Симистор

Симистор - тоқ тың шамасын екі бағ ытта да реттей алатын электрондық аспап. Сондық тан да оны айнымалы тоқ ты басқ аратын электрондық аспап деп те атайды.

Симистордың кә дімгі тиристордан екі жақ ты ө ткізгіштігінің болуымен айырмашылық танады. Симистордың бес қ абатты п-р-п-р-п қ ұ рылымы тө рт электронды-кемтікті Ө 1, Ө 2, Ө З жә не Ө 4 ө тпені қ ұ райды (9.24-сурет). Шеткі ө тпелері M жә не H электродтардың металл тү йіспелерімен (Ш1 жә не Ш2 шунттарымен) шунтталғ ан; басқ арушы электрод Б р-типті аймақ тың жоғ арғ ы жағ ына жалғ анғ ан.

55.Сү згілер (фильтр) қ андай мақ сатта қ олданылады?

Электрлік сү згілер (фильтр)

Сү згіні (фильтрді) пайдалану қ ажеттілігі кернеудің тікелей тү зеткіштен шығ атын айнымалы қ ұ раушысы, қ абылдағ ыштың (тұ тынушының) қ алыпты жұ мыс жасау шарты бойынша рұ қ сат етілетін шамадан асып кеткен жағ дайда туады.

Сү згінің қ арапайым тү рлеріне (9.8-сурет):

а) тұ тынушығ а параллель қ осылатын сыйымдылық;

б) тұ тынушымен тізбектей қ осылғ ан индуктивтілік (дроссель) болып саналады.

Сыйымдылық тың тегістеушілік жұ мысының мә ні мынада: тү зетілген кернеу ө скен кезде, конденсатор зарядталады жә не содан соң жү ктемеге заряд беру арқ ылы шық падағ ы кернеудің дең гейін ұ стап тұ рады.

Индуктивтіліктің тегістеушілік жұ мысының мә ні мынада: онда пайда болатын ө здік индукция ЭҚ К тү зетілген кернеудің айнымалы қ ұ раушысын тең геріп тұ рады.

Сү згінің тегістеушілік жұ мысы сү згілік коэффициентімен бағ аланады, ол сү згінің кірмесіндегі толық су коэффициентінің К _п.кір сү згінің шық пасындағ ы коэффициенттіне К _п.шық қ атынасы:

мұ ндағ ы U _max.кір - сү згіге дейінгі кернеудің айнымалы қ ұ раушысы; U _max.шық - сү згіден кейінгі кернеудің айнымалы қ ұ раушысы.

Сү згінің элементтерінде аздағ ан кернеудің тү суі болады, сондық тан оны былай жазуғ а болады:

Онда сү згілік коэффициент мынағ ан тең болады:

Kө п топты сү згінің жалпы сү згілік коэффициенті жеке топтардың сү згілік коэффициенттерінің кө бейтіндісіне тең:

Тү зеткіш сү згілері:

- элементтердің тү ріне байланысты: сыйымдылық ты (9.9, а-сурет); индуктивті-сыйымдылық ты (9.9, б-сурет); реостатты-сыйымдылық ты (9.9, в-сурет);

- топтар схемасының қ ұ рылысына байланысты: Г-тә різді (9.9, б-сурет) жә не П-тә різді (9.9, в-сурет):

- топтар санына байланысты: бір топты (9.9, а-сурет); кө п топты сү згілер (9.9, б, в-сурет) деп жіктеледі.

Сү згілерге қ ойылатын талаптар:

1. Сү згінің тұ тынушының қ алыпты жұ мысын қ амтамасыз ететін сү згілік коэффицинеті болу керек;

2. Сү згіде кернеудің тұ рақ ты қ ұ раушысының шығ ыны азғ андай болу керек;

3. Сү згі тұ тынушыньщ жұ мысына бұ рмалау енгізбеуі керек;

4. Сү згінің кө лемі жә не салмағ ы аз болу керек;

5. Сү згі бө лшектерінің электрлік беріктілігінің шамасы жеткілікті болу керек.

4.Тұ рақ ты ток тізбегі. Электр қ озғ аушы кү ш кө зі жә не ток кө зі. Олардың сипаттамалары.

