Materiały dydaktyczne Podstawy elektrotechniki i

Transkrypt

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Materiały dydaktyczne
Podstawy elektrotechniki i elektroniki
Semestr III
Laboratoria
Projekt „Rozwój i promocja kierunków technicznych w Akademii Morskiej w Szczecinie”
Akademia Morska w Szczecinie, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin
1
Zajęcia Laboratoryjne – semestr III
Związki z innymi przedmiotami

matematyka;

fizyka;

podstawy elektrotechniki, miernictwa i elektrotechniki.
Zajęcia laboratoryjne są realizowane w semestrze III-cim, następującym po zakończeniu
wykładów z tego przedmiotu, co było treścią zajęć w semestrze II- gim.
Studenci przystępując do ćwiczeń laboratoryjnych, mają za sobą wyłożony pełen zakres
wiedzy jaki jest wymagany przez program nauczania z tego przedmiotu.
Organizacja zajęć laboratoryjnych.
Na pierwszych zajęciach laboratoryjnych w semestrze, studenci przechodzą szkolenie, w
ramach którego, są zapoznawani:

z organizacją zajęć;

tematami ćwiczeń przewidzianymi do realizacji w tym semestrze;

wymaganym sposobem sporządzania sprawozdań z odbytych ćwiczeń;

zasadami odrabiania opuszczonych zajęć z powodów uzasadnionych lub z powodu
nie przygotowania się do nich;

zakresem wiedzy i umiejętności niezbędnych do poprawnego wykonania ćwiczenia;

zasadami zaliczania ćwiczeń;

regulaminem obowiązującym w laboratorium Elektrotechniki, oraz

przechodzą szkolenie z BHP.
2
Zasady odbywania i zaliczania zajęć laboratoryjnych.
Student jest dopuszczony do wykonywania kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych
dopiero, po:

oddaniu poprawnego sprawozdania z poprzedniego ćwiczenia;

kontrolnym
sprawdzeniu
wymaganej
wiedzy
teoretycznej,
niezbędnej
do
przeprowadzenia ćwiczenia oraz znajomości samego ćwiczenia.
Weryfikacja przygotowania się studenta do zajęć, odbywa się w formie krótkiego sprawdzianu pisemnego, względnie rozmowy ustnej na ten temat. Student nieprzygotowany nie jest
dopuszczany do ćwiczenia i traktuje się to jako nieobecność nieusprawiedliwioną.
Taki tryb postępowania wynika:

z konieczności zachowania zasad BHP, ponieważ stanowiska laboratoryjne są pod
napięciem 225 V – 380 V;

kosztownej i łatwej do zniszczenia aparatury elektrycznej, w przypadku
nieumiejętnej obsługi.
Zaliczanie poszczególnych ćwiczeń wymaga przejścia następującej procedury:

dopuszczeniu do wykonywania ćwiczenia;

poprawnym i kompletnym jego przeprowadzeniu;

oddaniu poprawnego sprawozdania z przebiegu realizacji wraz z wynikami
pomiarów;

pomyślnym przejściu sprawdzianu z wiedzy teoretycznej związanej z danym tematem
ćwiczeń, jak też znajomości samego ćwiczenia.
3
Zaliczenie końcowe laboratorium.
Jeżeli student nie opuszcza zajęć, jest systematyczny, i przestrzega wykonania wyżej
wymienionej procedury, to zaliczenie semestru z zajęć laboratoryjnych jest już tylko
formalnością sprowadzającą się do sprawdzenia:

czy zostały wykonane wszystkie ćwiczenia;

czy zostały oddane wszystkie sprawozdania;

czy ma pozytywne oceny z poszczególnych sprawdzianów.
Ocena końcowa jest średnią wyliczoną na podstawie ocen cząstkowych uzyskanych z
poszczególnych ćwiczeń.
Szkolenie BHP
Pomimo prowadzenia zajęć pod nadzorem wykwalifikowanych pracowników, szkolenie
jest niezbędne, ze względu na urządzenia elektryczne pod napięciem do 380 V oraz realną
możliwością porażenia prądem.
W większości sytuacji, nie ma możliwości obniżenia napięcia roboczego z następujących
względów:

wymogów międzynarodowej Konwencji STCW odnośnie szkolenia załóg statków
morskich;

