Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики

Решения партии и правительства по вопросам автоматизации.

Общие понятия об автоматике, автоматических системах, автоматизации производственных процессов. Элементы автоматики и их систематизация по предназначению, по принципам деяния. Чувствительные элементы (измерительные преобразователи), их внедрение для электронных измерений неэлектрических величин, для систем автоматического контроля, регулирования, управления.

Параметрические преобразователи: резистивные (контактные, реостатные, тензометрические, терморезисторы, фоторезисторы Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики); индуктивные (фактически индуктивные, взаимоиндуктивные, магнитоупругие); емкостные (с переменной площадью пластинок, с переменной диэлектрической средой). Генераторные преобразователи: термоэлектрические, пьезоэлектрические, трансформаторные, тахогенераторы.

Исполнительные элементы: приводные электромагниты (клапанные прямо ходовые, с поперечным движением), магнитные муфты; исполнительные электродвигатели (неизменного тока, синхронные, асинхронные), шаговые электродвигатели.

Электромеханические промежные элементы систем автоматики: электромеханические контактные реле; шаговые Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики распределители; контакторы; электрические усилители; электромеханические элементы систем синхронной связи (контактные и бесконтактные сельсины, магнесины). Ферромагнитные промежные элементы систем автоматики: дроссели с подмагничиванием неизменным током; магнитные усилители (дроссельный, трансформаторный); оборотная связь в магнитном усилителе; ферромагнитные бесконтактные реле; ферромагнитные стабилизаторы напряжения; ферромагнитные элементы логических и запоминающих устройств.

Тема 1.11. Базы электропривода

Понятие Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики об электроприводе. Выбор электродвигателя по механическим чертам. Механические свойства рабочих машин, соответствие их механическим чертам электродвигателей; систематизация электродвигателей по методу сопряжения с рабочими машинами, по методу защиты от воздействия среды. Нагревание и остывание электродвигателей. Режимы работы электродвигателей (долгий с неизменной и переменной нагрузкой, краткосрочный, повторно- краткосрочный); общее условие Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики выбора мотора по мощности.

Внедрение способа эквивалентных величин (тока, мощности, момента) для выбора электродвигателя на долгий режим с переменной нагрузкой; выбор электродвигателя для краткосрочного режима; выбор электродвигателя для повторно-кратковременного режима. Схемы управления электродвигателями: общие сведения о схемах управления; магнитные пускатели (нереверсивный, реверсивный); приемы схем управления электродвигателями с применением Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики релейно-контакторной аппаратуры, с магнитными усилителями, с тиристорами.

Тема 1.12. Передача и рассредотачивание электронной энергии

Схемы электроснабжения потребителей электронной энергии, общая схема электроснабжения, понятие об энергосистеме и электронной системе. Простые схемы электроснабжения промышленных компаний; схемы осветительных электросетей.

Элементы устройства электронных сетей: воздушные полосы; кабельные полосы; проводки; трансформаторные подстанции. Выбор проводов и кабелей Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики: выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву; выбор сечений проводов и кабелей с учетом защитных аппаратов; выбор сечений проводов и кабелей по допустимой потере напряжения. Некие вопросы эксплуатации электронных установок: компенсация реактивной мощности; экономия электроэнергии; защитное заземление в электроустановках; защита от статического напряжения; контроль электроизоляции.

РАЗДЕЛ 2

Базы ЭЛЕКТРОНИКИ

Тема 2.1. Электровакуумные Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики и газоразрядные приборы

Устройство, принцип деяния и внедрения электровакуумных ламп: двухэлектродная лампа (диодик): вольтамперная черта, характеристики, область внедрения; трехэлектродная лампа (триод), устройство, роль управляющей сетки, статистические свойства и характеристики, применение. Понятие о многоэлектродных электровакуумных устройствах; маркировка электрических ламп. Газоразрядные приборы; с несамостоятельным дуговым разрядом; с тлеющим разрядом. Условные обозначения, маркировка.