Тұ рақ ты тоқ кө здері. Электр тізбегін талдау кезінде электр энергия кө здерін мынадай есептік эквивалентпен (баламамен) айырбастайды: мә ні реалды энергия кө зінің ішкі кедергісіне тең жә не ө зімен бірізді жалғ анғ ан кедергісі R_i бар электр қ озғ аушы кү ш кө зімен (э.қ.к. кө зі) немесе мә ні реалды энергия кө зінің ішкі кедергісіне тең жә не ө зімен параллел жалғ анғ ан кедергісі R_i бар ток кө зімен айырбастайды (1а жә не 1б сурет). Реалды э.қ.к. кө зінің э.қ.к.-і Е болса, онда оның қ ысқ ыштарының арасындағ ы кернеу U=E-I∙ R_i , яғ ни токқ а тә уелді. Бұ л U= f (I) тә уелдігін тізбектің сыртқ ы сипаттамасы деп атайды(1ә -сурет). Реалды э.қ.к. кө зінің R_i мә ні ө те аз болатындық тан кернеудің азаю дең гейі тізбектегі токқ а тікелей байланысты. Идеал э.қ.к. кө зі ү шін R_i =0, U=E, яғ ни оның қ ысқ ыштарының арасындағ ы кернеу ә р уақ ытта тұ рақ ты жә не ол арқ ылы жү ретін токқ а тә уелсіз.

Реалды ток кө зі ү шін J=I+U/R_i = I+I∙ R_ж /R_i = I(1+ R_ж /R_i), мұ ндағ ы J=I_k=E/R_i -ток кө зінің қ ысқ аша тұ йық талу тогы. Егер R_i → , E → болса, онда J=E/R_i қ ысқ аша тұ йық талу тогын береді. Ток кө зінің ішкі кедергісі ө те ү лкен (R_i → )болып жә не кө п жағ дайда R_i > > R_ж болса, бұ л жағ дайда ток кө зін идеалды дейді жә не I=J. Ток кө зі бар тізбектің сыртқ ы сипаттамасы 1в-суретте кө рсетілген.

Сонымен идеалды Э.Қ.К. кө зі жү ктемеге мә ні тұ рақ ты, жү ктемеге тә уелді ө згермейтін кернеу берсе, ал идеалды ток кө зі жү ктемеге мә ні тұ рақ ты ток беріп отырады.

а) ә) б) в)

5.Тармақ талмағ ан электр тізбегі бө лігі ү шін Ом заң ы

а) Тармақ талмағ ан тізбекте э.қ.к. кө зі болмағ ан жағ дайда: I=U/R.

7.Толық тізбек ү шін Ом заң ы

б)Толық тізбек ү шін Ом заң ы: I=E/(R_i+R_ж)

16. Тү йіндік потенциалдар тә сілі

Тү йіндік потенциалдар тә сілі. Сұ лбалардағ ы тү йіндердің потенциалдарын белгісіз ретінде қ абылдап, электр тізбектерін есептеу тә сілін тү йіндік потенциалдар тә сілі деп атайды.Айталық, сұ лбада n-тү йін болсын. Сұ лбаның кез-келген бір нү ктесін ойша жермен қ осамыз, яғ ни оның потенциалын нө лге тең деп аламыз.Соның нә тижесінде белгісіздер саны n-1-ге дейін азаяды. Бұ л тә сіл бойынша тең деулер Кирхгофтың бірінші заң ы бойынша тү йінде тү йіскен токтарғ а арнап қ ұ рылады. Токтарды тү йіндердің потенциалдары арқ ылы Ом заң ы бойынша ө рнектеуге болады. Нә тижесінде тең деулер жү йесі мынадай тү рде жазылады:

φ ₁G₁₁ + φ ₂G₁₂ + φ ₃G₁₃= I₁₁

φ ₁G₂₁ + φ ₂G₂₂ + φ ₃G₂₃= I₂₂

φ ₁G₃₁ + φ ₂G₃₂ + φ ₃G₃₃= I₃₃

φ ₁, φ ₂, φ ₃- бірінші, екінші жә не ү шінші тү йіндердің потенциалдары; G₁₁, G₂₂, G₃₃-- бірінші, екінші жә не ү шінші тү йіндерде тү йіскен тармақ тардың ө ткізгіштердің қ осындысы; G _km - k мен m тү йіндерді байланыстыратын тармақ тың ө ткізгіштігі, “минус” таң басымен алынады; I₁₁, I₂₂, I₃₃- тү йіндердің тү йіндік токтары. Белгілі бір тү йіннің тү йіндік тогы сол тү йінмен байланысқ ан тармақ тардағ ы э.қ.к.-терді сол тармақ тардың кедергілеріне бө лу арқ ылы табылғ ан токтардың алгебралық қ осындысына тең. Э.қ.к.-тері тү йінге бағ ытталғ ан тармақ тардың токтары «плюс» таң басымен алынады, ал керісінше жағ дайда «минус»таң басы алынады.

