(Dokument)
n1.doc
Loengute lühikursus
elektrotehnika alal (kirjavahetuse osakond)
Sissejuhatus
Põhimõisted
1.1. Peamised selgitused ja tingimused
1.2. Passiivsed samaväärsed vooluahela elemendid
1.3. Samaväärse vooluahela aktiivsed elemendid
1.4. Skeemi põhimääratlused
1.5. Elektriahelate töörežiimid
1.6. Elektriahelate põhiseadused
Ahelate ekvivalentsed teisendused. Elektriahela elementide paralleelne ühendamine
2.1. Elektriahela elementide jadaühendus
2.2. Elektriahela elementide paralleelne ühendamine
3.1. Alalisvoolu elektriskeemide arvutamine
ühe allika hüübimismeetod
4.1. Kirchhoffi seaduste otsese kohaldamise meetod
4.2. Silmusvoolu meetod
4.3. Sõlmepotentsiaalide meetod
Mittelineaarsed alalisvooluahelad
5.1. Põhimõisted
5.2. Mittelineaarsete alalisvooluahelate arvutamise graafiline meetod
Ühefaasilised vahelduvvoolu elektriahelad
6.1. Põhimõisted
6.2. Aja sinusoidaalsete funktsioonide pilt vektorkujul
6.3. Pilt aja sinusoidaalsetest funktsioonidest keerulisel kujul
6.4. Impedants sinusoidaalses vooluahelas
6.5. Induktiivmähis sinusoidaalses vooluahelas
6.6. Mahutavus sinusoidaalses vooluahelas
6.7. Jadaühendusega reaalne induktiivne
sinusoidne mähis ja kondensaator
6.8. Paralleelselt ühendatud induktiivsus, mahtuvus ja
aktiivne takistus sinusoidaalses vooluahelas
6.9. Resonantsrežiim ahelas, mis koosneb paralleelsest
kaasas reaalne induktiivpool ja kondensaator
6.10. Siinusvool
Kolmefaasiline vooluahel
7.1. Põhimõisted
7.2. Ühendus tähega. Skeem, mõisted.
7.3. Ühendus kolmnurgaga. Skeem, mõisted
7.5. Kolmefaasiline võimsus
Magnetilised ahelad
9.1. Põhimõisted
9,2. Ferromagnetiliste materjalide omadused
9.3. Magnetilise vooluringi kujundus
Trafod
10.1. Trafo disain
10,2. Trafo tühikäigul
10,3. Trafo töö koormuse all
Elektrilised alalisvoolu masinad
11,1. Elektrilise alalisvoolu masina seade
11,2. Alalisvoolu masina tööpõhimõte
11,3. Elektrilise alalisvoolu masina töö
generaatori režiimis
11.4. Sõltumatult elevil generaatorid.
Generaatori omadused
11,5. Ise põnevil generaatorid.
Generaatori enese ergutamise põhimõte koos paralleelse ergutusega
11,6. Elektrilise alalisvoolu masina töö
mootorirežiimis. Põhivõrrandid
11,7. Elektrimootorite mehaanilised omadused
alalisvool
Elektrilised vahelduvvoolu masinad
12,1. Pöörlev magnetväli
12,2. Induktsioonmootorid. Kujundus, tööpõhimõte
12.3. Asünkroonse mootori pöördemoment
12.4. Induktsioonimootorite kiiruse reguleerimine.
Tagurdusmootor
12,5. Ühefaasilised induktsioonimootorid
12,6. Sünkroonmootorid.
Kujundus, tööpõhimõte
Sissejuhatus
Elektrotehnika - teaduse ja tehnika haru, mis on seotud elektriliste ja magnetiliste nähtuste kasutamisega energia muundamiseks, materjalide töötlemiseks, teabe edastamiseks jne.Elektrotehnika hõlmab elektrienergia saamise, muundamise ja kasutamisega seotud praktilisi inimtoiminguid. Elektrienergiat saab märkimisväärses koguses, seda saab vahemaale kanda ja seda saab hõlpsasti teistsuguseks energiaks muundada.
Lühikese loengukursuse käigus antakse elektriskeemide põhimääratlused ja topoloogilised parameetrid, kirjeldatakse lineaarsete ja mittelineaarsete alalis- ja vahelduvvooluahelate arvutamise meetodeid, magnetahelate analüüsi ja arvutusi.
