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3.4-3.5电路

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电工学(雷勇)-第三章

电工学(雷勇)-第三章

–
(2) 对独立回路，以回路电流为未知量，列写 KVL方程； (3)解上述方程，求出各回路电流，进一步求各支 路电压、电流。
例1:以网孔电流为变量，列KVL方程：
R1i1 R3 (i1 i2 ) ua
R2i2 R3 (i1 i2 ) ub
例2：含有理想电流源电路的回路电流法 解法一：选网孔作为独立回路列写方程：
is
b
G b
满足：
us is R
1 G R
请注意这两种模型中电源的参考方向：电压源的 正极性端与电流源电流流出端一致。
例1 利用电源的等效变换，化简图示电路。
例2 含受控源的电路的化简。 解：含受控源的电路，同样可以用电源的等效 变换
(2 1 2)I I 6 0
I 1A
例3：含有受控源电路的回路电流法
解：对受控源的处理与独立源相同
4i1 6(i1 i2 ) u x 20
i2 ux 4
辅助方程
ux 2(i1 i2 )
3.4 叠加原理
有n个独立源存在的含源线性网路，当只有第i 个独立源单独作用，其它独立源均不作用（不 作用的电压源短路，不作用的电流源断路）， 这时得到的响应假设为ki（该响应可以是任意支 路或元件的电压或电流），所有独立源同时作 用时的总响应假设为kT。叠加定理可描述为： 总响应是每个独立源分别单独作用时响应的叠 加。即：
解：和电流源串联的元件是 虚元件，在列节点方程时必 须把它去掉。 3A 2 3 2 2V
1
1.5u n1 u n 2 0.5u n 3 1 u n1 2.5u n 2 u n 3 0 0.5u u 2u 1 n1 n2 n3

第二章 正弦稳态电路

第二章 正弦稳态电路

3
已知正弦电压u1(t)=141 sin(ωt+π/3) V，u2(t)=70.5 sin(ωt-π/6) V 写出u1和u2的相量， 并画出相量图。
解： u1 U 1 141 100 V 3 3 2 70.5 50 V u2 U 2 6 6 2

阻抗的另一形式
Z R jX
Z R2 X 2 X arctan R
.
+ . U I N
Z的实部为R, 称为“电阻”, Z的虚部为X, 称为“电抗”
3
2. 阻抗的串并联
n个阻抗串联的电路
I
+ . .
Z1
Z2
Z3
+ . -+ . - . - + + U1 U2 U3 .
U
Un
Zn
【例2.5.1】图所示正弦稳态电路中，交流电压表V1、V2、V3的读数分别 为30V、60V和20V，求交流电压表V的读数。
1
R
2
L C
I1
3
Z1
V
US
求图所示二端网络的戴维南等效电路。 【例2.6.3】已知 us 10 2 sin10000tV , R1 R2 R3 1 , R4 4 , C 400F , L 0.4mH 求电阻R4两端的电压。
L
品质因数
Q 0C G 1 ( 0 LG )
并联谐振电路的特点：阻抗最大；电流源一定时，电压 最大；电流谐振，能量互换仅在LC之间。
i
N
有功功率P、功率因数
P UI cos
无功功率Q
视在功率S 复功率S
cos

计算机控制技术(曹立学)1-4章 (3)

计算机控制技术(曹立学)1-4章 (3)

第3章 人机接口技术
发光二极管(Light Emitting Diode, LED)是一种电-光转 换型器件， 是PN结结构。 在PN结上加正向电压， 产生少子 注入， 少子在传输过程中不断扩散， 不断复合而发光。 改 变所采用的半导体材料， 就能得到不同波长的发光颜色。
第3章 人机接口技术
LED的主要优点如下： ·主动发光。 一般产品的亮度大于1 cd/m2， 高的可达 10 cd/m2。 ·工作电压低。 约为2 V。 ·正向偏置工作。 性能稳定， 工作温度范围宽， 寿命 长(105 h)。 ·响应速度快。 对于直接复合型材料， 响应速度为16 MHz～160 MHz； 对于间接复合材料响应速度为105 Hz～106 Hz。 ·尺寸小。 一般LED的PN结芯片面积为0.3 mm2。 LED的主要缺点是电流大， 功耗大。
3.1.2
1. 采用8255A可编程并行输入/输出接口扩展独立式按键的电 路如图3.5所示。
第3章 人机接口技术 图3.5 采用8255A扩展独立式按键电路图
第3章 人机接口技术
若背景机选用8×C196CPU， 8255A的口地址分配如下：
PA口为7FFCH、 PB口为7FFDH、 PC口为7FFEH、 控制口为
第3章 人机接口技术 图3.1 按键抖动波形
第3章 人机接口技术
2.
一个按键的电路如图3.2所示。 当按下按键S时， VA=0， 为低电平； 当未按下按键S时， VA=1， 为高电平。 反之， 当VA=0时， 表示按键S被按下； 当VA=1时， 表示按键S未被
按下。 由按键电路的分析可见， 按键闭合与否， 反映在电压上
第3章 人机接口技术 表3.1 LED显示器字模表
第3章 人机接口技术

一阶线性电路暂态响应基本习题解答

一阶线性电路暂态响应基本习题解答

第3章 一阶线性电路暂态响应——基本习题解答3.1题3.1图所示电路中，已知：U S1=20V ，U S2=10V ，R=6Ω，C=5µF ，开关S 合在位置①已久，在t=0时开关合向②，试求电流i 、电压u C 的初始值及稳态值。

解：因为S 合在①已久，在t=0时合向② 所以：u C （0-）= -10V ，根据换路定则 u C （0+）= u C （0-）= -10VA R u U i C S 56)10(20)0()0(1=−−=+−=+当电路重新达到稳态值时， u C （∞）=20V i （∞）=03.2题3.2图所示电路，开关S 在t=0时断开，换路前电路已处于稳态，试求i 1、i 2、i 3及u c 的初始值及稳态值。

解：因为t<0时，电路处于稳态，所以，其初值全为零。

因u C （0+）= u C （0-）=0 画出t=0+时以短路代替电容元件，及t=∞时以开路代替电容元件的等效电路如题3.2图(a ）、图(b ）所示：于是，求出各量初始值及稳态值如下表：i 1 i 2 i 3 uCt =0- 0 0 0 0R 6Ωc 题3.1图-+u c 题3.2图题3.2图(a ）t=0+电路题3.2图(b) t=∞电路Ω（0+） i 3（0+）Ωi （∞）i （∞））t =0+ 1A 1/3A 2/3A 0t=∞ 1A 1A 0 6V3.3题3.3图所示电路，开关S 在t=0时闭合，换路前电路已处于稳态，试求i 1、i 2、i 3及u L 的初始值及稳态值。

解：因为t<0时，电路处于稳态，所以，其初值 全为零。

因为i 3（0+）= i 3（0-）=0画出t=0+时以开路代替电感元件，及t=∞时以短路代替电感元件的等效电路如题3.3图（a ）题3.3图(b ）所示： 列表求解如下：i 1i 2i 3u Lt =0- 0 0 0 0 t =0+ 1A 1A 0 6Vt=∞ 2.5A 0 2.5A 03.4电路如题3.4.图所示，在t=0开关S 1、S 2闭合，闭合前电路已处于稳态，试求图中各量在t=0+时的值。

第3章 压电式传感器

第3章 压电式传感器

图3-1 天然结构的石英晶体示意图
第3章 压电式传感器
从晶体上沿着轴线切下的一片压电元件称为压电晶片，当晶片在沿X 轴方向有作用力Fx作用时，会在与X轴方向垂直的表面产生电荷，其大小 为: q x d11Fx （电荷极性由力的方向决定）
当晶片在沿Y轴方向有作用力Fy作用时，会在与Y轴方向垂直的表面产 生电荷，其大小为: q y d11 a Fy （电荷极性由力的方向决定） b L 从以上两式可以看出，纵向压电效应与元件尺寸无关，而横向压电效 应与元件尺寸有关；且从式中的负号可以看出，两者产生电荷的极性相反。 综上所述，晶体切片上电荷的符号与受力方向的关系可用图3-2表示。
1—基座；2—压电片；3—质 量块；4—弹簧；5—壳体
第3章 压电式传感器
图3-12是一种振动加速度传感器的测量电路。电路中，利用传感 器将被测加速度转换成电压输出，经过运放741和阻容元件组成的二 阶低通滤波器将53Hz以上的振荡频率衰减，再经IC2（3521）和阻容元 件组成的高通滤波器滤去低于1Hz的振荡频率。IC3与IC4组成交流放大 积分器，可以将IC2的输出转换成速度输出。IC5与IC6又可以将速度积 分成位移输出。由于加速度、速度、位移幅度的不同，为了都能送至 同一片MC14433做A/D转换，电路中配备了未标阻值的三个串联分压器， 可以根据需要设计选择。图中IC7是反相器。
第3章 压电式传感器
图3-12 振动加速度传感器测量电路图
第3章 压电式传感器
3.4.3 电子气压计 用气压表监测大气压力，对于预报天气具有重要的意义。传统的气压 计是玻璃管式的气压表，在使用之前，需要调节刻度盘指针位置，经较 长时间才能测量出气压的变化，而且由于机械磨擦的影响，会带来很大 的测量误差。这里介绍的电子气压计，是用压电片作为压力传感器，用