Тема Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики 2.2. Полупроводниковые приборы

Электрофизические характеристики полупроводников; собственная и примесная электропроводимости. Электронно-дырочный переход и его характеристики; вольтамперная черта. Устройство диодов. Выпрямительные диоды; зависимость черт диодика от конфигурации температуры. Универсальные высокочастотные диоды. Кремниевые стабилитроны. Свойства, характеристики, обозначение и маркировка диодов. Внедрение диодов. Биполярные транзисторы; их устройство; три метода включения. Свойства Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики и характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Воздействие разных причин на работу транзисторов. Общие сведения о полевых транзисторах. Условные обозначения и маркировка транзисторов. Тиристоры: устройство, анализ процессов в четырехслойной полупроводниковой структуре; динисторы, тиристоры, их вольтамперные свойства; условные обозначения, маркировка тиристоров. Области внедрения полупроводниковых устройств.

Тема 2.3. Фотоэлектронные приборы

Фотоэлектронные явления Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики (фотоэлектронная эмиссия, фотопроводимость полупроводников, фотогальванический эффект). Законы фотоэффекта. Работы А.Г. Столетова. Фотоэлементы с наружным и внутренним фотоэффектом. Устройство, принцип деяния, главные свойства и характеристики ламповых фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей. Фоторезисторы. Солнечные фотоэлементы и фотодиоды. Фототранзисторы. Условные обозначения фотоэлектронных устройств. области внедрения. Фотоэлементы в преобразовательных устройствах промышленных ботов Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики (для обнаружения изделия и определения его размера, обнаружения препятствий и т.п.).

Тема 2.4. Электрические выпрямители и стабилизаторы

Главные сведения о выпрямителях. Структурная схема выпрямителя. Однофазовые и трехфазные схемы выпрямления, принцип их работы. Схемы выпрямителей с умножением напряжения, и принцип их работы. Неизменная и переменная составляющие выпрямленного напряжения. Соотношения меж Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики переменными и выпрямленными токами и напряжениями для разных схем выпрямления. Сглаживающие фильтры. Управляемые выпрямители. Стабилизаторы напряжения и тока, их предназначение, коэффициент стабилизации. Схемы электрических стабилизаторов напряжения и тока, их механизм работы.

Тема 2.5. Электрические усилители

Принцип усиления напряжения, тока, мощности. Предназначение и систематизация усилителей. Главные технические характеристики и свойства усилителей. Усилительный каскад Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики. Динамические свойства усилительного элемента; определение рабочей точки на нагрузочной прямой; построение графиков напряжений и токов в цепи нагрузки. Каскады подготовительного усиления; главные варианты конечных каскадов. Варианты междукаскадных связей. Оборотные связи и стабилизация режима работы усилителя. Электрические реле. Усилители неизменного тока. Импульсные усилители.

Тема 2.6. Электрические генераторы и измерительные приборы

Колебательный Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики контур; незатухающие и затухающие колебания. Электрические генераторы синусоидальных колебаний с трансформаторной, автотрансформаторной и емкостной связями. Переходные процессы зарядки и разрядки конденсатора (без выхода), неизменная времени цепи. Генераторы пилообразного напряжения. Мультивибраторы. Триггеры. Электрический осциллограф (структурная схема, принцип деяния). Электронно-лучевая трубка с устройствами отличия и фокусировка луча. Приемы использования осциллографа Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики в экспериментальных исследовательских работах разных процессов. Принцип деяния электрического вольтметра; его главные узлы.

Тема 2.7. Интегральные схемы микроэлектроники

Общие сведения. Понятие о гибридных, толстопленочных, полупроводниковых интегральных микросхем я(ИС). Разработка производства микросхем. Соединение частей и оформление микросхем.

Тема 2.8. Процессоры и микроЭВМ

Решения партии и правительства о применении микропроцессов и микроЭВМ для всеохватывающей Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики автоматизации управления созданием, в информационно-измерительных системах, в технологическом оборудовании. Процессоры и микроЭВМ, их место в структуре средств вычислительной техники.

Архитектура и функции процессоров: типовая структура микропроцесса и ее составляющие; вспомогательные элементы микропроцессов; устройство управления; стековая память; микропроцессы с «жестким» управлением и микро программируемые микропроцессы; система условных обозначений микропроцесса. Полупроводниковые Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики запоминающие устройства (ЗУ): систематизация ЗУ, главные высококачественные характеристики; огромные интегральные схемы БИС ЗУ, их структура и механизм работы; организация ЗУ большой емкости; программаторы; программируемые логические матрицы (ПЛМ); промышленные типы ЗУ.

Интерфейс в процессорах и микроЭВМ: обмен информацией в микроЭВМ меж процессором, ЗУ и устройствами ввода и вывода; определение Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики интерфейса и его функции; программная и аппаратная организация интерфейса; связь процессора с памятью, с устройствами ввода и вывода и методы ее организации; сопряжение компонент микроЭВМ; аппаратные средства (составляющие) интерфейса на печатных платах и БИС.

Организация микроЭВМ на базе процессоров; структура микроЭВМ на процессоре с «жестким» управлением (К580); структура микроЭВМ на процессоре с Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики программированным управлением (К580, К584). Периферийное оборудование микроЭВМ, устройство ввода и вывода, системы отображения инфы; спец периферийные устройства. Серийно выпускаемые микропроцессорные комплекты (МПК), микроЭВМ, программное обеспечение, стандартизация в области МПК; примеры внедрения микропроцессорных систем.

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ

№ задачки ТЗ № 1 ТЗ № 2 ТЗ № 1 ТЗ № 2

ТЗ № 1 – типовая задачка № 1

ТЗ № 2 - типовая задачка № 2

Задачка № 1

В Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики цепи э.д.с. аккумуляторной батареи Е=37,5 В, ее внутренне сопротивление r=0,6 Ом. Потребители энергии реализуются резисторами с сопротивлениями: R1=2,4 Ом, R2=4,8 Ом и R3=7,2 ОМ.

Вычислить ток в цепи, напряжения на выводах аккумуляторной батареи и резисторов, также мощность источника энергии его к.п.д. и мощности всех потребителей Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.

Задачка № 2

В электронной цепи найти Rx, если Е=2В, R1=1,6 Ом, а ток в цепи I=3А. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Задачка № 3

Одна из n электронных лампочек перегорела, и все лампочки погасли. Лампы имеют баллоны из матового стекла, через которые нити лампочек не заметны. Как найти перегоревшую лампочку с Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики помощью вольтметра?

Задачка № 4

Найти напряжение Uбв на выводах сопротивления Rx и сопротивление Rx, если Е=50,4 В; Uаб=24 В и Ro=2 Ом, а ток в цепи I=1,2 А.

Задачка № 5

В цепи Е=100 В; R1=2,1 Ом; R2=7,78 Ом; R3=0,3 Ом; R4=0,2 Ом. Вычислить токи, напряжения и мощность для всех участков Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики цепи, также мощность источника. Составить баланс мощностей.

Задачка № 6

Найти общее сопротивление цепи, если R1=2,5 Ом; R2=R5=40 Ом; R3=20 Ом; R4=13,5 Ом.

Задачка № 7

Найти общее сопротивление цепи, если R1=R4=60 Ом; R2=R5=40 Ом; R3=10 Ом; R6=80 Ом.

Задачка № 8

В цепи, схема которой приведена на рис. 2-24, амперметр указывает ток 0,5мА Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики. Найти напряжение на выводах источника, если R1=600 Ом; R2=6 кОм; R3=2кОм; R4=1 кОм; R5=4 кОм.

Задачка № 9

Для цепи 3-4 дано: Е1=60 В; Е2=48 В; Е3=6 В; R1=200 Ом; R2=100 Ом; R3=10Ом. Требуется найти токи во всех ветвях.

Задачка № 10

Способом уравнения Кирхгофа найти токи во всех ветвях цепи при Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики последующих данных: Е1=Е2=110 В; R1=0,98 Ом; R2= R4=0,5 Ом; R3=4,35 Ом.

Задачка № 11

Прямолинейный провод длиной I=0,5 м движется со скоростью V=12 м/с в однородном магнитном поле с индукцией В=0,8 Т. Угол меж направлениями векторов V и В составляет 45 градусов, а меж направлениями провода и магнитных линий 90 градусов. Вычислить Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики э.д.с., развиваемую в проводе.

Задачка № 12

Концы провода, рассмотренного в предшествующей задачке, присоединили к резистору с сопротивлением r=1,7 Ом, при этом провод перемещается с прежней скоростью и в прежнем направлении. Вычислить ток в проводе, также механическую мощность, которую необходимо развить, чтоб преодолеть возникшую электрическую силу. Сопротивлением передвигающегося провода пренебречь Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.

Задачка № 13

На расстоянии 20 мм от точечного заряда, находящегося в вакууме, напряженность поля равна 300 кВ/м. Найти заряд.

Задачка № 14

Два точечных положительных заряда Q1 и Q2 находятся в воздухе на расстоянии 10 мм друг от друга. Сила их взаимодействия F=0,72 х 10-3 Н.

Задачка № 15

К конденсатору емкостью 0,1 мкФ присоединен поочередно Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики другой конденсатор. Общая емкость соединения 0,06 мкФ. Вычислить емкость второго конденсатора.

Задачка № 16

Вычислить общую емкость соединения конденсаторов, если С1=С2=С3=С4=1мкФ.

Типовая контрольная задачка.

Задачка № 1

Составить уравнение по второму закону Кирхгофа для 1-го из контуров, обозначенных в вариантах заданий в таблице 3-3 и 3-4 соответственно для цепи рис. 3-18 либо 3-19. Принять направление обхода Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики контура по часовой стрелке.

Таблица 3-3 Таблица 3-4

Вариант № Контур цепи (рис. 3-18) Вариант № Контур цепи (рис. 3-19)
А Б О Ж К Л А Б В Г Д Ж О Б А Б В Г О Л А Л О Г Д Ж К Л А Б О Г Д Ж К Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики Л А В Б О Л К Ж Д Г В Ж К Л А Б В Г О Ж А Б В Г Д Ж О Л А А Б В Г Д Ж К Л А А Б О Г А Г О Б Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики В Г А О В Г А А Б В О А А О Б В Г А А О Г В Б А Г А Б О В Г А Б В О Г А Б А Б В Г А

Задачка № 2

Для цепи известны ток I=0,1 А Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики и все сопротивления: R1=ωL1=60 Ом; R2=1/ ωС1=80 Ом; R3=1/ ωС2=100 Ом; Rк= ωLк=60 Ом и 1/ ωС3=140 Ом. Ток синусоидальной чистоты f=50 Гц. Найти для участка цепи, обозначенного для каждого варианта задания в табл. 10.1, полное сопротивление z, напряжение U, сдвиг φ (меж напряжением U в токе I), также записать уравнение моментальных значений Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики отысканного напряжения, используя заданную исходную фазу тока φi.

Таблица 10.1

Вариант №
Участок цепи АВ БГ ВД ГЕ ДЖ ЕК ЖК ЖИ АГ ВЕ ГЖ ЕИ АВ ВГ ГЕ
Исходная фаза тока φi (в градусах) -17 -15 -17 -10 -20 -17


Контур 3-18 Контур 3-19



ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Попов В.С., Николаев С.А., «Общая электротехника с основами электроники». М., 1976;

2. Данилов И Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.А., Иванов П.М., «Общая электротехника с основами электроники». М., 1983;

3. Газрилюк В.А., Гершукский Б.С. и др., «Общая электротехника с основами электроники». Киев, 1980;

4. Харченко В.М., «Основы электроники». М., 1982;

5. Рабинович Э.А., «Сборник задач по общей электротехнике». М., 1981.

Дополнительная:

1. Чекалин Н.А., «Руководство к проведению лабораторных Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики работ по общей электротехнике». М., 1980;

2. Масленников В.В., «Руководство к проведению лабораторных работ по основам электротехники». М., 1980;

3. Стрыгин В.В., «Основы автоматики и вычислительной техники». М., 1981;

4. Щеголева Л.И., Давыдов А.Ф., «Основы вычислительной техники и программирования». М., 1981.


tema-12-endokrinnaya-sistema-zanyatie-14-g-l-radceva-2012g.html
tema-12-finansi-mestnogo-samoupravleniya-uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-organizaciya-mestnogo-samoupravleniya.html
tema-12-glagol-i-ego-formi.html