Увеличению пускового

Наличие барьерной емкости Ск = Се коллекторного перехода, определяемой равенством (2.1) и подключенной параллельно активному сопротивлению гк, приводит к увеличению проводимости этого параллельного соединения. Поэтому с ростом частоты переменного сигнала снижается доля переменного тока /к, поступающего во внешнюю нагрузку (снижается hzie)- Таким образом, конечная скорость движения неосновных носителей через базу и емкость Ск вызывает наличие фазовых сдвигов между токами на входе и выходе транзистора, что обусловливает комплексный характер коэффициента передачи тока Й216 и снижение его модуля с ростом частоты. Для улучшения частотных свойств транзистора следует уменьшить толщину базы (уменьшается время перемещения неосновных носителей через базу) и емкость С„.

Закономерности движения носителей заряда. Концентрация носителей заряда в электронном объеме полупроводника может изменяться за счет генерации и рекомбинации носителей, а также при возбуждении полупроводника (например, при освещении, действии внешнего электрического или магнитного поля). При возбуждении полупроводника концентрация подвижных носителей заряда - электронов (п) и дырок (р) превышает равновесную концентрацию (и0 и ра). Это приводит к увеличению проводимости полупроводника. Электроны или дырки проводимости, не находящиеся и термодинамическом равновесии, называются неравновесными носителями заряда.

Зависимость Н(В) и, следовательно, в рассматриваемых условиях зависимость IP(U) существенно нелинейны. С увеличением напряжения и индукции Вт величина тока тоже возрастает, но значительно более резко. Это приводит к увеличению проводимости Ьд или к уменьшению сопротивления ха. Именно зависимости Ь3(И) и xa(U) в основном отражают нелинейный характер вольт-амперной характеристики катушки ( 22-17).

переход будет смещен в обратном направлении и через него пройдет только небольшой обратный ток утечки /ЭБО (Рис- 7.26, в). Это же состояние сохранится при подаче на змиттер отрицательного напряжения U'э или положительного, но не превышающего величины напряжения Г/ЭБ1' Если же напряжение U3 превысит напряжение 1'ЭБ1 на величину, достаточную для отпирания эмиттерного р-п перехода (точка А на 7.26, в), то в кремниевую пластинку из эмиттера будут инжектироваться дырки. Под действием электрического поля источника UБ1Б2 эти дырки будут двигаться по направлению к выводу базы Б1, образуя эмиттерный ток, что приведет к увеличению проводимости на участке длиной /,, или ' уменьшению до незначительной величины сопротивления на этом участке. В результате внутреннее падение напряжения иЭЕ1 уменьшится, что повлечет дальнейшее отпирание эмиттерного р-п перехода и увеличение тока эмиттера и т. д. Таким образом, процесс нарастания эмиттерного тока будет развиваться лавинообразно. С ростом эмиттерного тока, связанного с увеличением инжекции носителей из эмиттера в пластинку, сопротивление эмиттерного перехода снижается, а напряжение Оэ уменьшается. Это соответствует появлению в вольтамперной характеристике участка отрицательного сопротивления прибора (участок АВ на 7.26, в).

Двухбазовые диоды — неудачное название приборов, представляющих собой полевые транзисторы с р — n-переходом, в которых на затвор подается напряжение, создающее ток в прямом направлении. В основание прибора инжектируются неосновные носители, которые благодаря выбору веществ и подбору количества примесей имеют значительно большую подвижность, чем основные, и это приводит к резкому увеличению проводимости основания. Изменение гроводимости за счет инжектировалных неосновных носителей заряда может быть сделано очень большим, так что процесс нарастания тока в основании носит лавинный характер. Чаще двухбазовые диоды включаются при запирающем потенциале на затворе, но при обратном потенциале стока. При повышении потенциала стока сверх некоторого предельного р — «-переход открывается и процессы в приборе развиваются так, как это было описано выше. Схематическое обозначение двухбазового диода приведено на 4.23, в.

