Механизма рассеяния

Таким образом, угол перемещения подвижной части электродинамического механизма, работающего на переменном токе,

В ряде случаев определение мощности механизма, работающего длительно с постоянной нагрузкой, производится по общеизвестным формулам. Если нагрузка на двигатель не остается постоянной, то мощность электродвигателя выбирают по эквивалентному току, моменту, мощности, или методом средних потерь мощности.

для привода механизма, работающего по графику 14.7. Электродвигатель имеет следующие номинальные данные: Р!ЯОЫ= = 5 кВт; ъ,ом = 75%; cos
Так как /iHOM>/3, при ПВНОМ = 40%, то электродвигатель проводит по нагреву и пригоден для привода механизма, работающего в данных условиях.

13.3. На 13.6 изображен график момента нагрузки механизма, работающего в длительном режиме. Выбрать для данного привода асинхронный коротко-1амкнутый двигатель серии АО2. Скорость вращения и = 940 об/мин.

13.4. Пользуясь каталогом, выбрать асинхронный короткозамкнутый двигатель 1ля подъемного механизма, работающего в повторно-кратковременном режиме, : графиком нагрузки, приведенным на 13.7. Скорость вращения п=900 об/мин.

На 8.19 показана схема включения трехфазных сельсинов, называемая электрическим валом. В этой схеме рабочие механизмы Mi и М2 приводятся во вращение мощными асинхронными двигателями АД1 и АД2. С ними спарены вспомогательные двигатели С/ и С2 (сельсины), соединенные между собой линией связи. При синхронном вращении валов ток в роторах сельсинов отсутствует. При наличии рассогласования в сельсинах возникают синхронизирующие моменты, один из которых увеличивает момент на валу отставшего механизма, а второй тормозит вал механизма, работающего с опережением. Вследствие этого система снова приходит в согласованное положение. Мощность вспомогательных асинхронных двигателей (сельсинов) обычно составляет 10—15% от мощности основных двигателей.

Метод нагрузочных рядов может быть использован для выбора двигателя любого механизма, работающего в повторно-кратковременном режиме.

Решение. Первая группа механизмов. Для механизма, работающего с ki = 1, электродвигатель выбираем по III ряду параметров, т. е. ближайший по мощности двигатель с ПВ = == 25%. Таким является двигатель типа MTF 211-6 мощностью Рном = 9 кВт.

Для механизма, работающего с &2 = 0,8, предварительно выбираем двигатель типа MTF 112-6 и проверяем возможность использования его, пользуясь расчетной формулой 0,52 (Р,ц + + Рш) >. Р,. Имеем

Для механизма, работающего с k3 = 0,6, электродвигатель выбираем по II ряду параметров, т. е. ближайший по мощности двигатель с ПВ = 15%. Таким является двигатель типа MTF 112-6 мощностью Рном = 6,5 кВт.

Для уточнения формулы (10.5) в нее вводится дополнительный коэффициент Л, зависящий от механизма рассеяния и изменяющийся в зависимости от температуры в пределах от 1 до 2. Значение постоянной Холла с учетом коэффициента А принимает вид Ян = A/nq.

В сильных магнитных полях г=1 независимо от механизма рассеяния, а отношение коэффициентов Холла в слабом и сильном магнитных полях позволяет найти значение г, если условие сильного магнитного поля можно реализовать.

В выражениях (2.5) и (2.6) сделано допущение, что гп = гр. Это справедливо для любого механизма рассеяния при упругом рассеянии.

В обоих случаях для полупроводника с одним типом носителей заряда магнитосопротивление в области слабых магнитных полей пропорционально (ц„В)2 или (ц,Р5)2; оно выражается через коэффициенты а и аг, зависящие от механизма рассеяния носителей заряда. Для электронного полупроводника

— плазменная частота. В формулах (6.31) и (6.3/ ) не учтено усреднение по энергиям сомножителей, зависящих от времени релаксации. Если т зависит от энергии, то в окончательном виде е^ и е; будут зависеть от механизма рассеяния энергии электронами в кристалле. Выражения (6.31) и (6.32) не учитывают также взаимодействие электромагнитной волны с колебаниями кристаллической решетки. Это взаимодействие несущественно для кристаллов с малой долей ионной химической связи и с большой концентрацией свободных носителей заряда. В области частот между краем собственного поглощения и частотой продольных олтических колебаний решетки (О8<(о<*)г высокочастотная диэлектрическая проницаемость обусловлена взаимодействием электромагнитной волны с узлами кристаллической решетки и является характеристикой решетки. Для чистого кристалла в области частот от cog до ю< диэлектрическая проницаемость ег, практически постоянна и не зависит от частоты. В этой области частот для полупроводников с достаточно большой подвижностью носителей заряда выполняется ус-

зависит от механизма рассеяния носителей заряда, т. е. от усредненного значения т~'; он возрастает пропорционально квадрату длины волны (ы~2~Х2). В полупроводниках с разными типами носителей заряда поглощение аддитивно.

В действительности носители заряда в полупроводнике распределены по скоростям. Это распределение зависит от преобладающего механизма рассеяния носителей в конкретном полупроводнике. Поэтому более точное значение коэффициента Холла отличается от имеющегося в выражении (14.3) множителем А:

Значение множителя А находится в диапазоне от 1 до 2 и зависит от механизма рассеяния носителей заряда. Так, для вырожденного полупроводника А=\, для полупроводника с преобладающим рассеянием носителей на тепловых колебаниях кристаллической решетки Л = 1,18, для полупроводника с преобладающим рассеянием на ионизированных примесях Л = 1,93.

Поперечная ЭДС Ux, ток /, магнитная индукция В и толщина полупроводниковой пластинки h легко могут быть измерены, что позволяет вычислить значение коэффициента Холла X. В системе СИ коэффициент Холла измеряется в кубических метрах на кулон. Значение коэффициента, получаемое по формуле (8-7), справедливо только для вырожденных полупроводников, с очень большой концентрацией примеси, при которой энергия активации ее практически равна нулю и можно не учитывать распределения носителей заряда по скоростям, что и допускалось при выводе формул (8-6). Более точное значение коэффициента Холла для полупроводников с различной концентрацией примеси будет отличаться от получаемого по формуле (8-7) множителем А. Для полупроводников различных групп (с атомной, ионной решетками) численное значение А изменяется от единицы до двух в зависимости от механизма рассеяния носителей при различных температурах (например, для германия А « 1,18). Таким образом, для полупроводников «-типа

Подвижность носителей в полупроводниках с атомной решеткой. В полупроводниках с атомной решеткой рассеяние носителей заряда происходит на тепловых колебаниях решетки и на ионизированных примесях. Эти два механизма рассеяния приводят к появлению двух участков в температурной зависимости подвижности. При рассеянии носителей на тепловых колебаниях решетки средняя длина свободного пробега /ср одинакова для носителей заряда с различными скоростями и обратно пропорциональна абсолютной температуре полупроводника. Это следует из того, что рассеяние носителей заряда должно быть прямо пропорционально поперечному сечению того объема, в котором колеблется атом, а оно пропорционально квадрату амплитуды колебания атома, определяющему энергию решетки, которая с температурой растет, как известно, по линейному закону. Поэтому, так как и формуле (8-11) /ср ~ l/T, a t»T ~ У Т, то

Показатель г зависит от механизма рассеяния: при рассеянии носителей на тепловых колебаниях решетки г = 0, при рассеянии на ионизированных примесях г — 2 и т. д.