Изменении обратного

Интересным является режим, возникающий при изменении направления ЭДС Е2 (что может произойти, например, при изменении направления вращения двигателя). Для анализа цепи в этом случае мож-

Направление вращающего момента (определяемое правилом левой руки) изменяется при изменении направления тока. При включении прибора магнитоэлектрической системы в цепь переменного тока на катушку действуют быстро изменяющиеся по значению и направлению механические силы, среднее значение которых равно нулю. В результате стрелка прибора не будет отклоняться от нулевого положения. Поэтому эти приборы нельзя применять иепосредственно для измерений в цепях переменного тока.

При изменении направления тока изменяется и' направление вращающего момента. При переменном токе на подвижную часть прибора действуют быстро чередующиеся вращающие моменты противоположного направления. Их результирующее действие не изменит положения подвижной части прибора. Для измерения переменного тока магнито-

Коммутацией в электрических машинах называется вся совокупность явлений при изменении направления тока в секциях обмотки якоря во время замыкания щетками этих секций накоротко. В то время как пластины коллектора, к которым присоединены концы секций, замкнуты щеткой накоротко, секция переходит из одной параллельной ветви обмотки в другую. Сущность процесса коммутации поясним на простейшем примере петлевой обмотки якоря ( 13.20). Время, в течение которого секция обмотки вращающегося якоря замкнута щеткой накоротко, называется периодом коммутации Т. За это время ток в секции должен измениться от значения + / ( 13.20, а) до значения — / ( 13.20, в), т. е. на 21. Чем быстрее вращается якорь и чем меньше ширина щетки b , тем меньше период коммутации:

и вместо тормозного момента создаст вращающий момент; машина перейдет в режим двигателя. При этом может тяжело пострадать первичный двигатель, поэтому все параллельно работающие генераторы снабжаются аппаратом - реле обратного тока, автоматически отключающим генератор при изменении направления тока.

Автоматический выключатель обратной мощности применяется, например, для защиты параллельно работающих генераторов от перехода одного из них в режим работы двигателем. Принцип действия такого выключателя поясняет 16.7, д. Катушка тока Kf при нормальном направлении передачи энергии создает магнитное поле, противоположное полю катушки напряжения Кц, так что катушки не могут втянуть сердечник С и освободить защелку 3. При изменении направления передачи энергии изменяется направление тока в катушке Kf, поля катушек складываются и сердечник втягивается, что вызывает размыкание контактов и отключение генератора.

Бесперебойность работы электроэнергетических установок обеспечивается релейной защитой. Часто — это очень сложная совокупность реле, автоматически воздействующих на выключатели электротехнических установок при их повреждении (коротком замыкании токо-ведущих частей оборудования, замыкании на землю, ненормальном изменении напряжения, изменении направления передачи энергии и т. п.). Релейная защита сигнализирует о нарушении нормального режима работы; она же затем совместно с устройствами автоматики выполняет повторное включение элементов системы электроснабжения (трансформаторов, питающих линий и т. п.), автоматически включает резервные источники электрической энергии и разгружает систему электроснабжения при недостатке мощности.

При изменении направления тока управления (/у < 0) электромагнитные процессы в МУ принципиально не изменяются. Разница состоит в том, что первый сердечник насыщается в отрицательный полупериод, а второй — в положительный полупериод. Поэтому

При изменении направления тока в катушке меняются и магнитные полюсы ферромагнитных пластин, следовательно, направление перемещения подвижной части остается неизменным и механизм оказывается пригодным для измерения в цепях постоянного и переменного токов.

Режим электромагнитного тормоза. Если момент нагрузки (например, при подъеме груза) превысит вращающий момент двигателя, то он сначала остановится, а затем начнет вращаться в обратном направлении. Электромагнитный момент, развиваемый двигателем, станет противодействующим по отношению к нагрузке и двигатель окажется в режиме электромагнитного тормоза. При изменении направления вращения якоря изменит направление и его э. д. с. Обратимся еще раз к 17.2. Пусть при указанном направлении токов в якоре он вращается по направлению стрелки на рисунке. Электромагнитный момент при этом действует в направлении, обратном направлению вращения и, следовательно, является тормозным, как в генераторе. Наводимая э. д. с. совпадает по направлению с током, так же как в генераторе. Но в режиме тормоза ток в цепи якоря создается суммой напряжения сети и э. д. с. якоря:

Переменные токи ротора, обусловленные э. д. с. вращения, создают свой поток, направленный перпендикулярно к потоку возбуждения, т. е. совпадающий с осью измерительной обмотки. Так как токи периодически изменяют свое направление, то этот поток будет изменяться с частотой напряжения источника, к которому подключена фаза возбуждения. Величины э. д. с. вращения и потока пропорциональны скорости вращения ротора. Поэтому выходное напряжение без учета насыщения также пропорционально скорости вращения ротора. При изменении направления вращения ротора тахогенератора поток и напряжение на выходе изменяют фазу на 180°.

весь обедненный слой толщиной d будет располагаться в п-области (см. §2.5). С повышением обратного напряжения на затворе будет увеличиваться толщина d обедненных слоев переходов и соответственно уменьшаться толщина h канала ( 3.39). Таким образом, при изменении обратного напряжения на затворе будет изменяться площадь поперечного сечения канала, а следовательно, и его сопротивление. Поэтому полевой транзистор представляет собой резистор, управляемый напряжением на затворе. С приложением к стоку положительного по отношению к истоку напряжения будет изменяться ток канала, т. е. выходной ток транзистора. Усиление по мощности в полевых транзисторах реализуется за счет малого значения входного тока.

Измерения на структурах с барьером Шотки. Одним из вариантов описанного метода измерения профиля концентрации и подвижности носителей заряда является метод, разработанный для структур с барьером Шотки. В этом случае удаляемым слоем является обедненный слой объемного заряда, толщина которого изменяется в зависимости от постоянного обратного напряжения, поданного на контакт Шотки. Изменение толщины обедненного слоя при изменении обратного напряжения определяют, измеряя емкость структуры. Измерения этим методом не разрушают образец.

7.65. При изменении прямого напряжения на 0,1 В прямой ток германиевого диода изменяется на 10 мА, а при изменении обратного напряжения на 10 В обратный ток изменяется на 40 мкА. Определить дифференциальные сопротивления диода при прямом и обратном напряжениях.

12.19. Что называется коэффициентом шума транзистора? Как изменяется коэффициент шума транзистора: а) при изменении тока эмиттера; б) при изменении обратного напряжения на коллекторном переходе?

Таким образом, управление током стока, т. е. током от внешнего относительно мощного источника питания в цепи нагрузки, происходит при изменении обратного напряжения на р — «-переходах затвора. Из-за малости обратных токов мощность, необходимая для управления током стока и потребляемая от источника сигнала в цепи затвора, оказывается ничтожно малой.

Принцип действия полевого транзистора основан на изменении ширины обедненного слоя при изменении обратного напряжения р-л-перехода (см. § 16.5). С увеличением напряжения на затворе ширина обедненных слоев увеличивается, а поперечное сечение канала и его проводимость уменьшаются.

Параметрический стабилизатор основан на использовании элемента с нелинейной характеристикой, например полупроводникового стабилитрона (см. § 1.3). Напряжение на стабилитроне на участке обратимого электрического пробоя почти постоянно при значительном изменении обратного тока через прибор.

Варикапы. Это полупроводниковые диоды, в которых использовано свойство p-n-перехода изменять барьерную емкость при изменении обратного напряжения. Таким образом, варикап можно рассматривать как конденсатор с электрически управляемой емкостью.

Более перспективным, однако, является применение искусственных JI3 с полупроводниками. Такая ЛЗ выполняется в виде звеньев с постоянной индуктивностью L и нелинейной емкостью С (и) ( 19.15). В качестве нелинейной емкости используют варикапы, емкость которых гоменяется при изменении обратного напряжения.

и /?э часто производится с использованием коэффициента нестабильности тока 5/, который показывает, во сколько раз ток коллектора /к изменяется сильнее в данной схеме стабилизации по сравнению со схемой стабилизации с двумя источниками при одинаковом изменении обратного тока коллектора:

два омических перехода к области полупроводника, по которой проходит управляемый или регулируемый поток основных носителей заряда, и один или два управляющих p-n-перехода, смещенных в обратном направлении ( 6.1). При изменении обратного напряжения на управляющем р-«-переходе изменяется его толщина, а следовательно, толщина области, по кото-