Берілген тізбектің (6-сурет) «г» тү йінінің потенциалын нө лге тең деп аламыз.Тең деулер кө рсетілген тізбек ү шін былай жазылады:

φ _а(g₁+g₃+g₆) - φ _бg₁ - φ _вg₆= -E₁g₁-Е₃g₃

φ _б(g₁+g₂+g₅) - φ _аg₁ - φ _вg₂= E₁g₁ + E₂g₂

φ _в(g₂+g₄+g₆) - φ _бg₂ - φ _аg₆= -E₂g₂ -E₄g₄

Мұ ндағ ы g₁=1/R ₁, g₂=1/R₂, g₃=1/R₃ , g₄=1/R₄ , g₅=1/R₅ , g₆=1/R₆.

Тең деулер жү йесін шешу арқ ылы φ _а, φ _б, φ _в табамыз. Токтардың мә ндерін Ом заң ы арқ ылы табамыз:

I₁= (E₁+ U_аб)/R₁ = [E₁+(φ _а - φ _б)]/R₁,

I₂= (E₂+ U_вб)/R₂=[E₂+(φ _в- φ _б) ]/R₂,

I₃= (E₃+ U_аг)/R₃=[E₃+ (φ _а - φ _г) ]/R₂

I₄= U_вг/R₄=(φ _в - φ _г)/R₄ = φ _в/R₄

I₅= U_бг/R₅=(φ _б - φ _г)/R₄ = φ _б/R₅

I₆= (E₆+ U_ав)/R₆=[ E₆+ (φ _а - φ _в) ]/R₆

23. Тізбектің активті, реактивті жә не толық ө ткізгіштері. Ө ткізгіштіктер ү шбұ рышы.

27-сурет

Тізбектің толық ө ткізгіштігінің ө рнегі бір катеті активті ө ткізгіштікке g тең, екінші катеті реактивті ө ткізгіштікке тең b (b= bL - bC), ал гипотенузасы толық ө ткізгіштікке y тең тікбұ рышты ү шбұ рышқ а сә йкес келеді(27-сурет). Бұ л ү шбұ рышты ө ткізгіштер ү шбұ рышыдеп аталады Ток пен кернеу арасындағ ы фазалық ығ ысуды ө ткізгіштер ү шбұ рышы арқ ылы табуғ а болады: φ =arctg (bL - bC)/g. Бұ л ө рнектен фазалық ығ ысу индуктивті жә не сиымдылық ө ткізгіштіктердің ө зара қ арым-қ атынасына байланысты екендігі кө рінеді.

Егер b > 0 болса, онда реактивті ө ткізгіштік b индуктивті сипатта, ал b_L < 0 сыйымдылық сипатта болады. Егер b = 0 болса, онда тізбекте токтар резонансы болды.

Егер y жә не φ белгілі болса, онда g= ycos φ, b= ysin φ.

Токтарды да, қ уаттарды да ө ткізгіштіктер арқ ылы есептеуге болады: активті ток I_a = U g, реактивті индуктивті ток I_L = U b_L,, реактивті сыйымдылық ток I_C = U b_C, ал тізбектің реактивті тогы I_p= U b, толық ток I=U y.

Тізбекте бө лінетін активті қ уат P=U² g, реактивті индуктивті қ уат Q_L=U² b_L,, реактивті сыйымдылық қ уат Q_C= U² b_C,, толық қ уат S= U² y.

28. Токтар резонансына тү сініктеме берің із. Резонансы кезіндегі тізбектің толық ө ткізгіштігін, тізбек тармақ тарындағ ы токтарды жә не фазалық ығ ысуды сипаттаң ыз.

Токтар резонансы тізбекте мынадай шарттар бір мезгілде пайда болғ анда болады: а) r, L, C элементтері параллель жалғ ануы керек (24-сурет); ә)сыйымдылық ө ткізгіштік b_L индуктивті ө ткізгіштікке b_C тең болуы керек, яғ ни b_L=b_C.

Резонанс кезінде: а) Тізбектің толық ө ткізгіштігі , яғ ни толық ө ткізгіштік минималды, ал толық кедергі максималды болады;

ә) Тізбектің толық тогы =Ug, демек ток минималды болады.