Arvesse võetakse alalis- ja vahelduvvoolu trafode ja elektrimasinate, aga ka elektriliste elektrimasinate konstruktsiooni, tööpõhimõtet ja omadusi.
1. Põhimõisted
1.1. Peamised selgitused ja tingimused
Elektrotehnika on teaduse ja tehnoloogia valdkond, mis uurib elektrilisi ja magnetilisi nähtusi ning nende kasutamist praktilistel eesmärkidel.Elektriskeem on seadmete kogum, mis on ette nähtud elektrivoolu tootmiseks, edastamiseks, muundamiseks ja kasutamiseks.
Kõik elektriseadmed vastavalt eesmärgile, tööpõhimõttele ja konstruktsioonile võib jagada kolme rühma:
Energiaallikad, s.t. elektrivoolu genereerivad seadmed (generaatorid, termopaarid, fotoelemendid, keemilised elemendid).
Vastuvõtjad ehk koormus, s.t. elektrivoolu tarbivad seadmed (elektrimootorid, elektrilampid, elektromehhanismid jne).
Juhid, aga ka erinevad lülitusseadmed (lülitid, releed, kontaktorid jne).
Kutsutakse elektrivoolu, mille suurus ja suund ei püsi muutumatuna muutujad elektrivool. Vahelduvvoolu väärtust ajahetkel nimetatakse hetkeks ja seda tähistatakse väiketähega i.
Elektriskeemi tööks on vaja energiaallikaid.
Seal on aktiivsed ja passiivsed vooluringid, sektsioonid ja vooluahela elemendid. Aktiivsed on energiaallikaid sisaldavad elektriskeemid, passiivsed on elektriahelad, mis ei sisalda energiaallikaid.
Võrguvoo teooria tööriistade väljatöötamine graafiteoreetiliste meetodite abil; side, transpordi ja edastamise probleemid. Võrgu kodeerimise teooria ja rakendused. Algebraline lähenemine ja põhiteoreem võrgukodeerimise, kombinatoorse lähenemise ja tähestiku suuruse, lineaarse programmeerimise ja ribalaiuse lähenemise, võrgukoodi kujundamise algoritmide, turvalise võrgu kodeerimise, traadita side võrgu kodeerimise ja muude rakenduste valdkonnas. Andmesalvestussüsteemide matemaatilised alused.
Elektriahelat nimetatakse lineaarseks, kui voolu või pinge suurusest või suunast ei sõltu ükski vooluahela parameeter.
Elektriahel on mittelineaarne, kui see sisaldab vähemalt ühte mittelineaarset elementi. Mittelineaarsete elementide parameetrid sõltuvad voolu või pinge suurusest või suunast.
Elektriahel on elektriahela graafiline esitus, mis sisaldab seadme konventsioone ja näitab nende seadmete ühendust. Joon. 1.1 näitab energiaallikast, elektrilampidest 1 ja 2, elektrimootorist 3 koosneva vooluahela elektriskeemi.
Uurimistöö uute matemaatiliste meetodite valdkonnas suuremahuliste, ülitäpse, kiire ja taskukohase andmesalvestussüsteemide loomiseks. Teemade hulka kuuluvad, kuid ei ole nendega piiratud, graafiliste koodide ja algebraliste koodide ning dekoodrite moodsate salvestusseadmete jaoks, järjestamise modulatsioonid, ümberkirjutamiskoodid, andmete deduplikatsiooni ja sünkroniseerimise algoritmid ning ülearune massiiv sõltumatute kettasüsteemide jaoks. Lineaarne programmeerimine. Lõpetajate baaskursus lineaarse optimeerimise alal. Lineaarse programmeerimise geomeetria.
Lagunemine ja suuremahuline lineaarne programmeerimine. Ruumiline programmeerimine ja täiendav pöördeteooria. Sissejuhatus täisarvulise lineaarse programmeerimise ja arvutusliku keerukuse teooriasse. Kumer optimeerimine. Sissejuhatus kumera optimeerimise ja selle rakenduste juurde. Kumerad analüüsid, funktsioonid ja alused. Kumerad optimeerimisprobleemid. Lagrange kahesuse tingimused ja optimaalsus. Kumerad optimeerimisrakendused. Põhiseadusevastased minimeerimismeetodid. Sise- ja lõiketasapindade algoritmid.
Joon. 1.1
Analüüsi hõlbustamiseks asendatakse elektriskeem samaväärse vooluringiga.
Ekvivalentvooluring
- see on ideaalseid elemente kasutava elektriskeemi graafiline pilt, mille parameetrid on asendatud elementide parameetrid.
