1 Tingimusel, et algpidurdusmoment ja algpidurdusvool on võrdelised saame ülesande teksti lugedes teada, et algpidurdusmoment Tpid=2 * Tn,em => Tpid=2 * 42,9 =85,8 N*m Nüüd saamegi arvutada elektromehaanilise ajakonstandi em=Jekv * => em=0,12 * 5.Pidurdusaeg seega on tpid = em * ln => tpid = 0,15 * ln 6.Sõltuvuse =f(t) ehitamiseks kasutame valemit =- pid+( + )* Siirdeprotsesside lõppajaks valime 4 =4*0,15=0,6s Aja t väärtusteks valime 0s; 0,075s ; 0,15s ; 0,225s ; 0,3s ; 0,375s ; 0,450s ; 0,525s ; 0,6s Arvutusnäide: Ajaks valime 0,075s =0+( +107)* 7.Kanname arvutus tulemused tabelisse t,s 0 0,075 0,15 0,225 0,3 0,375 0,45 0,525 0,6 , rad/s 107 64,9 39,4 23,9 14,4 8,78 5,32 3,23 1,96 ja ehitame funktsiooni graafiku
A&C=1 1&1=1 6. Miks ei piisa PID regulaatori kasutamisel tavaliselt ainult proportsionaalse komponendi kasutamisest, vaid on vaja häälestada ka integraalne ja tuletuslik komponent? PID regulaator häälestatakse võimendustegurite Kp, Ki ja Kd valikuga. On võimalik luua regulaator, mille väljundfunktsioonis on ülekaalus üks selle komponentidest, kas P, või regulaator, kuid võib ka erinevate regulaatorite toimed omavahel tasakaalustada. Siirdeprotsesside kiirendamiseks (forsseerimiseks) tuleb suurendada Kp või Kd. Süsteemi staatiline viga väheneb aga Ki ja Kp suurendamisel. Teiselt poolt on võimendustegurite suurendamisel oht, et süsteem muutub mittestabiilseks ning seal tekivad sumbumatud isevõnkumised. 7. Selgitage peamised (materjali voogude) kulu reguleerimise põhimõtted. Missugune nendest on säästlikum ja miks? a) pumba tootlikkuse muutmine (pumba mootori pöörlemiskiiruse regul.) b) hüdraulilise takistuse muutmine
Punktdioodidel on avaldava kontakti mõõtmed samas suurusjärgus siirde paksusega, pinddioodidel on aga siirde pindala tõkkekihi paksusest palju suurem. Otstarbe ja kasutusala järgi jaotatakse dioodid järgmiselt: 1. Alaldusdioodid. 2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor- ja segustidioodid). 3. Ülikõrgsagedusdioodid (PIN-dioodid, Schottky dioodid). 4. Stabilitronid (Z-dioodid ja temperatuurkompenseeritud tugidioodid). 5. Siirdeprotsesside liigpingelahendus-dioodid (TAZ-supressordioodid). 6. Mahtuvusdioodid e. varikapid (Esaki dioodid). 7. Takistusdioodid (CCR-dioodid). 8. Generaatordioodid (Gunni dioodid). 9. Sageduskordistusdioodid (varaktorid). 10. Valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. Erinevat tüüpi dioodide tingmärgid on toodud joonisel 3.4. Pooljuhtdioodide elektrilisi omadusi iseloomustab pinge voolu tunnusjoon IA = (UAK). Dioodi pinge-voolu tunnusjoon on toodud joonisel 3
Staatiline ja dünaamiline reziim Staatilises reziimis on elemendi sisendid ja väljundid konstantsed. Väljundi ja sisendi seost v = f (x) iseloomustadakse sageli staatilise karakteristikuga. Näiteks alloleval joonisel on kujutatud termopaari staatiline karakteristik. Staatilist reziimi nimetadakse mõnikord ka tasakaaluolukorraks. 4 Teist laadi sõltuvused on ARS ja tema elementide väljundite ja sisendite vahel siirdeprotsesside ajal (dünaamilises reziimis) kui esineb tasakaaluoleku rikkumine. Neid sõltuvusi iseloomustavad dünaamilised omadused, mis näitavad, kuidas ARS reageerib või selle üksikud elemedid sisendsuuruse muutumisele. Dünaamilisi omadusi kirjeldadakse analüütiliselt diferentsiaalvõrrandi, ülekande- ja sagedusfunktsiooni abil või graafiliselt siirde ja sageduskarakteristiku abil. Neid