przemysł nie produkuje elektrycznych urządzeń okrętowych na inne napięcia
niż 380 V.
Dlatego jest niezbędnym zapoznanie z zasadami BHP obowiązującymi w laboratorium.
4
Instrukcja bhp obowiązująca
w Laboratoriach ZEiEO
1. Załączenie napięcia na układ jest dozwolone po sprawdzeniu układu przez prowadzącego
ćwiczenie. Kategorycznie zabrania się włączania niesprawdzonego układu.
2. Napięcie do układu można załączyć po sprawdzeniu, czy nikt nie dotyka elementów
układu.
3. Wszelkie zmiany w układzie należy zgłaszać prowadzącemu. Nie wolno dokonywać
zmian w układzie załączonym pod napięcie.
4. W razie zwarcia, porażenia, zapalenia się układu lub innych nieprawidłowości w
działaniu układu pomiarowego należy natychmiast wyłączyć zasilanie stanowiska
laboratoryjnego (naciskając czerwony przycisk w lewym górnym rogu nadstawki stołu
laboratoryjnego). Powyższy fakt należy zgłosić .niezwłocznie prowadzącemu ćwiczenia.
5. W przypadku wykonywania ćwiczeń na zwykłym stole laboratoryjnym, pomiędzy
źródłem napięcia a układem należy zainstalować wyłącznik, którym ćwiczący mogą
wyłączyć cały układ spod napięcia np. w przypadku awarii, porażenia itp. (jeden z
ćwiczących powinien stać przy wyłączniku).
6. Nie używać przewodów uszkodzonych i zgłosić o tym prowadzącemu.
7. Rozłączać obwód można po sprawdzeniu, że został on wyłączony spod napięcia.
8. Szczególną ostrożność należy zachować przy wyłączaniu obwodów o dużej
indukcyjności (uzwojenia wzbudzenia maszyn, transformatory, przekładniki itp.). W
miarę możliwości należy najpierw zmniejszyć napięcie, a następnie wyłączyć.
5
9. Po przeprowadzonym ćwiczeniu (względnie przed ćwiczeniem) należy rozładować
kondensatory, gdyż mogą posiadać zgromadzony ładunek elektryczny.
10. Nie dotykać bez istotnej potrzeby części uziemionych (korpusów silników, urządzeń
wodociągowych, centralnego ogrzewania, metalowych obudów elementów używanych w
ćwiczeniu) oraz nie opierać się o nie.
11. Przy badaniu maszyn nie dotykać wirujących części maszyn; nie hamować maszyn po ich
wyłączeniu.
12. Przy badaniu maszyn wirujących nie wolno nosić luźno zwisających krawatów.
Studentki mające długie włosy powinny je związać.
Następnym etapem szkolenia jest zapoznanie i wyjaśnienie studentom zasad ujętych w
Regulaminie Laboratorium Podstaw
Elektrotechniki i Elektroniki, które należy
bezwzględnie przestrzegać w czasie zajęć.
6
Regulamin pracy w laboratoriach ZEiEO
1. Student obowiązany jest przygotować się teoretycznie do ćwiczenia na podstawie literatury
technicznej oraz wykładów. Sprawdzenie przygotowania odbywa się przed, lub w trakcie
ćwiczenia.
2. Warunkiem dopuszczenia studenta do ćwiczenia jest oddanie sprawozdania z
poprzedniego ćwiczenia. Wzór i liczba sprawozdań dla zespołu laboratoryjnego zostanie
podana przez prowadzącego ćwiczenia.
3. Ćwiczenie wykonują wszyscy studenci danego zespołu ćwiczącego. Nie wolno opuszczać
stanowiska laboratoryjnego bez zgody prowadzącego.
4. Za uszkodzenie przyrządów pomiarowych i innych urządzeń z winy ćwiczących
odpowiadają studenci.
5. Zaliczenie poszczególnych ćwiczeń odbywa się w formie sprawdzianów pisemnych po
zakończeniu każdej serii ćwiczeń. Uzyskanie pozytywnych ocen ze sprawdzianów jest
równoznaczne z zaliczeniem laboratorium.
6. Student, który
nie
był
obecny
na
ćwiczeniu
z przyczyn
usprawiedliwionych
może je odrobić w innym terminie podanym przez prowadzącego.
7. Trzykrotna nieusprawiedliwiona nieobecność na zajęciach powoduje skreślenie studenta z
listy ćwiczących.
8. Studenci rozpoczynający zajęcia w laboratorium potwierdzają pisemnie, że zostali
zapoznani z treścią niniejszego regulaminu, oraz z instrukcją bhp obowiązującą w
