Mszaki ismeretek Elektrotechnika alapok Elektrotechnika alapok Elektrotechnika alapok
- Slides: 52
Műszaki ismeretek Elektrotechnika – alapok
Elektrotechnika alapok
Elektrotechnika – alapok Összeállította: – Horváth János 12/5/2020 3
Elektrotechnika – alapok Óravázlat: – Anyagszerkezet töltések – Elektromos áram és feszültség – Vezetők és szigetelők – Ellenállás, munka, teljesítmény – Egyszerű áramkörök – Soros és párhuzamos kapcsolás előtétek és söntök – Mágnesesség, elektromágnesesség – Elektromágneses indukció relék és motorok – Áramforrások, akkumulátorok – Félvezetők – Áramkörök 12/5/2020 4
Elektrotechnika – alapok 12/5/2020 5
12/5/2020 6
Az anyag szerkezete Anyag molekula Konyhasó (Na. Cl) nátrium (szilárd fém) + klór (maró, mérgező gáz) Atom: atommag + elektronhéj(ak) Proton: pozitív töltésű, egységnyi tömegű Neutron: töltés nélküli (semleges), egységnyi tömegű Elektron: negatív töltésű, a proton tömegének 1/1840 -ed része 12/5/2020 7
Töltéshordozók Anyagszerkezet Molekulák mozgása Gázok: kitöltik a teret Folyadékok: egyensúly Szilárd anyagok: Ø rendezetlen (amorf) Ø rendezett (kristályos) Külső elektronhéj hiánytalanul feltöltve szigetelő „Létszámfeletti” elektronok fémek, elektromosan vezetők 12/5/2020 8
Elektromos áram = töltések rendezett mozgása Kétféle töltés (töltéshordozó) pozitív (proton, atommagban – helyhez kötött) negatív (elektron, atomok között – mozgékony) A villamos áram az esetek döntő többségében az elektronok rendezett mozgása. Töltés: coulomb (C) 1 C = 6, 23 x 10 töltése 12/5/2020 18 db elektron Áramerősség: amper (A), jele I 1 A = 1 s alatt 1 C töltésmennyiség áramlása 9
Feszültség, ellenállás Elektromos feszültség = a töltéseket mozgató (külső) erő Feszültség: volt (V), jele U Elektromos ellenállás = az anyag mennyire gátolja az elektromos áram folyását Abszolút nulla fok (0 K, vagy -273, 15 o. C) – a molekulák mozgása leáll – szupravezetés Hőmérséklet növelése – Brown-féle mozgás – nagyobb ellenállás Ellenállás: ohm (Ω), jele R 12/5/2020 10
Összefüggések Ohm törvénye ellenállás, áramerősség és feszültség közötti összefüggés Egy adott anyagon (vezetőn) átfolyó áram a feszültséggel egyenesen arányos. Az arányossági tényező ennek az anyagnak (vezetőnek) az ellenállása. 12/5/2020 11
Teljesítmény, munka Elektromos teljesítmény áramerősség és feszültség szorzata Mértékegysége: watt (W), jele: P Joule-törvény A vezetőn átfolyó áram hőt fejleszt Elektromos munka teljesítmény és idő szorzata Mértékegysége: wattóra (Wh) vagy wattsecundum (Ws), jele: W 12/5/2020 12
Elektromosság hatásai Az elektromos áram hatásai és felhasználásuk: – biológiai (élettani) hatás pl. áramütés szívritmus-szabályozók – kémiai (vegyi) hatás pl. elektrolízis akkumulátor töltése – fizikai hatások 12/5/2020 hőhatás izzólámpa, villanyrezsó mágneses hatás villanymotor, mágneskapcsoló (relé) 13
Nagyságrendek Mértékegység előtagok (prefixek) és jelük: x 1012 = x 1 000 000 x 109 = x 1 000 000 x 106 = x 1 000 x 103 = x 1 000 x 100 = x 10 -3 = x 0, 001 x 10 -6 = x 0, 000 001 x 10 -9 = x 0, 000 001 x 10 -12 = x 0, 000 000 001 12/5/2020 tera- (T) giga- (G) mega- (M) kilo- (k) --milli- (m) mikro- (μ) nano- (n) piko- (p) 14
Kapcsolási rajz Elektromos rajzjelek 12/5/2020 15
Egyszerű áramkörök Zseblámpa 12/5/2020 16
Elektrotechnika – alapok Folytatás szünet után 12/5/2020 17
Fogyasztók kapcsolása Soros kapcsolás Eredő ellenállás: Re = R 1 + R 2 12/5/2020 18