kasutada kas või arvutite toiteplokkides. Dioodide sugulaste hulgas on veel mitmeid teisi Gunni diood, varikap ehk mahtuvusdiood, laserdiood, tunneldiood jne. Otstarbe ja kasutusala järgi jaotatakse dioodid järgmiselt: 1. Alaldusdioodid. 2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor- ja segustidioodid). 3. Ülikõrgsagedusdioodid (PIN-dioodid, Schottky dioodid). 4. Stabilitronid (Z-dioodid ja temperatuurkompenseeritud tugidioodid). 5. Siirdeprotsesside liigpingelahendus-dioodid (TAZ-supressordioodid). 6. Mahtuvusdioodid e. varikapid (Esaki dioodid). 7. Takistusdioodid (CCR-dioodid). 8. Generaatordioodid (Gunni dioodid). 9. Sageduskordistusdioodid (varaktorid). 10. Valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. KASUTATUD KIRJANDUS: http://parsek.yf.ttu.ee/~felc/ak/Aabits4.pdf http://et.wikipedia.org/wiki/Diood http://wiki.wifi.ee/index.php?title=Diood
Pidevaja skeem on ülemine, diskreetaja skeem alumine. Pidevaeg: State-Space plokk kasutab algandmetena olekumaatrikseid A ja Bh, C on 2. järku ühikmaatriks, D on nullmaatriks.Tagasiside on väljundi järgi negatiivne. Uh ja Xh on häiringud. Diskreetaeg: Discrete State-Space plokk kasutab arvutusel Ad, Bhd olekumaatrikseid ning C on ühikmaatriks ja D on nullmaatriks. Uhd ja Xhd on häiringud. Multipleksorite abiga on kõik ühte skoopi sisestatud. 8. Siirdeprotsesside graafikud. U(t); U(k) 10 0 -10 -20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 X(t); X(k) 0 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 X(h); U(h) 0 -10
y=Cx + Du , kus Xs seadesuurus diskreetimissamm td. B=Bh=[B G] Discrete State-Space diskreetaja A=A olekumudel, kus on parameetrid: C=eye(4) A=Ad Joonis: Pidevaja olekutaastaja simulatsiooniskeem.( 1/s integraator ) Joonis 8. Diskreetaja olekutaastaja simulatsiooniskeem.( 1/z integraator ) 8. Siirdeprotsesside graafikud. 100 0 -100 0 1 2 3 4 5 6 7 1 0 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 1 0 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 1 0 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 Tabel 1. Nõutud ja eksperimentides saavutatud väärtused Valitud ja arvutatud väärtused ± 10M ± 0.2 [rad] parim 5%
z Unit Delay Step3 X(t) Step4 Xh C ja Cd on tagasisideregulaatorid. Uh ja Uhd on häiringud. Xs maatriksi kolmandat elementi kasutatakse mudeli arvutustes. -K2 ja -K2d on regulaatorid (compensator). ,,Constant" plokk joonistab graafikule veapiirid 5% sisse Xs(3) väärtusest. 8. Siirdeprotsesside graafikud. 50 0 -50 0 2 4 6 8 10 12 1 0 -1 0 2 4 6 8 10 12 1 0 -1 0 2 4 6 8 10 12 10 0 -10 0 2 4 6 8 10 12 50 0 -50 0 2 4 6 8 10 12 1 0 -1 0 2 4 6 8 10 12 0.8 0.6 0.4