laboratorium.
7
Po zapoznaniu się z obydwoma dokumentami, studenci potwierdzają fakt odbycia
szkolenia w specjalnym protokole, co ma swój wymiar prawny. Od tego momentu wszystkie
szkody, powstałe z powodu nie przygotowania się do zajęć, obciążają studentów.
Wygląd i zawartość takiego protokołu podaje się poniżej:
Wydział . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Szczecin, dnia . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rok . . . .
Grupa . . . . . . . . . . . . .
OŚWIADCZENIE
Niniejszym oświadczam, że zapoznałem się z regulaminem pracy oraz instrukcją bhp
obowiązującymi w laboratoriach Zakładu Elektrotechniki i Elektroniki Okrętowej IEAO i
zobowiązuję się do ich przestrzegania.
Oświadczam, że jestem ubezpieczony od następstw nieszczęśliwych wypadków na okres zajęć
w Akademii Morskiej w Szczecinie.
Lp.
Nazwisko i imię
Podpis
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8
Po przeprowadzeniu powyższych czynności, studenci są zapoznawani z wykazem
obowiązujących do wykonania w tym semestrze ćwiczeń oraz spisem literatury
pomocnej w przygotowaniu się do zajęć.
Należy tu wyraźnie podkreślić, że podstawą wiedzy teoretycznej są wykłady w
części dotyczącej danego ćwiczenia laboratoryjnego. Literatura podana poniżej jest jedynie
uzupełnieniem treści nie podanych na wykładzie.
9
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI
dla studentów II roku Wydziału Mechanicznego
I. Wykaz ćwiczeń
1. Pomiary podstawowe.
2. Pomiary napięć zmiennych.
3. Pomiary rezystancji
4. Obwody prądu stałego.
5. Obwód jednofazowy prądu zmiennego.
6. Obwody trójfazowe
7. Badanie układów RLC.
8. Badanie diod i prostowników niesterowanych.
9. Badanie diod Zenera i stabilizatorów.
10. Badanie tranzystorów IGBT i tyrystorów.
Dla usprawnienia odrabiania i zaliczania laboratorium, zestaw ćwiczeń został podzielony
na dwa bloki po pięć ćwiczeń, spójne tematycznie.
Po każdym bloku przewidziano jeden termin rezerwowy i jeden termin przeznaczony na
zaliczenie dotychczasowych zajęć laboratoryjnych.
Termin rezerwowy jest przewidziany na odrabianie zaległych ćwiczeń, z powodu
usprawiedliwionej nieobecności lub niedopuszczenia do zajęć, na skutek nie przygotowania
się studenta.
Warunkiem koniecznym dopuszczenia do następnego bloku ćwiczeń, jest zaliczenie
poprzedniego.
Dzięki takiej organizacji, w końcu semestru, żaden student nie powinien mieć do
zaliczenia więcej niż pięć ćwiczeń.
W zależności od liczebności grupy laboratoryjnej oraz ilości jednocześnie prowadzących
zajęcia nauczycieli, studenci są dzieleni na zespoły tematyczne. Zazwyczaj liczba zespołów
waha się od dwóch do czterech, przy czym każdy zespół realizuje inne ćwiczenie.
10
Poniższy grafik wyjaśnia kolejność wykonywanych tematów, w poszczególnych
tygodniach semestru, przez oddzielne zespoły.
II. Kolejność odrabiania ćwiczeń
Nr
Kolejne tygodnie semestru
zespołu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
W
1
2
3
4
5
R
Z
6
7
8
9
10
R
Z
2
W
2
3
4
5
1
R
Z
7
8
9
10
6
R
Z
3
W
3
4
5
1
2
R
Z
8
7
8
9
10
R
Z
4
W
4
5
1
2
3
R
Z
9
8
9
10
6
R
Z
W - wprowadzenie; R - termin rezerwowy; Z - zaliczenie;
III. Literatura
1. L. Czernecki, K. Gnat, R. Żełudziewicz - „Laboratorium podstaw elektrotechniki i
elektroniki” - skrypt WSM, Szczecin 1997;
2. K. Gnat, D.Tarnapowicz, R. Żełudziewicz - "Laboratorium elektrotechniki dla
studentów Wydziału Nawigacyjnego"; skrypt WSM Szczecin 2000;
3. R. Białek, K. Gnat – „Elektrotechnika dla studentów Wydziału Nawigacyjnego";
skrypt WSM Szczecin 2000.
Po przejściu kompletu zajęć laboratoryjnych przewidzianych w tym semestrze, student
powinien poza wiedzą, posiąść następujące umiejętności:

obsługa różnych przyrządów pomiarowych, w tym: omomierze, mostki laboratoryjne,
woltomierze, amperomierze, mierniki uniwersalne itp.;

wykorzystanie praw Kirchhoffa w pomiarach laboratoryjnych;

pomiary oporności, napięcia, prądu i mocy;

metody techniczne pomiarowego wyznaczenia indukcyjności i pojemności elementów
R, L, C;
11

badanie wpływu częstotliwości na dokładność pomiarów przyrządów różnego typu;

badanie szeregowego układu RLC;

rezonans napięć;

rezonans prądów;badanie diody prostowniczej;

badanie diody Zenera i jej właściwości stabilizacyjnych;

badanie tyrystora SCR;

pomiary stanu izolacji.
Komentarz w odniesieniu do poszczególnych ćwiczeń:
1. Pomiary podstawowe
treść ćwiczenia:

pomiarowe wyznaczenie współczynnika indukcyjności własnej L cewki indukcyjnej
oraz pojemności C nieznanego kondensatora;
znać i umieć wykorzystać w praktyce:

parametry konstrukcyjne i właściwości elektryczne indukcyjności i pojemności oraz
ich zachowanie w obwodzie prądu stałego i zmiennego jako odbiorników;

budowę i działanie mierników prądu stałego i zmiennego, zastosowanych w tym
ćwiczeniu;

metody techniczne pomiarowego wyznaczenia wymienionych współczynników L i C;

zastosować
odpowiednie
wzory
do
obliczeń
z
wykorzystaniem
wyników
pomiarowych.
2. Pomiary napięć zmiennych
treść ćwiczenia:

analiza wpływu zmiany częstotliwości na dokładność pomiarową różnego typu
przyrządów w obwodach prądu zmiennego jak i stałego, na przykładzie pomiaru
napięcia;
12

parametry elektryczne energii w obwodach prądu stałego i zmiennego;

znaczenie skalowania przyrządów pomiarowych w wartościach średnich
i
skutecznych;

wytwarzanie prądu stałego za pomocą prostowników jednofazowych, pół- i cało
okresowych, oraz ich schematy i zasadę działania;

wykonać odpowiednie wyliczenia w oparciu o konkretne wzory;
3. Pomiary rezystancji
treść ćwiczenia:

pomiar oporności rezystancji R, za pomocą różnego typu omomierzy, przyrządów
pomiarowych mostkowych oraz z zastosowaniem pomiarowej metody technicznej;

budowę i zasadę działania omomierzy, mierników mostkowych oraz ich obsługę i
przygotowanie do pomiaru;

oszacować i wyliczyć dokładność pomiarów;

wiedzieć i umieć pomierzyć oproności „duże” i „małe”;

wiedzieć
i umieć uwzględnić zalety i wady metody technicznej pomiarowego
wyznaczenia oporności nieznanej rezystancji.
4. Pomiary prądu i napięcia
treść ćwiczenia:

praktyczne
wykonanie
rozszerzenia
zakresu
pomiarowego
przyrządów
magnetoelektrycznych i elektromagnetycznych, przy pomiarze prądów i napięć;

sposoby rozszerzenia zakresu pomiarowego amperomierzy i woltomierzy wskazanych
powyżej typów;

znać ich zasadę działania i uwzględnić ich specyfikę przy praktycznych czynnościach
w trakcie ćwiczeń;
13

znać zasadę działania i umieć włączyć do obwodu przekładniki prądowe i napięciowe;

umieć ocenić prawidłowość wykonanych pomiarów.
5. Pomiary mocy jednofazowej
treść ćwiczenia:

pomiar mocy oraz spadków napięć na szeregowo połączonych elementach R, L, C,
włączonych w jednofazowy obwód prądu zmiennego;

zachowanie się elementów R, L, C jako odbiorników w obwodzie prądu zmiennego;

znać właściwości fazowe w/w elementów w obwodzie prądu zmiennego, ich wpływ
na wskazania woltomierzy przy pomiarze spadków napięć na poszczególnych
elementach oraz na całym odbiorniku;

w oparciu o posiadaną wiedzę umieć wyjaśnić wskazania mierników;