Joonis 1.2 näitab samaväärset vooluahelat.
Joon. 1.2
Sissejuhatus mittelineaarsesse programmeerimisse. Suuremahuliste süsteemide optimeerimismeetodid. Esimese astme algoritmid kumera optimeerimise jaoks: alamgradientmeetod, konjugaatgradiendi meetod, proksimaalse gradiendi meetod ja kiirendatud proksimaalse gradiendi meetod, koodi koordinaatori rike. Suuremahuliste optimeerimisprobleemide lagunemine. Lagrangiani laiendatud meetod ja tegurite muutuva suuna meetod. Üksiku operaatori ja operaatori tükeldamise algoritmid.
Teise järgu algoritmid: Newtoni ebatäpsed meetodid, sisemised algoritmid koonuse optimeerimiseks. Dünaamiline programmeerimine. Sissejuhatus järjestikuste otsustusprotsesside matemaatilisse analüüsi. Lõpliku horisondi mudel deterministlikes ja stohhastilistes juhtumites.
Selles osas antakse teile tähelepanu Raamatud elektroonika ja elektrotehnika kohta. Elektroonika on teadus, mis uurib elektronide koostoimet elektromagnetiliste väljadega ja meetodite väljatöötamist elektrooniliste seadmete, seadmete või elementide loomiseks, mida kasutatakse peamiselt teabe edastamiseks, töötlemiseks ja säilitamiseks.
Lõpmatu horisondi lõppseisundi mudel. Näited varude teooriast, rahandusest, optimaalsest juhtimisest ja hindamisest, Markovi otsustusprotsessidest, kombinatoorse optimeerimisega, kommunikatsioonidest. Multimeediumide kommunikatsioon ja töötlemine. Reaalajas toimuva ja heterogeensete Interneti- ja traadita kanalite kaudu töötlemise multimeediumkommunikatsiooni põhimõisted, põhimõtted ja algoritmid. Tänu paindlikule ja odavale infrastruktuurile pakuvad uued võrgud ja sidekanalid hilinenud multimeediumsõnumite edastamiseks palju rakendusi ning pakuvad mitmesuguseid ressursse piiratud tugiteenustega viivitustundlikel, ribalaiusega ja ka kahjumikindlatel multimeediumrakendustel vajaliku teenuse kvaliteedi jaoks. vahekihtide kujundamise teooriad ja praktilised lahendused, mis võimaldavad optimaalset kohanemist ajas muutuvateks kanali omadused, adaptiivsed ja viivitustundlikud rakendused ning mitme kasutajaga edastusmeediumid.
Elektroonika on õitsev teaduse ja tehnoloogia haru. Ta uurib erinevate elektrooniliste seadmete füüsilisi aluseid ja praktilist rakendust. Füüsikaline elektroonika hõlmab: elektroonilisi ja ioonilisi protsesse gaasides ja juhtides. Vaakumi ja gaasi, tahkete ja vedelate kehade vahelisel liidesel. Tehniline elektroonika hõlmab elektroonikaseadmete uurimist ja rakendamist. Tööstuses elektroonikaseadmete kasutamisele pühendatud ala nimetatakse tööstuselektroonikaks.
Veebikoolituse arutelu ja otsustusmeetodite uurimine laias kontekstis, sealhulgas Markovi otsustusprotsessid, optimaalne peatumine, tugevduskoolitus, veebikoolituse struktuuritulemused, mitut tüüpi bandiite kasutav koolitus, mitmeagendi koolitus. Eriteemad signaalides ja süsteemides.
Töötuba: signaalid ja süsteemid. Lineaarsed dünaamilised süsteemid. Lineaarsete mittestatsionaarsete ja ajas muutuvate süsteemide ruumi oleku kirjeldus pidevas ja diskreetses ajas. Stabiliseerimise kavandamine riikliku tagasiside ja vaatlejate kaudu; eraldamise põhimõte. Ühendused funktsioonide edastusmeetoditega. Lineaarne optimaalne juhtimine. Seos klassikalise juhtimissüsteemi disainiga. Optimaalne juhtimine.