Mudeli eripärast tingituna tekivad teatud seaduspärasusega kulgevad ajalised protsessid süsteemis. s.t nad on ajas muutuvate olekutega. Üks olulisemaid süsteemide omadusi on avatud süsteemide dünaamika. See kirjeldab süsteemi käitumist muutuvate välistingimuste korral. Käitumine sõltub nii välistoimest kui ka süsteemi sisemistest omadustest. Nende analüüsi aluseks on tavaliselt süsteemi matemaatiline mudel, mis võimaldab selgitada ja analüüsida tekkivate siirdeprotsesside eripära, lahendades mudelisse kuuluvad võrrandid. Süsteemi mudel on idealiseeritud olem, mis teatavate lihtsustustega kajastab tegelikku süsteemi kas struktuuri, käitumise või mõlema mõningate omaduste suhtes. Süsteemi mudelit võib kirjeldada sõnaliselt, matemaatiliselt, deskriptiiv-graafiliselt, semiootiliselt, formaalkeelega, materiaalse objektina, aparatuurse analoogmudelina, muudetud mastaapidega natuurobjektina jne. Matemaatilised mudelid võimaldavad loodava
võimalik muuta süsteemi pooluste paigusust, st. Luua soovitud omadustega süsteem. Tavaliselt kasutatakse negatiivset tagasisidet (sumbub). Positiivse tagasiside korral muutub süsteem ebastabiilseks. Ülekandefunktsioon on täielikult määratud kui teame kõiki poolusi, nulle ning ühte arvtegurit. Lineaarsete statsionaarsete pidevaja süsteemide analüüs. L–teisendus. Piirväärtusteoreemid. Ülekandefunktsioon. Ülekandemaatriks. Realiseeritavus ja hilistumine pidevaja süsteemides. Siirdeprotsesside arvutus. Hüppe- ja impulsskajad. Hüppe- ja impulsskajade maatriksid. Kuidas on võimalik ülekandemudelite põhisel analüüsil arvestada mittenullist algolekut? Lineaarsete statsionaarsete pidevaja süsteemide analüüs: Vaadeldakse süsteemi täielikult juhitavat ja ja jälgitavat osa. Kasutades olekumudelit tehakse ülekandemudel, mille abil leitakse süsteemi väljundsignaali kujutis ja sellest saadakse Laplace’i teisendusega väljundsignaali väärtus.
kolmefaasilistesse lülitusskeemidesse, tekib sama efekt. Lülitusviisiga Y - YY reguleerimine konstantsel lubataval momendil. Lülitusviisga Δ - YY reguleerimine konstantsel lubataval võimsusel. Mitmekiiruselise asünkroonmootori käivitus- ja pidurduslülitused ei erine põhiliselt tavalis mootori omadest, kuid lisandub võimalus astmeliseks käivitamiseks või pidurdamiseks. Võimaldab tunduvalt vähendada siirdeprotsesside energiakadu. Mitme staatorimähisega asünkroonmootor jääb rea tehniliste ja majanduslike näitajate poolest alla ühe mähisega mootorile: halveneb staatorimähise kasutatavus, vähenb kasutegur ja võimsustegur. 1.2 Asünkroonmootori kiiruse sagedusreguleerimine Kiiruse sagedusreguleerimine on tänu pooljuhttehnika arengule leidnud üha sagedamist kasutamist. Võimalus sageduse muutmisega reguleerida mootori pöörlemiskiirust selgub valemist:
Mudeli eripärast tingituna tekivad teatud seaduspärasusega kulgevad ajalised protsessid süsteemis. s.t nad on ajas muutuvate olekutega. Üks olulisemaid süsteemide omadusi on avatud süsteemide dünaamika. See kirjeldab süsteemi käitumist muutuvate välistingimuste korral. Käitumine sõltub nii välistoimest kui ka süsteemi sisemistest omadustest. Nende analüüsi aluseks on tavaliselt süsteemi matemaatiline mudel, mis võimaldab selgitada ja analüüsida tekkivate siirdeprotsesside eripära, lahendades mudelisse kuuluvad võrrandid. Süsteemi mudel on idealiseeritud olem, mis teatavate lihtsustustega kajastab tegelikku süsteemi kas struktuuri, käitumise või mõlema mõningate omaduste suhtes. Süsteemi mudelit võib kirjeldada sõnaliselt, matemaatiliselt, deskriptiiv-graafiliselt, semiootiliselt, formaalkeelega, materiaalse objektina, aparatuurse analoogmudelina, muudetud mastaapidega natuurobjektina jne.