Полупроводники с ионными решетками (CdS, PbS, оксиды). Экспериментальные данные о ионных полупроводниках показывают, что в оксидах и сульфидах большей частью наблюдается следующая закономерность. Если полупроводник может обладать электропроводностью п- и /о-типов, как, например, PbS, то избыток серы по отношению к его стехнеметрическому составу или примесь кислорода вызывает у него дырочную электропроводность, и избыток металла — электронную. В полупроводниках с одним типом примесной электропроводности увеличение числа дырок в полупроводнике р-типа получается за счет избытка кислорода или серы, а увеличение числа электронов в полупроводнике п-типа — за счет уменьшения числа этих элементов. Из опыта известно, что выдержка Си2О (дырочный полупроводник) в печи с кислородной средой ведет к увеличению проводимости, a ZnO (электронный полупроводник) — к уменьшению ее.

из поверхности катода электроны, которые образуют новую электронную лавину. Эти процессы приводят к резкому увеличению проводимости и тока в промежутке, означающему возникновение электрического разряда.

Сопротивление изоляции электрических машин уменьшается при возникновении сквозных дефектов, приводящих к увеличению проводимости на всем пути от одного электрода к другому. Это может наблюдаться при поверхностном загрязнении и увлажнении изоляции, объемном увлажнении, проникшем на значительную глубину, а также при сквозных местных дефектах (проколы, порезы), если проводимость в дефектных местах велика, например если они увлажнены. Следовательно, перечисленные сквозные дефекты можно выявить путем измерения сопротивления изоляции. Дефекты, не имеющие сквозного характера, измерением сопротивления изоляции не выявляются. Это объяс-

При собственном и примесном поглощениях возникают избыточные свободные носители заряда, приводящие к увеличению проводимости полупроводника. Процесс внутреннего освобождения! электронов под действием света называется внутренним фотоэффектом. Добавочная проводимость, приобретаемая полупроводником: при облучении светом, называется фотопроводимостью. Основная. же проводимость, обусловленная тепловым возбуждением свободных носителей заряда, называется темповой проводимостью. Приборы, предназначенные для регистрации светового излучения пес величине фотопроводимости, называются фоторезисторами.

Закономерности движения носителей заряда. Концентрация носителей заряда в электронном объеме полупроводника может изменяться за счет генерации и рекомбинации носителей, а также при возбуждении полупроводника (например, при освещении, действии внешнего электрического или магнитного поля). При возбуждении полупроводника концентрация подвижных носителей заряда — электронов (и) и дырок (р) превышает равновесную концентрацию (и0 и р0). Это приводит к увеличению проводимости полупроводника. Электроны или дырки проводимости, не находящиеся в термодинамическом равновесии, называются неравновесными носителями заряда.

Электрическая проводимость поликристаллического р-А12Оз (о 573 = 3-5-10 Ом"1 • м"1) значительно ниже проводимости монокристаллического р-А12Оз (о 573 = 20-^-33 Ом"1 • м"1). С увеличением температуры проводимость р-А12Оз растет в соответствии с уравнением (1.95) при 00 = 823 Ом"1 • м"1 и ?А = 66 кДж/моль (для монокристаллов р-А12Оз). Проводимость р-А12Оз в 2-5 раз выше. Добавление оксидов лития, магния к р-А12Оз приводит к увеличению проводимости и стабилизации последнего.

ции в зубцах и ярме. Кроме того, необходимо учитывать влияние размерных соотношений пазов на индуктивное сопротивление обмотки ротора. При любой конфигурации паза уменьшение ширины верхней части стержней и увеличение их высоты приводят к увеличению пускового момента, но одновременно увеличивается коэффициент магнитной проводимости паза и растет индуктивное сопротивление обмотки ротора. Это в некоторых случаях может играть положительную роль — как фактор, ограничивающий пусковые токи, но в то же время увеличение индуктивного сопротивления ротора приводит к ухудшению коэффициента мощности при номинальном режиме работы и к снижению Мтах.