б) Фазалық ығ ысу ;

в) Тізбектің тармақ тарындағ ы токтар: I_a= Ug, I_L=Ub_L,, I_C=Ub_C, яғ ни I_L= I_C,. Реактивті ток I_р=I_L-I_C=0. Ал I=Uy=Ug=I_a, демек, толық ток активті токқ а тең.

38. Трансформатордың ПӘ К нені анық тайды?

Трансформатордың пайдалы эсер коэффициенті трансформатордың жү ктемеге беретін пайдалы қ уатының тораптан тұ тынатын қ уатына қ атынасымен анық талады:

Магнитө ткізгіштің индукциялық шамасына тә уелді болаттағ ы шығ ын, трансформатордың жү ктеме коэффициентіне тә уелді мыстағ ы шығ ынғ а тең болғ андағ ы жү ктеме кезінде, трансформатордың ПӘ К-і максимал мә нге ие болады:

47. Тұ рақ ты ток машинасының ерекшелігі неде?

Тұ рақ ты тоқ машиналары жө ніндегі жалпы тү сініктер

Тұ рақ ты тоқ машиналарын (TTM) электр қ озғ алтқ ыштары жә не генераторлар ретінде қ олданады. Тұ рақ ты ток электр қ озғ алтқ ыштарының реттеуші қ асиеті жақ сы жә не жү ктемелік қ абілеті ө те жоғ ары болады, сондық тан олар қ атаң, ә рі жұ мсақ механикалық сипаттамаларды алуғ а мү мкіндік береді. Олар ө р тү рлі механизмдердің жетегі ретінде қ ара металлургияда, кө лікте (электровоздарда, тепловоздарда, электр пойыздары), жү к кө тергіш жә не жер қ азатын қ ұ рылғ ыларда, тең із жә не ө зен кө ліктерінде кең інен пайдаланылады. Қ уаты аз қ озғ алтқ ыштар кө птеген автоматика жү йелерінде қ олданылады.

Тұ рақ ты тоқ қ озғ алтқ ыштарының қ ұ рылысы асинхронды қ озғ алтқ ыштармен салыстырғ анда кү рделілеу жә не олардың бағ асы жоғ ары болады. Бірақ автоматтандырылғ ан электр жетегін жә не айнымалы тоқ торабының кернеуімен реттелетін тұ рақ ты тоқ қ озғ алтқ ыштарын қ оректендіруге мү мкіндік туғ ызатын тиристорлық тү рлендіргіштердің кө п қ олданылуына байланысты, бұ л қ озғ алтқ ыштар ә р тү рлі ауыл шаруашылығ ы салаларында қ ең інен пайдаланылады.

48. Тұ рақ ты ток машинасының кемшілігі неде?

Тұ рақ ты тоқ машиналарының кемшілігі - оларда щеткалы-коллекторлы аппараттың болуы машинаның сенімді жұ мыс жасау мү мкіндігін тө мендетеді, жә не оны пайдаланғ анда мұ қ ият кү тім керек. Сондық тан соң ғ ы кездерде тұ рақ ты тоқ генераторларының орнына қ ондырғ ыларда - жартылай ө ткізгіш тү рлендіргіштерді, ал кө ліктерде - жартылай ө ткізгіш тү зеткіштерімен бірлесіп жұ мыс жасайтын синхронды генераторларды қ олданады.

Ә рбір тұ рақ ты тоқ машинасы генератор режимінде қ алай жұ мыс істесе, қ озғ алтқ ыш режимінде де солай жұ мыс істей алады. Бұ л тү рлендіргіш электр машиналарының барлық тү ріне тә н қ асиет, жә не ол қ айтымдылық деп аталады.

1-сурет.

Тұ рақ ты тоқ машинасы магнит ағ ынын тудыратын индуктордан жә не якорьден тұ рады, онда ЭҚ К индукцияланады (1-сурет). Индуктор корпустан 1, басты полюстен 2 жә не қ оздырғ ыш орамалардан 4 тұ рады. Якорь біліктен 5, ө зекшеден 6, орамалардан 7 жә не коллектордан тұ рады. Щетка 3 генератор режимінде тұ тынушыны қ осуғ а, қ озғ алтқ ыш режимінде якорь орамасына кернеу беруге пайдаланылады.

49.Тұ рақ ты тоқ машиналарының пайдалы ә сер коэффициенті қ андай формуламен анық талады?

Тұ рақ ты тоқ машинасының пайдалы ә сер козффициенті:

мұ ндағ ы Р_Я=U(I_Я+I_B) - тораптан тұ тынылатын қ уат, Вт; қ озғ алтқ ыштың валындағ ы (білігіндегі) пайдалы қ уат, Вт.