kasutatakse SingelInput / MultiOutput, Multilnput / SingelOutput, Multilnput / MultiOutput süsteemi korral. 4.6 Realiseeritavus ja hilistumine pidevaja süsteemides. Ülekandefunktsioon on täielikult määratud kui tunneme kõiki poolusi ja nulle ning ühte arvtegurit. Seejuures osutub ,et nullide arv m ei saa kunagi ületada pooluste arvu n. Tingimust nimetatakse ülekandefunktsiooni realiseeritavus või võimalikkus tingimuseks . hilistumine vt. Punkti 3,6 4.7 Siirdeprotsesside arvutus vaata punkti 3.4 4.8 Hüppe ja impulskaja vaata punkti 3.5 4.9Hüppe ja impulskajade maatriks - impulsskajade maatriks (<(t)>tähendab impulskajade vektorit) H(t)=Ce At B+D<(t)> Hüppekajade maatriks G(t)=CA -1(eAt-E)B+D esimene on saadud üleminekuga operaatorkujutiselt originaalidele, teine aga integreerimise tulemusena. 4.91 Kuidas on võimalik ülekandemudelite põhisel analüüsil arvestada mittenullist algolekut? 5
Andes nurkkiirusele väärtusi nullist lõpmatuseni saab koostada komplekse sageduskarakteristiku. 18. Tüüplülide mõiste ja klassifikatsioon. Võimenduslüli. I-järgu aperioodiline lüli. Näited. Automaatreguleerimissüsteemi aparatuuri elemente võib liigitada mitmeti. Reguleerimissüsteemi projekteerimise ja tema reguleerimisvõime seisukohalt on kõige otstarbekam liigitada elemente nende siirdeprotsesside kuju, s.t. dünaamiliste omaduste järgi. Mistahes seadmestikku saab vaadelda lihtsate seadiste kogumina. Elementaarlülideks nimetatakse kõige lihtsamaid funktsionaalseid elemente, mida ei saa enam lihtsustada ilma, et nad kaotaksid talitusvõime. Kui mitte arvestada elementaarlülide konstruktiivseid ja füüsikalisi eripärasusi ja liigitada nad ainult siirdeprotsessi kuju ja selle võrrandi järgi, siis ei olegi neid eriti
.. 18 5. Diferentsiaalvõrrandite süsteemi ja olekumudeli seos ........................................................ 22 6. Ülekandekarakteristikud...................................................................................................... 26 7. Olekumudeli ja ülekandemudeli seos. Ülekandefunktsioonide, impulsskajade ja hüppekajade maatriksid ...................................................................................................... 29 8. Siirdeprotsesside arvutus diferentsiaalvõrrandist ................................................................ 32 9. Diskreetaja süsteemide analüüs ........................................................................................... 39 10. Süsteemide stabiilsus, juhitavus ja jälgitavus .................................................................... 49 11. Stabiliseerimissüsteem ehk olekuregulaator ...................................................................... 54 12
13. Pulsilaiusmodulatsiooni põhimõte Näiteks, induktiivse ahela sisselülitamisel salvestatakse ahela induktiivsusesse energia WL = Li2/2 ja mahtuvusse energia WC = Cu2/2. Ahela katkestamisel toimub nende energiate ümberjaotumine ning soojusena hajumine aktiivkomponentides. Neid nähtusi tuntakse kommutatsiooni siirdeprotsessidena (joonis 4.14). Need protsessid võivad olla nii võnkelise (1) kui ka aperioodilise (2) iseloomuga sõltuvalt ahela RLC parameetritest. Niisuguste siirdeprotsesside tulemusena moondub nelinurkimpulsside kuju ning tekivad muundurites kommutatsioonikaod. Kuna võnkeliste protsesside puhul võib pinge kahekordistuda, tekib pooljuhtmuundurites kommutatsioonist põhjustatud liigpingete oht. Seepärast on jõupooljuhtlülitid varustatud mitmesuguste (liigpinge)kaitseahelatega (snubber circuit), mille ülesandeks on kommutatsioonienergia summutamine või ümberjaotamine ahela teistele komponentidele. 1