Следствием вытеснения тока является увеличение активного сопротивления проводника, что приводит к увеличению пускового момента. Если потери, выделяемые в стержне, разделить на квадрат эффективного значения полного тока проводника, то получим значение ак-

Разрядный резистор способствует увеличению пускового момента двигателя, уменьшению величины перенапряжений в обмотке ротора при пуске, а также обеспечивает разгон ротора до подсинхроннои частоты вращения ротора

При повторном снижении пускового тока по мере ускорения электродвигателя до величины тока переключения р. контакты 2РУ замыкаются, создавая цепь питания катушки 2У. При этом шунтируется часть пускового сопротивления 2г, что приводит к увеличению пускового тока до величины /х. Последующее уменьшение пускового тока до / = /2 способствует выведению последней ступени пускового сопротивления Зг. После этого двигатель выходит на естественную характеристику.

Рассчитывая асинхронный двигатель, необходимо стремиться к увеличению пускового момента, оставляя кратность пускового тока не более &* = 5-*-7. Увеличение токов в переходных режимах приводит к увеличению ударных моментов, а также к увеличению падения напряжения в сети, что неблагоприятно сказывается на пусковых характеристиках, так как момент пропорционален квадрату напряжения.

В большинстве случаев добавочное сопротивление вводится в обмотку ротора только при пуске двигателя, что приводит к увеличению пускового момента и уменьшению пусковых токов и облегчает пуск двигателя. При работе асинхронного двигателя пусковой реостат должен быть полностью выведен, а обмотка ротора замкнута накоротко. Иногда асинхронные двигатели снабжаются специальным устройством, которое позволяет после завершения пуска замкнуть между собой контактные кольца и приподнять щетки. В таких двигателях удается повысить КПД за счет исключения потерь от трения колец о щетки и электрических потерь в переходном контакте щеток.

Обычно собственное сопротивление фазы ротора /?gu< R'm,, и ^введение в цепь ротора пускового реостата с сопротивлением R'in < K'im — R'tn приводит к увеличению пускового момента

Выбирая ту или иную кострук-цию клетки, форму и размерные соотношения стержней, следует исходить из требований к пусковым характеристикам двигателей и возможности размещения паза на зуб-цовом делении ротора, при котором обеспечивается нормальный уровень индукции в зубцах и ярме. Кроме того, необходимо учитывать влияние размерных соотношений пазов на индуктивное сопротивление обмотки ротора. При любой конфигурации паза уменьшение ширины верхней части стержней и увеличение их высоты приводят к увеличению пускового момента, но одновременно увеличивается коэффициент магнитной проводимости паза и растет индуктивное сопротивление обмотки ротора. Это в некоторых случаях может играть положительную роль — как фактор, ограничивающий пусковые токи, но в то же время увеличение индуктивного сопротивления ротора приводит к ухудшению коэффициента мощности при номи-

поток Ф0 в нижней части стержня вследствие уменьшения в ней тока ослабляется. В результате увеличения при пуске активного сопротивления стержня г,:т и уменьшения его сопротивления рассеяния л:0Ст уменьшается угол сдвига фаз if)., между э. д. с. стержня, индуктируемой вращающимся полем, и током стержня, что и приводит к увеличению пускового момента.

В двигателях *с короткозамкнутым ротором при 2р — 2 роторы часто приходится выполнять с круглыми пазами, так как небольшая высота ярма ротора не позволяет применять рассмотренные выше формы пазов. В этом случае короткозамыкающие кольца на обоих торцах ротора охватываются массивными стальными кольцами. При пуске токи в короткозамыкающих кольцах индуктируют в стальных кольцах большие токи, и в стальных кольцах возникают значительные потери. Это эквивалентно увеличению активного сопротивления вторичной обмотки, что приводит к увеличению пускового момента. В рабочем же режиме вследствие малой частоты токи, индуктируемые в стальных кольцах, незначительны. Поэтому такие двигатели по своим свойствам приближаются к глубокопазным.

Как видно из семейства механических характеристик, пусковой момент Мпуск асинхронного двигателя зависит от активного сопротивления фазы обмотки ротора: увеличение активного сопротивления до определенного предела приводит к увеличению пускового момента. Он может быть даже равен максимальному, если общее сопротивление пускового реостата будет таким, при котором критическое скольжение равно единице: