Elektrotechnika

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Eksperymenty z maszynami elektrycznymi i energoelektroniką obejmują prądy elektryczne, napięcia, moc i ilości energii, z którymi należy obchodzić się z najwyższą starannością i ostrożnością. Mogą to być trójfazowe napięcie prądu przemiennego (208 V, 230 V lub 480 V), napięcia prądu stałego do 250 V oraz prądy, które mogą osiągnąć 10 A. Porażenie prądem występuje, gdy w ciele powstaje ścieżka elektryczna o...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Celem tego eksperymentu jest zdobycie praktycznego doświadczenia z różnymi komponentami magnetycznymi z perspektywy projektu i materiałów. Eksperyment ten obejmuje krzywe B-H materiału magnetycznego i konstrukcji cewki indukcyjnej poprzez identyfikację nieznanych czynników projektowych. Krzywa B-H elementu magnetycznego, takiego jak cewka indukcyjna lub transformator, jest cechą materiału magnetycznego...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Przetwornice DC/DC to przekształtniki energoelektroniczne, które przekształcają napięcia i prądy stałe z jednego poziomu na inny. Zazwyczaj konwersja napięcia jest głównym celem przetwornic DC/DC, a w jednej przetwornicy istnieją trzy główne typy konwersji: zwiększanie i zmniejszanie oraz zwiększanie lub zmniejszanie. Do najpopularniejszych przetwornic step-up należą przetwornice boost (patrz ten film...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Przetwornice boost zapewniają wszechstronne rozwiązanie do zwiększania napięcia stałego w wielu zastosowaniach, w których napięcie prądu stałego musi być zwiększane bez konieczności przekształcania go w prąd przemienny, za pomocą transformatora, a następnie prostowania wyjścia transformatora. Przetwornice boost to przetwornice podwyższające napięcie, które wykorzystują cewkę indukcyjną jako urządzenie do...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Podczas gdy zwiększanie lub zmniejszanie napięć i prądów przemiennych za pomocą transformatorów jest łatwe, zwiększanie lub zmniejszanie napięć i prądów prądu stałego w wydajny i regulowany sposób wymaga przełączania przetwornic mocy. Przetwornica buck DC/DC tnie wejściowe napięcie DC za pomocą przełącznika szeregowego wejścia, a pocięte napięcie jest filtrowane przez filtr dolnoprzepustowy LC w celu...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Konwerter flyback to konwerter buck-boost, który może zarówno buck-buck, jak i boost. Posiada izolację galwaniczną między wejściem a wyjściem za pomocą sprzężonej cewki indukcyjnej lub "transformatora flyback". Ta sprzężona cewka indukcyjna umożliwia stosunek zwojów, który zapewnia zarówno możliwość podnoszenia, jak i obniżania napięcia, jak w zwykłym transformatorze, ale z magazynowaniem energii za pomocą...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Transformatory to stacjonarne maszyny elektryczne, które zwiększają lub obniżają napięcie prądu przemiennego. Są one zwykle utworzone z cewek lub uzwojeń pierwotnych i wtórnych, w których napięcie na uzwojeniu pierwotnym jest zwiększane lub zmniejszane na uzwojeniu wtórnym lub na odwrót. Kiedy napięcie jest przyłożone do jednego z uzwojeń i prąd przepływa w tym uzwojeniu, w rdzeniu magnetycznym indukowany...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Zasilacz prądu stałego jest ogólnie uważany za urządzenie, które dostarcza prąd stały lub jednokierunkowy napięcie i prąd. Jednym z takich źródeł zasilania są baterie, jednak są one ograniczone pod względem żywotności i kosztów. Alternatywną metodą dostarczania energii jednokierunkowej jest przekształcenie zasilania z linii prądu przemiennego na prąd stały za pomocą prostownika. Prostownik to urządzenie,...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Podobnie jak diody, tyrystory, zwane również prostownikami sterowanymi krzemem (SCR), przepuszczają prąd w jednym kierunku z anody na katodę i blokują przepływ prądu w drugim kierunku. Jednak przepływ prądu może być kontrolowany przez zacisk "bramki", który wymaga małego impulsu prądowego do włączenia tyrystora, aby mógł zacząć przewodzić. Tyrystory są urządzeniami czterowarstwowymi, złożonymi z...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Prąd stały jest jednokierunkowy i płynie w jednym kierunku, podczas gdy prąd przemienny zmienia kierunki z częstotliwością 50-60 Hz. Większość popularnych urządzeń elektronicznych jest zaprojektowana do zasilania prądem zmiennym; w związku z tym wejściowe źródło prądu stałego musi być odwrócone na prąd przemienny. Falowniki przekształcają napięcie prądu stałego na prąd przemienny poprzez działanie...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Maszyna prądu stałego działa z prądami i napięciami stałymi, w przeciwieństwie do maszyny prądu przemiennego, która wymaga prądów i napięć prądu przemiennego. Jako pierwsze wynaleziono maszyny prądu stałego, które wykorzystują dwa pola magnetyczne, które są kontrolowane przez prądy stałe. Tę samą maszynę można łatwo przekonfigurować jako silnik lub generator, jeśli dostępne jest odpowiednie wzbudzenie...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Celem tego eksperymentu jest znalezienie równoważnych parametrów obwodu trójfazowego silnika indukcyjnego przy użyciu obwodu zastępczego na fazę i testów podobnych do tych stosowanych w charakterystyce transformatora. W elektrotechnice można wyznaczyć obwód zastępczy (lub obwód teoretyczny) dla danego układu. Obwód zastępczy zachowuje wszystkie cechy oryginalnego systemu i jest używany jako model w celu...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Napędy o zmiennej częstotliwości (VFD) to rodzaj napędów o regulowanej prędkości, które stają się standardowym wyposażeniem do zasilania większości silników indukcyjnych prądu przemiennego. Napędy VFD są powszechne w zastosowaniach przemysłowych i automatyki i zazwyczaj zapewniają solidną kontrolę silnika w trybach prędkości, momentu obrotowego lub położenia. Napędy VFD testowane i symulowane w tym...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Trójfazowe generatory synchroniczne z wirnikiem uzwojonym są głównym źródłem energii elektrycznej na całym świecie. Wymagają głównego napędu i wzbudnicy w celu wytworzenia energii. Głównym motorem napędowym może być turbina wprawiana w ruch płynu (gazu lub cieczy), stąd źródłem płynu może być woda spływająca z tamy przez długą dyszę, para z wody odparowana za pomocą spalonego węgla itp. Większość...

Źródło: Ali Bazzi, Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Connecticut, Storrs, CT. Trójfazowe silniki synchroniczne z wirnikiem uzwojonym są mniej popularne niż silniki synchroniczne z wirnikiem z magnesami trwałymi ze względu na szczotki wymagane dla pola wirnika. Generatory synchroniczne są znacznie bardziej powszechne i dostępne w większości istniejących elektrowni, ponieważ mają doskonałą regulację częstotliwości i napięcia. Silniki synchroniczne mają tę zaletę, że regulują prędkość...