znać i rozróżniać rodzaje mocy w obwodzie prądu zmiennego;

znać jaką moc pobierają poszczególne elementy R, L, C;

umieć wykreślić odpowiednie wykresy wskazowe dla napięć w analizowanym
obwodzie.
6. Pomiary mocy trójfazowej
treść ćwiczenia:

pomiar mocy odbiornika trójfazowego, skojarzonego w gwiazdę lub trójkąt, w sieci
trójfazowej, prądu zmiennego, symetrycznej i niesymetrycznej, z przewodem
zerowym lub bez;

połączyć elementy odbiornika w trójkąt i gwiazdę;

znać i umieć wyprowadzić wzór na moc odbiornika dla przypadków wymienionych
powyżej;

potrafić dokonać symetryzacji odbiornika;
14

umieć stworzyć sztuczny punkt zerowy;

potrafić ustalić kiedy pomiar mocy można wykonać przy pomocy jednego, dwóch lub
trzech watomierzy;

umieć zastosować metodę Arona pomiaru mocy ( metoda dwóch watomierzy ), znać
przypadki szczególne tej metody i prawidłowo zinterpretować wskazania watomierzy
w różnych sytuacjach pomiarowych;

potrafić wyprowadzić odpowiednie wzory w metodzie Arona i sporządzić wykres
wskazowy.
7. Badanie układów R, L, C.
treść ćwiczenia

badanie właściwości obwodu prądu zmiennego z elementami R, L, C połączonymi w
szereg lub równolegle, przy zmianie w szerokim zakresie częstotliwości źródła
zasilającego;

wiedzieć, co oznacza charakter wypadkowy odbiornika w obwodzie prądu zmiennego
i umieć zapisać go w postaci matematycznej;

wiedzieć, co to składowa czynna i bierna prądu, o charakterze pojemnościowym i
indukcyjnym;

umieć doprowadzić do rezonansu napięć i prądów, oraz wiedzieć przy jakim
połączeniu elementów R, L, C w obwodzie występują te rezonansy;

ustalić jaki ma charakter wypadkowy prąd oraz moc pobierana z źródła zasilającego
przed i po rezonansie;

wyznaczyć warunek rezonansów i wyprowadzić zależność między częstotliwością w
obwodzie a parametrami zastosowanej indukcyjności L i pojemności C;

znać właściwości fazowe odbiorników R, L, C w obwodzie prądu zmiennego, potrafić
wykreślić wykresy wskazowe dla nich;

wiedzieć, jaki rodzaj mocy jest pobierany każdy z tych elementów;
15

wyznaczyć drogą pomiarową częstotliwości rezonansowe w badanym obwodzie dla
obydwóch rodzajów rezonansu;

ustalić rodzaj mocy pobieranej przez obwód w punkcie rezonansu oraz końcową
wartość prądu ( minimum-maksimum) dla każdego rezonasu;

umieć wyjaśnić rozpływ i rodzaj pobieranej mocy przez elementy obwodu przy
częstotliwości rezonansowej.
8. Badanie diod i prostowników nie sterowanych
treść ćwiczenia:

wyznaczenie drogą pomiarową statycznej charakterystyki prądowo-napięciowej w
zakresie przewodzenia i nie przewodzenia pojedynczej diody, oraz pomiary wartości
średniej i skutecznej prądu i napięcia na odbiorniku rezystancyjnym, zasilanym z
prostownika pół- i pełnookresowego, z filtrem pojemnościowym i bez;
znać i umieć zastosować w praktyce:

znać właściwości złącza półprzewodnikowego p – n;

umieć spolaryzować badaną diodę w kierunku przewodzenia oraz wstecznym;

zmontować układ pomiarowy i zdjąć charakterystykę statyczną diody dla obu
zakresów pracy;

zbadać właściwości prostownicze diody z filtrem pojemnościowym i bez;

zestawić schemat elektryczny prostownika pełnookresowego, jednofazowego,
niesterowanego, z filtrem pojemnościowym;

wykonać pomiary wartości średniej i skutecznej prądu wyprostowanego z
zastosowaniem filtru pojemnościowego oraz bez;

wyliczyć dla każdego przypadku współczynnik jakości kształtu otrzymanych
przebiegów prądu stałego i wykreślić je;

wiedzieć po co i dlaczego zostały włączone do obwodu prądu stałego mierniki
wyskalowane w wartościach skutecznych.
16
9. Badanie diod Zenera i stabilizatorów
treść ćwiczenia:

wyznaczenie drogą pomiarową statycznej charakterystyki prądowo-napięciowej
wkierunku zaporowym diody Zenera, zestawienie schematu parametrycznego
stabilizatora napięcia z wykorzystaniem badanej diody Zenera i przebadanie jej
właściwości stabilizacyjnych, przebadanie stabilizatora kompensacyjnego pod kontem
jego właściwości stabilizacji prądu i napięcia na odbiorniku;

znać charakterystykę statyczną diody Zenera, wiedzieć czym się różni od diody

klasycznej oraz umieć wyznaczyć tą charakterystykę drogą pomiarową;

w oparciu o otrzymaną charakterystykę wyznaczyć jej zakres stabilizacji napięcia;

zestawić schemat układu parametrycznej stabilizacji napięcia z wykorzystaniem
przebadanej diody Zenera;

zdjąć charakterystykę zewnętrzną odbiornika zasilonego przez wspomniany układ
stabilizatora parametrycznego z diodą Zenera;

znać i rozumieć rolę i rodzaje sprzężeń zwrotnych zastosowanych w schemacie
wybranego stabilizatora kompensacyjnego;

przebadać laboratoryjnie właściwości stabilizacyjne napięcia i prądu obciążenia
badanego stabilizatora kompensacyjnego.
10. Badanie tranzystorów IGBT i tyrystorów.
treść ćwiczenia:

badanie tranzystora (n – p – n) w konfiguracji wspólnego emitera (OE) w celu
pomiarowego
wyznaczenia
jego
charakterystyk
wejściowej,
przejściowej
wyjściowej;

prezentacja polaryzacji i sterowania tranzystorem JGBT;

prezentacja sterowania fazowego kątem zapłonu tyrystora klasycznego SCR;
17
i

znać strukturę warstwową tranzystorów typu (p-n-p) i (n-p-n) oraz ich symbole
graficzne;

znać i umieć sposoby włączenia w/ w typów tranzystorów do układu w konfiguracji
wspólnej bazy (OB), wspólnego emitera (OE) i wtórnika emiterowego (OC);

umieć dokonać polaryzacji roboczej wyżej wymienionych typów tranzystora dla
różnych konfiguracji ich włączenia;

znać i potrafić wyjaśnić zalety tranzystora jako wzmacniacza sygnałów wejściowych
przy różnych konfiguracjach włączenia (WB: WE: WC);

znać rodzaje charakterystyk roboczych tranzystorów i ich układy pomiarowe w
konfiguracji (OB), (OE) wraz z wyposażeniem w odpowiednie przyrządy;

umieć posłużyć się katalogiem firmowym przyrządów półprzewodnikowych w celu
dobrania parametrów roboczych tranzystora i wprowadzić je do badanego układu;

zestawić układ pomiarowy wspólnego emitera (OE) z tranzystorem typu p-n-p lub np-n, wyznaczyć rodzinę charakterystyk wejściowych, przejściowych, wyjściowych i
wykreślić je w oparciu o zdjęte wartości punktów pomiarowych;

na podstawie charakterystyk przejściowych obliczyć współczynnik wzmocnienia

prądowego tranzystora badanego;

znać budowę (strukturę warstwową) i charakterystyki tranzystora JGBT oraz wyjaśnić
czym on się różni od tranzystora klasycznego małej mocy;
umieć spolaryzować tranzystor JGBT i wprowadzić go w stan „nasycenia”;

umieć opisać strukturę warstwową oraz zasadę działania tyrystora klasycznego SCR;

umieć spolaryzować tyrystor i spełnić warunki niezbędne do wprowadzenia go w stan
roboczy;

znać i potrafić wykonać praktycznie wyłączenie tyrystora w obwodzie prądu stałego
oraz zmiennego;

zestawić obwód elektryczny w celu prześledzenia sterowania fazowego kątem zapłonu
tyrystora;
18

wykreślić przebiegi prądu i napięcia na obciążeniu dla kilku wybranych kątów
zapłonu α tyrystora.
Pytania pomocnicze do ćwiczeń laboratoryjnych:
1. Błąd względny i bezwzględny miernika elektrycznego.
2. Ogólna struktura budowy mierników wskazówkowych.
3. Błąd względny i bezwzględny miernika elektrycznego.
4. Ogólna struktura budowy mierników wskazówkowych.
5. Rodzaje mierników z punktu widzenia budowy i zasady działania ustroju
pomiarowego i ich oznaczenia graficzne.
6. Budowa i zasada działania mierników magnetoelektrycznych, moment napędowy i
zwrotny, skala mierników.
7. Zasada działania logometru magnetoelektrycznego.
8. Zasada działania miernika elektromagnetycznego.
9. 9.Zasada działania miernika elektrodynamicznego.
10. Zasada działania mierników indukcyjnych.
11. 11 Pomiar mocy biernej przy pomocy watomierza.
12. Obliczanie stałej skali watomierza ( odczyt wskazań watomierza ).
13. Budowa i zasada działania watomierzy.
14. Rozszerzenie skali amperomierza i woltomierza magnetoelektrycznego.
15. Rozszerzenie skali amperomierza i woltomierza elektromagnetycznego.
16. Wyjaśnić przeznaczenie posobnika i bocznika oraz podać typ miernika, w którym się
to wykorzystuje.
17. Wyjaśnić, do czego stosuje się przekładniki prądowe i napięciowe przy pomiarach
oraz którego typu miernika to dotyczy.
18. Budowa i zasada działania mostka Wheastone’a i Thompsona oraz kiedy
się je wykorzystuje.
19. Pomiar oporności R metodami mostkowymi oraz metodą techniczną.
20. Pomiar pojemności C i indukcyjności L metodą techniczną.
19
21. Pomiar mocy czynnej odbiornika jedno – i trójfazowego.
22. Pomiar mocy czynnej odbiornika trójfazowego symetrycznego i niesymetrycznego,
w sieci trójprzewodowej i czteroprzewodowej, z dostępnym i niedostępnym punktem
zerowym.
23. Wyjaśnić jak się tworzy sztuczny punkt zerowy sieci/odbiornika.
24. Wyjaśnić jak się symetryzuje sieć.
25. Metoda Arona pomiaru mocy czynnej odbiornika trójfazowego. Schemat włączenia i
wyprowadzenie wzorów.
26. Złącze p-n. Procesy fizykochemiczne w obszarze p i n . Bariera potencjału.
Polaryzacja złącza.
27. Struktura warstwowa diody półprzewodnikowej. Polaryzacja diody. Działanie
prostownicze diody w obwodzie prądu przemiennego przy obciążeniu R.
28. Przebiegi czasowe za prostownikiem jednofazowym obciążonym rezystancyjnie R:
napięcia U0, prądu J0 na obciążeniu, spadek napięcia na diodzie UD, napięcie
wsteczne na diodzie UR.
29. Charakterystyka prądowo – napięciowa diody i jej parametry.
30. Charakterystyki dynamiczne diody przy przejściu ze stanu przewodzenia w stan
zaporowy.
31. Rola ładunku przejściowego w diodzie prostowniczej.
32. Dioda Zenera jako stabilizator napięcia na obciążeniu.
33. Struktura warstwowa analogia dwutranzystorowa tyrystora klasycznego SCR.
34. Charakterystyka statyczna prądowo – napięciowa obwodu głównego tyrystora.
35. Charakterystyka statyczna prądowo – napięciowa obwodu bramki tyrystora.132.
36. Warunki polaryzacji i przewodzenia tyrystora SCR.
37. Wyłączenie tyrystora w obwodzie prądu stałego i zmiennego.
38. Struktura warstwowa i symbole graficzne tranzystora bipolarnego typu p-n-p i n-p-n.
39. Warunki włączenia do układu elektronicznego tranzystorów p-n-p oraz n-p-n.
40. Charakterystyki wejściowa, wyjściowa i przejściowa tranzystora typu n-p-n w
układzie wspólnej bazy OB.
20
41. Charakterystyki wejściowa, wyjściowa i przejściowa tranzystora typu n-p-n w
układzie wspólnego emitera OE.
42. Tranzystor n-p-n jako wzmacniacz w układzie WB, WE, WC ( wtórnik emiterowy )
i jego właściwości wzmacniające.
43. Ograniczenie obszaru pracy tranzystora
21

Materiały dydaktyczne Podstawy elektrotechniki i

Transkrypt

Podobne dokumenty

Inżynieria wytwarzania IV semestr Wykłady

Materiały dydaktyczne Podstawy elektrotechniki i

Materiały dydaktyczne Chłodnictwo, klimatyzacja i wentylacja

Materiały dydaktyczne Systemy automatyki