Зертханалық жұ мыстарда машинаның пайдалы жү ктемесі ретінде тә уелсіз қ оздырылатын генератор пайдаланылады.

Бұ л кезде P₂ =U_Г*I_Г тең деп есептесе, онда пайдалы айналдырушы моменті М_К келесі ө рнекке тең болады:

51. Транзистор деп қ андай қ ұ рылғ ыны атайды?

Екі «р-п» ө тпелі жартылай ө ткізгіш аспаптар. Транзистор

Екі р-п ө тпелі жартылай ө ткізгіш аспаптарғ а транзистор жатады.

Транзистор - микронмен ө лшемденетін, бір біріне жақ ын орналасқ ан екі р-п ө тпеден тұ ратын электрлік тү рлендіргіш аспап. Ө тпелері симметриялы емес болып келеді. Транзистордың симметриялы емес болуы, оның ә р тү рлі аймақ тарында қ оспалардың санының бірдей еместігінде. Транзистор ү ш аймақ тан тұ рады (9.10-сурет).

Транзистордың сыртқ ы аймақ тарының біреуі эмиттер, екіншісі коллектор, ал ортаң ғ ысы база деп аталады. Негізгі тасымалдаушылардың ең кө п шоғ ырлануы эмиттерде болады. Эмиттер мен базаның арасындағ ы ө тпе эмиттерлік деп, ал база мен коллектордың арасындағ ы ө тпе коллектрлік деп аталады. Транзистордың екі тү рі болады: р-п-р жә не п-р-п.

Негізгі заряд тасымалдаушыларғ а р-п-р транзисторларда кемтіктер, ал п-р-п транзисторларында - электрондар саналады. Транзистордың шартты белгілену схемалары (9.11-сурет) кө рсетілген. Транзисторлардың схемаларда (суреттерде) шартты белгіленуі:

Транзистор ү ш режимде жұ мыс істеуі мү мкін:

- активті (эмиттер ө тпесі ашық, коллектор ө тпесі жабық);

- кескіш (екі ө тпесі де жабық);

- қ анығ у (екі ө тпесі де ашық).

Транзистордың активті жұ мыс режимінде кү шейту схемаларында қ олданылады.

Кескіш жә не қ анығ у режимдерінде импульсті схемаларда қ олданылады.

Транзистордың активті режимдегі жұ мысын қ арастырамыз. Активті режимде эмиттерлік ө тпе ашық болып, коллекторлық ө тпе жабық болады. Активті режимде жұ мыс істеп тұ рғ ан транзистордың қ осылу схемасы 9.12-суретте кө рсетілген.

Ашық тұ рғ ан эмиттерлік отпе арқ ылы кемтіктер эмиттерден жә не электрондар базадан етеді. Себебі негізгі тасымалдаушылардың шоғ ырлануы эмиттерде базағ а қ арағ анда анағ ұ рлым кө п, р-п ө тпеде тек рекомбинация болады. Кемтіктер негізгі емес тасымалдаушы болғ андық тан база аймағ ында инжекцияланады (инжекция-итеру). Осы тасымалдаушылардың ә серінен пайда болғ ан тоқ тарды эмиттердің тоғ ы І_Э деп атайды. Олар база аймағ ында диффузияның ә серінен қ озғ алысқ а тү седі. Коллекторлік отпеге жақ ындай келе кемтіктер базаның электрондарымен рекомбинацияланады, сондық тан базаның енін рекомбинацияны азайту ү шін ү лкен емес етіп жасайды. Кемтіктер база аймағ ында негізгі емес тасымалдаушылар болатындық тан, олар коллекторлық отпеден еркін жү ріп ө тіп, электр кө зінің ө рісіне Е_кб тү се отырып, коллектордің тоғ ын I _к тү зеді.

Бұ л қ ұ былыс экстракция деп аталады. Кемтіктердің азғ антай болігі (5%) қ орек кө зінің Е_эб электрондарымен рекомбинацияғ а тү седі, осының салдарынан І _б тоғ ы пайда болады.

п-р-п -тү рлі транзисторларды қ арастыру кезінде, тек қ орек козінің полярлығ ы ө згереді. Бұ л жағ дайда эмиттердің тоғ ы электрондардан қ ұ ралады.

Кез келген транзистор ү шін келесі тепе-тең дік тура болады: І_э = І_б + І_к.

52.Тиристор деген не жә не атқ аратын қ ызметі қ андай?