3.3. Pooljuhtdioodid Pooljuhtdioodid on ühe pn-siirdega pooljuhtseadised, millel on kaks väljastust (väljaviiku). Otstarbe ja kasutusala järgi võib dioodide enamikku liigitada näiteks järgmiselt (loetelu ei ole ammendav): 1. Alaldusdioodid. 2. Kõrgsagedusdioodid (lülitus-, detektor- ja segustidioodid). 3. Ülikõrgsagedusdioodid (PIN-dioodid, Schottky dioodid). 4. Stabilitronid (zenerdioodid) ja stabistorid pinge stabiliseerimiseks. 5. Siirdeprotsesside liigpingekaitsedioodid. 6. Mahtuvusdioodid e. varikapid. 7. Sageduskordistusdioodid (varaktorid). 8. Generaatordioodid (Gunni dioodid). 9. Tunneldioodid. 10. Optoelektroonika valdkonda kuuluvad dioodid: valgusdioodid, laserdioodid, fotodioodid. Valik erinevat tüüpi dioodide tingmärke on toodud joonisel 3.5. Joonis 3.5. Dioodide tingmärgid [2]. Dioodi pn-siirde p-juhtivusega piirkonnaga ühendatud väljaviiku nimetatakse anoodiks
2.2. Alajaamade talitlustingimused Alajaamad on ette nähtud elektrienergia muundamiseks ja edastamiseks. Käidus on alajaamade seadmed allutatud mitmesugustele mõjutustele: o elektrilised mõjutused, o mehaanilised mõjutused, o klimaatilised mõjutused, o alajaama ümbrusest tulenevad keskkonnamõjud, o päikesekiirgus. Elektrilistest mõjudest on esikohal nii püsitalitluses kui ka siirdeprotsesside käigus mõjuvad pinged. o Nimipinge UN, see on pinge, millele võrk või seadmed on ette nähtud. o Võrgu suurim ja vähim talitluspinge Umax ja Umin, milleks on mistahes ajahetkel võrgu mistahes punktis normaalse talitluse korral esineva pinge suurim ja vähim väärtus. Tavaliselt suurim ja vähim talitluspinge ei erine võrgu nimipingest rohkem kui ligikaudu ±10 %.
= 360º / 2n , kus n modulatsiooniketta radade (kahendarvu järkude) arv. Käesoleva näite korral = 360º / 25 = 11º 15´ . IV. Alalis- ja vahelduvvooluajamite suletud juhtimissüsteemid Elektriajamite suletud juhtimissüsteeme kasutatakse siis, kui on vaja tagada töö- organite liikumise kõrged kvaliteedinäitajad suur kiiruse reguleerimise diapasoon, reguleerimise stabiilsus, peatumise täpsus, siirdeprotsesside etteantud kulgemine, aga samuti tehnoloogiliste seadmete ning elektriajami enda töö ökonoomsus ning optimaalne toimimine. Suletud juhtimissüsteemide põhitunnuseks on elektriajami selline automaatjuhtimine ilma inimese osavõtuta juhtimisprotsessis, mille korral elektriajam täidab oma ülesandeid parimal võimalikul viisil kõikvõimalike juht- toimete ning välishäiringute korral. 4.1. Elektriajamite suletud juhtimissüsteemide struktuurid.
abil veidi kõveraks, et kompenseerida kujutise * V õ im e n d i a . s . k . saatmisel ja vastuvõtul tekkinud MLM-i ja 1 - id e a a ln e 2 - g a m m a k o r e k t s io o n ig a parandada kujutise heleduse gradatsiooni. 3. lineaarmoonutused tekivad sisendsignaaliga kaasnevate siirdeprotsesside tõttu võimendi reaktiivtakistuslikes elementides (mahtuvus ja induktiivsus). LM-i suuruse üle saab otsustada võimendi amplituudi-sageduse ja faasi-sageduse karakteristikute või siirdekarakteristikute abil. Võimendi amplituud-sageduse karakteristik ehk sagedusekarakteristik - võimedusteguri k sõltuvus võimedi sisendisse antavast US sagedusest f. Ideaalne sageduskarakteristik on x-telje suhtes paralleelne horisontaalne joon.