Sellelt saidilt saate tasuta alla laadida hulgaliselt elektroonikat käsitlevaid raamatuid. Raamatus "Elektrooniliste vahendite ringlus" käsitletakse elektrooniliste seadmete elementaarset alust. Antud on analoog-, impulss- ja digitaalseadmete ehitamise põhiprintsiibid. Erilist tähelepanu pööratakse salvestusseadmetele ja infomuunduritele. Eraldi jaotises käsitletakse mikroprotsessorite komplekse ja seadmeid. Kõrgkoolide tudengitele. Laadige alla ka autorite raamatud: Levinstein M. E., Simin G. S., Maksina E. L., Kuzmina O., Shchedrin A. I., Leontiev B. K., Shelestov I. P., Pease R., Rodin A., Bessonov V. V., Stolovy A. M., Drigalkin V. V., Mandle M., Lebedev A. I., Braga N., Hamakawa J., Revich Y. V., Abraitis B. B ., Altshuller G. B., Elfimov N. N., Shakulin V. G., Baida N. P., Byers T., Balyan R. K., Obrusnik V. P., Bamdas A. M., Savinovsky Yu. .A., Bas A.A., Bezborodov Y.M., Bocharov L.N., Bukhman D.R., Krotchenkov A.G., Oblasov P.S., Bystrov Yu.A., Vasilevsky D.P. ., Vasiliev V.A., Vdovin S.S., Veresov G.P., Yakubovsky S.V., Shakhgildyan V.V., Chistyakov N ., Horowitz P., Hill W., Phelps R., Sidorov I. N., Skornyakov S. V., Grishin G. G., Moshkov A. A., Olshansky O. V., Ovechkin Yu.A. Vikulin I. M., Voishvillo G. V., Volodin A. A., Halperin M. P., Kuznetsov V. Ya, Maslenikov Yu.A., Gausi M., Laker K., Elyashkevich S., Gendin G .S., Golovkov A.V ..
Stohhastilised protsessid. Ülevaade peamisest tõenäosusest, aksiomaatilisest arengust, ootustest, juhuslike protsesside lähenemisest: statsionaarsus, võimsuse spektraaltihedus. Lineaarsete süsteemide reageerimine juhuslikele sisenditele. Mittelineaarsed dünaamilised süsteemid. Riigiruumi meetodid mittestatsionaarsete ja ajas muutuvate mittelineaarsete dünaamiliste süsteemide lahenduste uurimiseks rõhuasetusega stabiilsusele. Lyapunovi teooria, invariants, keskse kollektori teoreem, stabiilsus olekusse astumisel ja madala võimenduse teoreem.
Seminar: süsteemide, dünaamika ja juhtimise teemad. Ainult tehnikatudengite lõpetajatele. Süsteemide, dünaamika ja kontrolli valdkondade juhtivate akadeemiliste teadlaste ettekanded uurimisteemade kohta. Nendes valdkondades töötavad õpilased esitavad oma dokumendid ja tulemused. Mikroelektromehaaniliste süsteemide tootmine.
Pöörake tähelepanu raamatule "Digitaalseadmete vooluringid ja kujundusriistad". Raamat kirjeldab digitaalsete seadmete vooluringi. Põhilist tähelepanu pööratakse protsessorit sisaldava riist- ja tarkvarasüsteemide arendamise koolitusele: käitumis- ja struktuursete VHDL- ja Verilog HDL-i mudelite kirjutamine, nende testimine ja programmi täitmise funktsionaalne testimine. Kirjeldatud on arendaja kaasaegset tööriistakomplekti. Näited kirjeldavad selle tööriistakomplekti kasutamist.
Mikroelektromehaanilised süsteemid Füüsika ja seadme kujundamine. Kujundusmeetodid, projekteerimisreeglid, andurid ja käivitusmehhanismid, mikrosensorid ja mikroaktiivid. Loeng, neli tundi; labor, kolm tundi; väline õppetöö, viis tundi. Üksikasjad: matemaatika 32A, füüsika 1B või 6V. Tutvustatakse bioelektrilisuse põhimõtteid ja tehnoloogiaid ning närvisignaalide registreerimist, töötlemist ja stimuleerimist.
Teemadeks on bioelektrilisus, elektrofüsioloogia, rakusisene ja rakuväline registreerimine, mikroelektroodide tehnoloogia, närvisignaalide töötlemine, aju-arvuti liidesed, sügav aju stimulatsioon ja proteesimine. Hinnatakse teaduskirjandust neuroinseneri alal. Arutelu, kaks tundi; õppetööst väljas, neli tundi. Kriitiline diskussioon ja praeguse neuroinseneride uuringutega seotud kirjanduse analüüs.