PLC三层电梯课程设计--- 三层电梯控制系统的设计

PLC三层电梯课程设计--- 三层电梯控制系统的设计

名称：三层电梯控制系统的设计目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目和要求 (1)2.1设计题目 (1)2.2控制要求 (1)3.设计内容 (1)3.1PLC的构成 (1)3.2电梯模型PLC控制系统设计 (1)3.3I/O地址分配 (3)3.4I/O接线图 (4)3.5电梯的控制系统设计 (5)3.5.1电梯控制系统实现的功能 (5)3.5.2电梯操作方式 (6)3.5.3控制系统流程图 (9)3.6控制系统梯形图 (10)4.设计总结 (10)参考书目 (10)1.课程设计目的（1）通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序调试方法。

（2）进一步熟悉PLC的I/O连接。

（3）熟悉水塔水位控制的编程方法。

2.课程设计题目和设计方案2.1设计题目水塔水位控制2.2设计方案3.水塔水位自动控制系统设计3.1水泵电动机控制电路的设计给排水工程中常用三相异步电动机，水泵上的电动机一般都是单向旋转有以下控制。

在水塔水位检测系统中通过水位传感器检测实际水位高度，当水位低于最低水位时间向PLC发出信息启动水泵，经过4分钟检测水塔水位是否提高控制水泵的工作，当水位达到最高水位时间时向PLC发出信息控制信息停止水泵工作。

供水系统的基本原理如图所示，水位闭环调节原理是：通过在水塔中的水位传感器，将水位置变换为电流信号进入PLC,执行较后程序，通过水泵的开关对水塔的水位进行自动控制。

3.2 电梯模型PLC控制系统设计由于电梯的运行是根据楼层和轿厢的呼叫信号、行程信号进行控制，而楼层和轿厢的呼叫是随机的，因此，系统控制采用随机逻辑控制。

即在以顺序逻辑控制实现电梯的基本控制要求的基础上，根据随机的输入信号，以及电梯的相应状态适时的控制电梯的运行。

另外，轿厢的位置是由脉冲编码器的脉冲数确定，并送PLC的计数器来进行控制。

同时，每层楼设置一个接近开关用于检测系统的楼层信号。

为便于观察，对电梯的运行方向以及电梯所在的楼层进行显示，采用LED 和发光管显示，而对楼层和轿厢的呼叫信号以指示灯显示(开关上带有指示灯)。

16数据选择器.


19.03.2019
2
3.4
数据选择器
在多路数据传送过程中，能够根据需要 将其中任意一路挑选出来的电路，叫做数据 选择器，也称为多路选择器,其作用相当于多 路开关。
常见的数据选择器有四选一、八选一、
十六选一电路。
19.03.2019
3
3.4.1
数据选择器的工作原理
以四选一数据选择器为例。 (1) 四选一数据选择器的逻辑电路图 Y ( A , A ) S ( m D m D m D m D ) 1 0 0 0 1 1 2 2 3 3 输出端
地址 输入端
数据 输入端
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控制 输入端
四选一数据选择器电路
4
图3-18
Y ( A , A ) S ( m D m D m D m D ) 1 0 0 0 1 1 2 2 3 3
(2)四选一数据选择器的功能表 输入 S A1 A0 0 1 1 1 1
19.03.2019
19.03.2019
8
输出需适当处理（该例接或门）
仿真
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扩展位 接 A3 =1时，片Ⅰ禁止，片Ⅱ工作 图3-20 用74LS151 构成十六选一数据选择器 控制端 A3 =0时，片Ⅰ工作，片Ⅱ禁止
9
2． 实现组合逻辑函数 组合逻辑函数 8选 1
F ( A , B , C ) m ( i 0 ~ 7 ) i
Y (A ,A ,A ) m 2 1 0 iD i
i 0
7
4选 1
Y(A ,A m 1 0) iD i
i 0
3
比较可知，表达式中都有最小项mi，利用数 据选择器可以实现各种组合逻辑函数。