Fogyasztók kapcsolása Párhuzamos kapcsolás Eredő ellenállás: Re = 1 / ((1 / R 1) + (1 / R 2)) 12/5/2020 19
Fogyasztók kapcsolása Soros (előtét) ellenállással: a motorra jutó feszültség csökken a fordulatszáma csökken Párhuzamos (sönt) ellenállással: a motor állórészére jutó áramerősség (gerjesztés) csökken; a forgórész árama növekszik a motor fordulatszáma növekszik! 12/5/2020 20
Mágneses tulajdonságok Az elektromágneses tér rendezetlen mágneses állapot rendezett mágneses állapot pl. vas, acél, stb. állandó (permanens) mágnesek 12/5/2020 21
Mágnesesség A mágneses tér mágneses erővonalak elrendezése 12/5/2020 22
Elektromágnesesség Elektromágneses indukció álló elektromos vezető + mozgó mágneses tér vagy mozgó elektromos vezető + álló mágneses tér lényeg: a mágneses tér erővonalainak metszése elektromos vezető által! 12/5/2020 23
Indukció Elektromágneses indukció Az áram iránya függ a mágnes pólusától és annak irányától időben változó irányú áram (váltakozó áram) 12/5/2020 24
Indukció Elektromágneses indukció 12/5/2020 25
Elektromágnes felhasználása Elektromágnes – relék Az érintkező lehet: – záró – bontó – váltó 12/5/2020 26
Elektromágnes felhasználása Elektromágnes – berregő (csengő) – a tekercs meghúzza a fegyverzetet – a kalapács a harangra üt – az árammegszakító bontja az áramkört – a fegyverzet visszatér nyugalmi helyzetébe, és újra zárja az áramkört – a tekercs meghúz… 12/5/2020 27
Elektromágneses elv – motorok Egyenáramú kommutátoros villanymotor működési elve 12/5/2020 28
Elektromágneses elv – motorok Egyenáramú kommutátoros villanymotor működési elve Állórész (állandó mágnes) Az állórész és a forgórész között mágneses vonzás-taszítás lép fel. Forgórész (vasmagos tekercs) A forgórészre ellentétes polaritással kapcsolt feszültség ellentétes forgásirányt vált ki. A kommutátor megcseréli a forgórész polaritását Polaritásváltó (kommutátor) 12/5/2020 29
Az első gerjesztett villamos motor Jedlik Ányos (1800 – 1895) elektromotor („villámdelejes forgony”) dinamó (öngerjesztés elve) szódavíz 12/5/2020 30
Gerjesztési módok Egyenáramú kommutátoros motorok gerjesztési módjai soros gerjesztés főáramkörű motor nagy indítónyomaték, a fordulatszám növekedésével csökkenő nyomaték 12/5/2020 párhuzamos gerjesztés mellékáramkörű motor soros és párhuzamos gerjesztés állandó fordulatszám vegyes gerjesztésű motor 31
Indukción alapuló eszközök Transzformátorok A primer tekercset váltakozó árammal megtáplálva a szekunder tekercsben feszültség (áram) indukálódik. A szekunder feszültség a menetszámokkal egyenesen arányos. A tekercsek huzalvastagsága a rajtuk átfolyó áramerősségnek megfelelő! 12/5/2020 32
Biztonság – zárlatvédelem Olvadóbiztosítók Az elektromos áram hőhatásán alapuló biztonsági berendezések. Kiégett biztosító csak megfelelő értékű újjal pótolható! Tilos a biztosítót vastagabb huzallal (szeggel, stb. ) helyettesíteni, átkötni, „megpatkolni”! 12/5/2020 33
Folytatás szünet után 12/5/2020 34
Áramforrások Galvánelem (Leclanché-elem, 1866) Egy elem (cella) feszültsége 1, 5 V Korlátozott energiaforrás, kimerül Nem tölthető Különböző méretek: góliát, baby, ceruza (AA), micro (AAA) 12/5/2020 35
Áramforrások Akkumulátorok Savas (ólom) akkumulátorok Cellafeszültség: 2, 1 V Tölthető – kisüthető Elektrolit: desztillált vízzel hígított kénsav Folyadékszint ellenőrzés utántöltés desztillált (ioncserélt) vízzel Árammal való töltésekor durranógáz szabadulhat fel! Akkumulátor-töltő helyiség: „A” tűzveszélyességi osztály 12/5/2020 36
