskeeme, sealhulgas ühendada trigeri
vahelduvvoolu alalisvooluks muundavates seadmetes (alaldites). Dioodi tööpõhimõte alaldis on näidatud Joonis 3.11. A C Joonis 3.10. Dioodi tähistus skeemil ja tunnusjoon [8] Vahelduvvoolu puhul läbib dioodi ainult see komponent, mille puhul on pinge anoodil suurem kui katoodil. Selle tulemusena on väljundis pulseeriv alalisvool. Diood toimub alaldina järgmiselt. Diood laseb läbi ainult siinuspinge poolperioodi pärisuunas. Dioodi eeliseks on lihtsus ning ta ei vaja eraldi juhtimissignaali, mis teeb tema kasutamise isereguleeruvates süsteemides väga mugavaks. 22 Joonis 3.11. Alaldi tööpõhimõte [9] 3.8.2. Transistor Transistor (transistor) on elektrilise signaaliga juhitav pooljuhtlüliti. Transistor juhib elektrit
pinge kogu muutumisperioodi vältel. Võimendusastme kasutegur A-klassi reziimis on väike ega ületa 20 ... 30 %. Harilikult töötavad selles reziimis eelvõimendusastmed ja väikese võimsusega lõppastmed. B-klassi reziimis valitakse eelpinge U0 selliselt, et jõudepunkt P asuks peaaegu dünaamilise I(U)-läbivkarakteristiku alguses. Sisendsignaali olemasolu korral kulgeb vool võimendusastme väljundis signaalipinge muutumise poolperioodi vältel, nii et kujuneb pulseeriv pinge lõikenurgaga = /2. Sisendsignaali puudumisel võrdub toiteallikast saabuv vool peaaegu nulliga. Väljundvoolu väikese alaliskomponendi tõttu on võimendi kasutegur kõrge - kuni 60 ... 70 %. Kuid B-klassi reziimi iseloomustavad A-klassiga võrreldes suhteliselt suur mittelineaarmoonutus, sest väljundvool on impulsikujuline. Võimendusastme töötamisel C-klassi reziimis valitakse eelpinge U0 selliselt, et
R t S Pos. poolperioodi ajal ……… R D R R t Takisti R ja dioodi U U
Õõtsumisel tekkiv inertsjõud püüab tundlikku elementi pöörata Fy peatelje x-x ümber. Kui õõtsumise esimesel poolperioodil on jõud suunatud lääne poole, siis selle jõu moment on suunatud mööda peatelge põhja poole (joon 41). Vastavalt pooluste reeglile hakkavad vurrid pöörduma ümber püsttelje ja mõlema vurri kineetilise momendi vektor liigub meridiaani poole. Õõtsumise teise poolperioodi jooksul on jõud Fy suunatud ida poole, tema moment aga lõuna poole (joon 41). Vurride kineetilise momendi vektor pöördub meridiaanist eemale. Kahe vurriga Fy tundlikku elementi jõud ei kõiguta, vaid kutsub esile vurride pretsessiooni kord ühele kord teisele poole ja tundliku elemendi telg y-y jääb rõhtasendisse. See aga tähendab seda, et püstmoment L z1 = 0 ja õõtsumisdeviatsioon puudub. Tundlike elementide ehitus
ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk. 25 JOONIS 4.11. JOONIS 4.12. Teiseks sagedust piiravaks teguriks on p-n-siirde inerts. Kui siirdele mõjub päripinge, siis tõkkekiht puudub. Kui aga rakenduv pinge muudab polaarsust, siis tekib tõkkekiht. Tõkkekihi tekkimine ei toimu aga momentaalselt, vaid alles mõne hetke möödumisel. Kui tõkkekiht ei ole veel kujunenud, siis läbib siiret vool ka negatiivse poolperioodi algul (joonis 4.12). Kirjeldatud nähtus ilmneb kõrgetel sagedustel vastuvoolu suurenemisena. Aega, mis kulub tõkkekihi taastamiseks pinge polaarsuse muutumisel, nimetatakse taastumiskestuseks ja selleks loetakse ajavahemikku, mille jooksul vastutakistus saavutab 90% oma väärtusest pärast ümberlülitumist päripingelt vastupingele. 4.6. p-n-siirde läbilöök Breakdown p-n-siirde pärisuunareziim on piiratud suurima lubatava pärivooluga
või 7. harmoonilisele korrrporrerriiile. S. o. u. 250 või 350 Hz ja eespool loetletud tingimustel d) lülitatakse toitevõrku suure võinrsusega tarbĮaid. Suure võimsusega tarbija lülitamisel toitevõrku järgnevad siirdeprotsessijooksul esialgseĮe pir'rgelangule ,õIguSageduSeSt kõrgenra sagedusega võtrkutrrisecį, mis stttrrbuvad nrõne poolperioodi jooksul. Need võtiļęurrrised võivad olļa põh.iustatud irt. 1. ļtar'rltoorlilise komponedi poolt (350 Hz). Probļeenriks ori pinger,õnkurniste sįļul'arrrplituud Uu,,,r' Näiteks. ,100 V toitepirrge puhul on Itlõõdetr-rd pinge āmplituudväättttseks enatn kui ļ200 V, nris ohustab toiter,õrku lüļitatrrd seadrrreid. Sagedusmuunduri pulsilaiusmodulatsiooni (PWM) põh.justab tnulmdttri töötarrriseļ
luua mitmesuguseid staatilisi ümberlüliteid. Selliste ühe- ja kolmefaasiliste staatiliste lülitite näideid on kujutatud joonisel 2.8. Joonisel 2.8.a on kujutatud ühepooluselise(-faasilise) türistorlüliti skeemi. Sellise lüliti avamiseks on vaja vastuparalleellülituses türistoridele anda juhtimissignaalid siis, kui vastava türistori anoodil on positiivne potentsiaal. Seega juhivad sellised vastu-paralleellülituses türistorid vahelduvvoolu mõlemat poolperioodi. Kolmefaasilise skeemi korral on lüliti töö analoogne ühefaasilise lüliti omaga. Joonis 2.8 Türistoride avamiseks vajalike juhtimisimpulsside saamiseks kasutatakse nende anoodpinget, kusjuures juhtimisnurka ei reguleerita või reguleeritakse kitsas vahemikus. Juhtimisimpulsside saamise lihtsaimat viisi selgitab joonis 2.9. Joonis 2.9 Oletame, et klemmil U on positiivne potentsiaal
annaabi.ee 
