Преобразования электрического

В сопротивлениях различных элементов электрических luzicii происходит процесс преобразования электрической энергии в теплоту. Такие элементы называются резистивными и обозначаются прямо) голь-ничками (см. рис 1.1).

/ Трансформатор — статический электромагнитный аппарат^ его действие основано на явлении взаимной индукции, он пред-"*' назначен для преобразования электрической энергии переменного тока с параметрами Ul, /] в энергию переменного тока с параметрами LJ2, /2 тои же частоты.

Для преобразования электрической энергии высокого напряжения ни территории отдельных промышленных предприятий, цехов или рядом с ними устанавливаются трансформаторы, понижающие напряжение до 220, 380 или 500 В, при котором работают большинство потребителей.

Асинхронный двшатель трехфазного тока представляет собой электрическую машину, служащую для преобразования электрической энергии трехфазного тока в механическую. Благодаря простоте устройства, высокой надежности в эксплуатации и меньшей стоимости по сравнению с другими двигателями асинхронные двигатели трехфазного тока нашли широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. С их помощью приводятся в движение металлорежущие и деревообрабатывающие станки, подъемные краны, лебедки, лифты, эскалаторы, насосы, вентиляторы и другие механизмы.

Рассмотпим сначала приемники энергии, схемы замещения которых содержат резистивные, индуктивные и емкостные элементы. Энергетические процессы в резистивных, индуктивных и емкостных элементах различны по физической природе. В резистивных элементах происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Средняя скорость необратимого процесса преобразования энергии в резистивном элементе определяется активной мощностью Р [см. (2.50)]. В индуктивных и емкостных элементах происходит периодическое аккумулирование энергии в магнитных и электрических полях, а затем энергия возвращается во внешнюю относительно этих элементов часть цепи. В таких элементах нет необратимого преобразования электрической энергии в другие виды, т. е. активная мощность Р равна нулю. Электрические процессы в индуктивном и емкостном элементах определяются реактивной индуктивной мощностью Q, [см. (2.52)] и реактивной емкостной мощностью <2„

Параметр сопротивления г характеризует свойство элемента поглощать энергию из электрической цепи и преобразовывать ее в другие виды энергии. Известно, что мощность (Р, р) преобразования электрической энергии пропорциональна квадрату тока (/2, i2), поэтому величина этого параметра определяется отношением г_= Р//2 для постоянного тока и г„= рНг для переменного тока.

Процесс преобразования электрической энергии в другие виды энергии в активных приемниках происходит в результате того, что под действием напряжения, приложенного к зажимам приемника от внешнего источника питания, внутри приемника проходит ток, как и в пассивном приемнике, направленный от зажима а с высшим потенциалом к зажиму Ъ с низшим потенциалом, т. е. в направлении убывания потенциала внутри приемника. Поэтому на схемах актив-

состоит из мощности IE преобразования электрической энергии в химическую энергию и мощности rl2 потери энергии на нагрев.

Резистивный элемент является пассивным эле* ментом схемы замещения, характеризующим наличие в замещаемом элементе необратимых процессов преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Параметром резистивного элемента является его активное сопротивление г, в котором поглощается электрическая энергия, равная энергии, потребляемой замещаемым реальным элементом электрической цепи.

В дальнейшем будут приведены и другие примеры, когда ре-зистивный элемент в схеме замещения характеризует наличие необратимых процессов преобразования электрической энергии в другие виды энергии в реальной электрической цепи.

Активная мощность Р является средней мощностью преобразования электрической энергии в другие виды. Величина Р зависит не

Микродвигатели постоянного тока используются в разнообразных автоматических устройствах с целью вращения механизмов, а также преобразования электрического сигнала в механическое перемещение вала (исполнительные двигатели). Их принципиальное устройство аналогично устройству машин постоянного тока. Основной магнитный поток двигателей создается или посредством обмоток возбуждения, или постоянными магнитами ( 9.37,а, б). Двигатели различаются по конструкции якоря и подразделяются на микродвигатели с якорем обычного типа, с полым якорем, бсспазовым якорем и с печатной обмоткой якоря.

в схемах преобразования электрического тока (выпрямление, инвертирование).

Микродвигатели постоянного тока используют в автоматических устройствах как для непрерывного вращения различных механизмов,, так и для преобразования электрического сигнала во вращательное движение. В последнем случае они называются исполнительными двигателями.

Чтобы реализовать перечисленные преимущества фотонной связи, необходимо уметь эффективно осуществлять преобразования электрического сигнала в оптический и наоборот. При оценке эффективности фотонной связи следует принимать во внимание простоту генерирования излучения и достигаемый к.п.д.

Для достижения максимальной эффективности взаимного преобразования электрического и акустического сигналов расстояние А между электродами однофазной решетки (период электродов)

Типы микродвигателей. Микродвигатели постоянного тока, применяемые в автоматических устройствах, используют для вращения различных механизмов и преобразования электрического сигнала в механическое перемещение вала. В последнем случае их называют исполнительными двигателями постоянного тока.

Сигнальные люминесцентные лампы — представляют собой газоразрядные приборы и предназначены для преобразования электрического сигнала и визуальную информацию.

Осциллографическая ЭЛТ служит для преобразования электрического сигнала в световой путем воздействия на люминесцентный экран управляемого электронного луча ( 7.1). Люминесцентный экран представляет собой покрытие с внутренней стороны экрана, светящегося при электронной бомбардировке. Отклонение луча производится с помощью отклоняющего устройства, создающего магнитные или электрические поля. Изображение, создаваемое на экране трубки, предназначается либо для непосредственного наблюдения, либо для фотографирования. В зависимости от этого выбирают цвет свечения покрытия (люминофора). Для визуального наблюдения используют люминофоры с желто-зеленым свечением, соответствующим области наибольшей чувствительности человеческого глаза. Для фотографирова-

Функционально ЭЛТ подразделяют на: ос-циллографические трубки, служащие для наблюдения и изучения периодических сигналов и получения ос-цилограмм, применяемые в основном в измерительной технике; индикаторные трубки — для регистрации объектов в радиолокационных и радионавигационных устройствах; приемные телевизионные трубки — для преобразования электрического видеосигнала в сигнал изображения.

Однофазные асинхронные двигатели небольшой мощности (15... 600 Вт) широко применяют в электробытовых приборах для привода вентиляторов, насосов и другого оборудования, не требующего регулирования частоты вращения. В различных автоматических устройствах используют также двухфазные асинхронные двигатели для преобразования электрического сигнала в механическое перемещение вала (исполнительные двигатели). Частота вращения исполнительного двигателя при заданном тормозном моменте должна строго соответствовать подводимому напряжению и меняться при изменении его величины или фазы,

На 4.69,6 показана функциональная схема системы управления с пневмосветовой передачей. Передающее устройство состоит из элементов, принимающих электрический командный импульс от цепей защиты и управления, формирователей команд 1 и тактовых импульсов 2, генератора несущей частоты 3 и выходного устройства 4. Устройства 1, 2, 3 осуществляют передачу команд путем импульсно-временного и частотного кодирования. Выходным устройством 4 являются несколько светодиодов, соединенных параллельно. Для преобразования электрического сигнала в световой могут использоваться и другие источники излучения, как, например, лазеры, импульсные ксеноновые и неоновые лампы. Питание передающего устройства осуществляется от сети переменного тока 220 В или от сети постоянного тока 24 В.