Signaalide ülekandmiseks ühest seadmest teise kasutatakse RC ahelat, mis võimaldab seadmeid teineteisest alalisvooluliselt isoleerida. Impulsiliste signaalide korral aga kaasnevad iga signaali alguse ja lõpuga siirdeprotsessid. Impulsi algul toimub kondensaatori laadimine impulsi lõpul aga tühjenemine. Need protessid toimuvad eksponentfunktsiooni kohaselt kusjuures protessi kestvus sõltub aja konstatndi väärtusest. Eksponendi valiemit võime alati lugeda sirgeks. Toimuvate siirdeprotsesside kestvuse ja impulsi kestvuste seisukohalt jagatakse RC ahelaid kahte liiki väikese ajakonstandiga ahelaks kus siirdeprotsess jõuab ahelas impulsi vältel lõppeda. Rakenduselektroonika 25 Ajahetkel t1 on kondensaator tühi, ta täitub lühisena ja kogu pinge langeb takistusele. Impulsikestel kondensaator laadub, tema pinge suureneb niiet ükskõik mis aja hetkel.
Digitaalinfo – teatud hulk lubatud väärtusi, mida infokandja võib omandada. Suvaline väärtus pole lubatud. Nt 0, +3 ja +5. Info töötlemine on lihtsam, kuna infokandja väärtusi on vaja eraldada. Kasutatakse diskreetset aega, mis tähendab, et väärtusi ei muudeta suvalistel hetkedel, vaid kindlatel momentidel. Diskreetne aeg võimaldab ignoreerida siirdeprotsesse. Diskreetsed hetked ei tohi olla liiga lähestikku, muidu võidakse vaadata infokandja väärtust siirdeprotsesside ajal. Tehnoloogia arenedes saab diskreetseid momente järjest lähemale nihutada, kuna siirdeprotsessid muutuvad lühemaks. ADC – igale analoogväärtusele (lõpmatult suur hulk) tuleb seada vastavusse kahendkood. Probleemid: kui mitu analoogväärtust suudame kirjeldada?; kui tihti seame analoogväärtusega vastavusse kahendkoodi? Oluline on sagedus, millega me seame analoogväärtusega vastavusse kahendkoodi. Mida suurem on sagedus, seda parem, kuid
Alaldamine. Vahelduv/alalisvoolu muundurid ehk alaldid. Need muundavad vahelduvvoolu alalisvooluks paljudes tööstuslikes, põllumajanduslikes, olmelistes ja muudes rakendustes. Praktiliselt piiramatu väljundvõimsuse ja hea juhitavuse tõttu kasutatakse alaldeid kui sõltumatuid seadmeid alalisvoolumootori (või mootorite) toiteks ja vahelduvvooluajamite sisendlülidena. Nende toimekiirus osutub tavaliselt piisavaks elektriajamites tekkivate elektromehaaniliste siirdeprotsesside juhtimiseks. Võrguga sünkroniseeritud vahelduv/alalisvoolu muundureid ehk loomuliku kommutatsiooniga muundureid või passiivseid alaldeid kasutatakse seadmetes, mida toidetakse ühe- või kolmefaasilisest vahelduvvooluvõrgust. See osutub lihtsaks, kuna antud lülitused sisaldavad minimaalse arvu aktiiv- ja passiivkomponente. Türistorid on võrguga sünkroniseeritud jõulülitid. Termin "võrguga sünkroniseeritud" tähistab
annaabi.ee 