Áramforrások Akkumulátorok Lúgos akkumulátorok Cellafeszültség: 1, 2 V Tölthető – kisüthető Nikkel-kadmium (Ni-Cd) Nikkel-metál-hidrid (Ni-MH) Lítium-ion (Li) Lítium-polimer (Li. Po) A galvánelemekkel azonos méretben, vagy „gombelem”-ként készülnek. 12/5/2020 37
Félvezetők Dióda Szelén, germánium, szilícium n-típusú szennyezés: elektrontöbblet (pl. foszfor) p-típusú szennyezés: elektronhiány, „lyuk” (pl. bór) katód anód Egy p-n átmenet dióda: az áramot csak az egyik irányban engedi át. 12/5/2020 38
Félvezetők Tranzisztor Két p-n átmenetet tartalmaz NPN és PNP elrendezés Két jellemző működési mód: – analóg (erősítő) – kapcsoló kollektor bázis emitter 12/5/2020 39
Félvezetők Tirisztor Három p-n átmenetet tartalmaz A vezérlőelektródára (Gate) feszültséget kapcsolva bekapcsolható (begyújtható); diódaként viselkedik. Kikapcsol (kiolt), ha a rajta átfolyó áram megszűnik. Elektromosan kikapcsolható (oltható) tirisztor GTO (Gated Turned Off) 12/5/2020 40
Egyszerű áramkörök Áramkörök – gyengeáramú (autóvillamosság, 24 V) világítás, vezérlés, ajtóműködtetés, stb. – erősáramú (főáramkörű, 600 V) hajtás, segédüzemek (légsűrító, kormányszervó, fűtés, stb. ) 12/5/2020 41
ZIU 9 B hajtásrendszer elve Hagyományos trolibusz főáramkörnek elve Fogyasztók soros kapcsolásának elve – változtatható előtét-ellenállással 12/5/2020 A gyakorlatban fix értékű ellenállások kapcsolgatásával (áthidalásával) 42
ZIU 9 B hajtásrendszer 12/5/2020 43
Szaggatós vezérlés elve 12/5/2020 44
Szaggatós vezérlés Hagyományos trolibusz főáramköre Szaggatós trolibusz főáramköre – mozgó, ívet húzó (hangos) alkatrészek – nincs mozgó alkatrész – a bevitt energia egy része hővé alakul – kapcsolóüzem, nincs hőképződés – energiaveszteség az üzem során – veszteségmentes üzem 12/5/2020 45
Aszinkron motorok Forgómozgás előállítása U=– d dt M I 12/5/2020 46
Aszinkron motorok Forgórész Motor összeépítve 12/5/2020 47
Aszinkron hajtásrendszer Háromfázisú áram 12/5/2020 48
Aszinkron hajtásrendszer Háromfázisú hajtásrendszer elve 12/5/2020 49
Aszinkron hajtásrendszer Főáramkör Pólusfelcserélés védelmi egysége 12/5/2020 Bemeneti szűrő IGBT-fékszaggató Hajtómotor IGBT-B 6 -váltóirányító 50
Elektrotechnika – alapok – Anyagszerkezet töltések – Elektromos áram és feszültség – Vezetők és szigetelők – Ellenállás, munka, teljesítmény – Egyszerű áramkörök – Soros és párhuzamos kapcsolás előtétek és söntök – Mágnesesség, elektromágnesesség – Elektromágneses indukció relék és motorok – Áramforrások, akkumulátorok – Félvezetők – Áramkörök 12/5/2020 51
VÉGE
- Mszaki
- Dinamikai tömegmérés
- Mszaki
- Elsőáldozási ismeretek
- Munkavállalói ismeretek ppt
- Fázový diagram elektrotechnika
- Tranzistor schematicka znacka
- Převody jednotek elektrotechnika
- Striedac
- Elektrotechnika
- Schématická značka zvonek
- Fazor elektrotechnika
- Schématické značky elektrotechnika
- Schematicke znacky elektrotechnické značky
- Fzor
- Jalový odpor
- Autocad alapok
- Hatalom érdek mátrix
- Slidetodoc
- Powershell alapok
- Java alapok
- Vonalas ütemterv
- Excel alapok
- Autocad alapok
- Texte autocad
- Active directory alapok
- Active directory alapok
- Hangtechnika alapok
- Autocad parancssor
- Szkriptelés
- Canvas elte hu
- Html alapok elte
- C++ alapok
- Sql alapok