Saidil on kuulsaimate autorite raamatud: Lyubitsky VB, Goldenberg L. M., Matyushkin B. D., Polyak M. N., Gorbaty V. I., Gorodilin V. M., Fedoseeva E. O., Trokhimenko Y., Lyubich F., Rumyantsev M. M., Rozanov Y. K., Grishin Y. P., Kazarinov J. M., Katikov V. M., Ramm G. S., Panfilov N. D., Oxner E. S., Novachenko I. V., Yurovsky A. V., Nefedov A. V., Gordeeva V. I., Moshits G., Horn P., Migulin I., Chapovsky M., Markatun M.G. ., Dmitriev V.A., Ilyin V.A., Larsky V.F., Muradyan O.B., Joseph K., Andrejev V., Baranov V.V., Bekin N.V., Godonov A.Yu. ., Golovin O., Aleksenko A. G., Colombet E. A., Starodub G. I., Aisb erg E., Shumilin M. S., Golovin O. V., Sevalnev V. P., Ševtsov E. A., Tsykin G. S., Kharchenko V. M., Habblovski I., Skulimovsky V., Williams A ., Tetelbaum I. M., Schneider Y. R., Soklof S., Gutnikov V. S., Danilov L. V., Mathanov P. N., Filippov E. S., Deryabin V. I., Rybakov A. .M., Rothammel K., Dyakov V.I., Palškov V.V., Zhutyaev S., Zeldin I.V., Rusinov V.V., Lomonosov V.Y., Polivanov K.M., Katsnelson B. ., Larionov A., Igumnov D. V., Korolev G., Gromov I., Iofe V. K., Lizunkov M. V., Kollender B. G., Kuzinets L. M., Sokolov V. S., Kitaev V. E., Bokunyaev A. A., Kolkanov M. F., Kalantarov P. L., Tseitlin L. A., Kononovich L., Ka Abekov B. A., Kononovich L. M., Kovalgin Yu.A., Syritso A., Polyakov V., Korolev G. V., Kostikov V. G., Nikitin I. E., Krasnopolsky A. E., Sokolov V., Troitsky A., Krize S., Kubarkin L. V., Kuzin V., Kuzina O., Kupriyanovitš L., Leontiev V. F., Lukoshkin A., Kirensky I., Monakhov Yu., Petrov O ., Dostal I., Sudakov Yu., Gromov N., Vyhodets A. V., Gitlits M. V., Nikonov A. V., Odnolko V. V., Gavrilenko I., Maltseva L., Martsinkevichus A., Mirsky G.Ya., Volgov V.A., Vambersky M.V., Kazantsev V.I., Shelukhin S.A., Bunimovich S., Yaylenko L., Mukhitdinov M., Musaev E., Myachin Yu.A. ., Odnoralov N., Pavlenko Yu.F., Spanion P.A. , Parool N. V., Bershtein A. S., Paskalev J., Polikarpov A., Sergienko E. F., Bobrov N. V., Benkovsky Z., Lipinsky E., Bastanov V. G., Poljakov V. T., Abramovitš M. I., Pavlov B., Shcherbakova J. V., Adamenko M., Tyunin N. A., Kulikov G. V.
Nanoteadused ja tehnoloogia. Sissejuhatus nanomõõtme teaduse ja tehnoloogia põhialustesse. Sissejuhatus uutesse teadmistesse ja meetoditesse nanopiirkondades, et mõista nanotehnoloogia aluseks olevaid teaduslikke põhimõtteid ja innustada õpilasi looma uusi ideid multidistsiplinaarsetes nanopiirkondades. Täiustatud insener-elektrodünaamika. Elektrodünaamika mõistete parem arvestamine ja nende rakendamine tänapäevastes inseneriprobleemides. Vektori arvutamine üldistatud koordinaatsüsteemis. Lainevõrrandi ja erifunktsioonide lahendused.
Peegeldus, ülekanne ja polarisatsioon. Teoreemid vektori potentsiaalist, kahesusest, vastastikkusest ja samaväärsusest. Hajumine silindrilt, pooltasapinnalt, kiilult ja sfäärilt, sealhulgas radari ristlõikeomadused. Rohelised funktsioonid elektromagnetilises ja dünaadilises arvestuses. Elektrodünaamika mõistete ja arvmeetodite parem arvestamine ning nende rakendamine tänapäevastes tehnilistes probleemides. Kõverate ja pindade diferentsiaalgeomeetria. Geomeetriline optika ja difraktsiooni geomeetriline teooria.