第3章 整流电路part1


可得到 I S
PAC PAC VS PF VS cos1
8
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1 单相可控整流电路
3.1.1单相半波可控整流电路 3.1.2单相桥式全控整流电路
3.1.3单相全波可控整流电路
3.1.4单相桥式半控整流电路
9
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路
《电力电子技术》
第3章 整流电路
第3章
整流电路
3.1 单相可控整流电路
3.2三相可控整流电路
3.3 变压器漏感对整流电路的影响
3.4 电容滤波的不可控整流电路
3.5 整流电路的谐波和功率因数
3.6大功率可控整流电路
3.7整流电路的有源逆变工作状态 3.8整流电路相位控制的实现
1
《电力电子技术》
第3章 整流电路
wt
wt
e)
晶闸管的电流有效值IVT
I VT 1 p 2 p a I a I d d (wt ) 2p 2p d
O i VD f) O u VT g) O
R
wt
wt
wt
20
《电力电子技术》
u2
第3章 整流电路
（3）续流二极管的电流平均值 IdVDR与续流二极管的 电流有效值IVDR w w
22
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路(Single Phase
Bridge Contrelled Rectifier)
1) 带电阻负载的工作情况
电路结构
a)
晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对 桥臂。在实际的电路中，一般都采用这种标注方法，即 上面为1、3，下面为2、4。请同学们注意。

电力电子习题


当120º<α<240º时：
Ud

1
2
4
[ 3
6U
2
sin(wt


3
)d
(wt
)]
6U2 [1 cos( )]
2
3
作业
■3.27：三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω， L= ∞， U2=220V， LB=1mH，当EM =-400V、 = 60时求Ud、Id与 的值，此时送回电网的有功功率是 多少？
解: (1) 输出电压波形如下：
30
O
wt
（2）输出电压表达式如下：
id ud R
往年考题
■下图单相交流调压电路能否工作？如不可以，请改正。如果按可关断晶闸管GTO在
时加导通信号，在180 - 时加关断信号进行控制。绘出在 = 60时，画出负载
电压uo波形。 （1）不可以，二极管VD3、VD4需要反向
①、画出Ud、Id和I2的波形；
②、求整流输出平均电压Ud、电流Id以及变压器二次电流有效值；
u2
③、考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
O
wt
ud
O
wt
30º
π+α
I2
O
wt
Ud

1


2U 2
sinwtd(wt)

2

2
U2
cos

0.9U 2
cos
1
IVT
I 2
u2
O
60
ud
O
a
wt
u2
-
b Ed M
+

电工学-交流电路A


t 起点改变时，它们的初相位 i1与i3反相 角改变，但初相角之差不变。
8
3.2 正弦交流电的相量表示法
第3章 3 2
正弦量的相量表示法就是用复数来表示正弦量
正弦量可用复平面中的旋转有向线段表示
y
A
i i= Imsin( t+)
•
A
• t1+
0
Im
x
0
t1 t
A
t1
有向线段长度是Im，t=0时，与横轴的夹角是，以角速度
•
I = Ia +j Ib
相
=I(cos +jsin )
量
有效
=Iej 有效值
=I
I•m= Ia m +j Ibm
初相位
=Im(cos +jsin )
=Imej
=Im
最大值
图 +j 值相量
•
最大
Ib
•
I
Im 值相量
0
Ia
+1
相量是表示正弦交流电的复数，正弦交流
电是时间的函数，所以二者之间并不相等。 11
第3章 3 3
–
u
波
形
图
0
i
+j U•
t
0
•
I
+1
电压超前电流90
电压与电流大小关系 电压与电流相量式
UU• ==I jXI•L
XL
相量图
25
2.功率
i +
u
L
波
ui
形
图
0
第3章 3 3
t
–
i = Imsin t u= Umsin( t+90)
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