Цели и задачи дисциплины «Электрические и электронные аппараты» (стр. 4 )

.

11. Элемент ИЛИ–НЕ на основе ЛЭ с инверсными входами

a)

.

б)

.

12. Элемент неравнозначность, функция исключающее ИЛИ, сложение по модулю два

.

13. Элемент эквивалентность, отрицание исключающего ИЛИ, равнозначность

Преобразования логических функций подчиняются определенным правилам – законам алгебры логики:

1. Закон действия с единицей:

2. Закон действия с нулем:

3. Закон повторения:

4. Закон отрицания отрицания – двойное отрицание есть утверждение:

5. Перемещательный закон:

6. Сочетательный закон:

7. Распределительный закон:

8. Закон поглощения:

9. Закон склеивания:

10. Закон де Моргана: инверсия конъюнкции есть дизъюнкция инверсии или инверсия дизъюнкции есть конъюнкция инверсии:

На основе базового элемента И–НЕ, используя закон де Моргана, имеем для функций:

а) ИЛИ

б) И

в) ИЛИ–НЕ

г) Исключающее ИЛИ .

7. Дискретные цифровые элементы – триггеры

Структурная формула триггера без обратной связи (с использованием функции «Запрет», реализующего функцию «Память») имеет вид

.

Структурная формула статического RS-триггера, функция которого реализована на базовых логических элементах ИЛИ–НЕ или И–НЕ с обратной связью (подача выходной величины на вход), имеет вид

.

а) Обозначение элемента на б) Обозначение элемента на

базе элемента ИЛИ–НЕ базе элемента И–НЕ

где xS и xR – прямые действующие (активные) входные сигналы;

и – инверсные действующие (активные) входные сигналы;

S – вход, обозначающий сокращение английского слова Set – установка;

R – вход, обозначающий сокращение английского слова Reset – сброс;

– выходной сигнал на прямом входе;

– выходной сигнал на инверсном выходе.

8. Цифровые узлы. Вычислительные узлы и устройства памяти

Частота импульсов по каждому выходу распределителя импульсов на D-триггерах составляет:

,

где – частота входных (тактовых) импульсов, n – число триггеров распределителя.

Структурные формулы дешифратора с пятью входами, преобразующего трехразрядное число в двоичном коде на его входах в единичный сигнал на одном из его входов, имеют следующий вид:

Обозначение дешифратора

Структурные формулы шифратора, выполняющего обратную операцию:

.

Для трехразрядного управляющего кода и пяти выходов структурная формула мультиплексора имеет вид

,

где x0, x1, x2, x3, x4 – добавлены входы к элементам И дешифратора.

Алгоритм работы логического переключающего устройства (ЛПУ) с записью в виде структурных формул

,

где x0, x1, x2 –дискретные входные и y0, y1 выходные величины ЛПУ.

x0 – сигнал выбора вентильной группы реверсивного тиристорного преобразователя для работы;

x1, x2 – сигналы наличия тока в работающих вентильных группах;

y1, y2 – запрещающие сигналы на открывание вентильных групп преобразователя.

Ёмкость суммирующего двоичного счетчика последовательного действия, осуществляющего последовательный счет электрических импульсов, поступающих на его вход, с предоставлением результата счета в двоичном коде на выходе определяется как

,

где n – число двухступенчатых Т-триггеров.

Частота выходного сигнала старшего разряда определяется отношением

,

где – частота входного сигнала , Гц.

Таблица истинности сложения двух одноразрядных чисел и по двоичной системе одноразрядным сумматором:

Обозначение полусумматора

S – величина, представляющая собой логическую функцию «Неравнозначность», P – конъюнкцию.

S = 0 – результат сложения в пределах одного разряда;

P = 1 – результат переноса единицы в следующий разряд.

Таблица истинности работы сумматора с последовательным соединением n – одноразрядных полных сумматоров и последовательным переносом

Обозначение полного сумматора

,

,

,

и т. д.

Структурные формулы работы одноразрядного компаратора, выполняющего функцию сравнения двух чисел и , имеют вид:

,

.

Вопросы для самопроверки

1. Аппараты ручного управления напряжением до 1000 В

1. Объясните назначение и конструктивные отличия разных типов рубильников.

2. Чем отличается рубильник от рубильника-переключателя?

3. Чем достигается надежный механический контакт в рубильниках?

4. Из какого материала выполнены дугогасящие контакты в рубильниках?

5. Каково устройство дугогасящей камеры в рубильниках?

6. Почему в рубильниках типа БПВ нет специальных дугогасящих устройств?

7. Какие преимущества имеют пакетные выключатели в сравнении с рубильниками?

8. Для каких целей в пакетных выключателях применяют фибру?

9. Поясните методику выбора рубильников и пакетных выключателей.

10. Почему пакетный выключатель нельзя выбирать по номинальному току электродвигателя?

11. Чем отличается пакетный выключатель от пакетного переключателя?

12. Каково отличие пакетного выключателя от пакетного переключателя?

13. Где применяют пакетные выключатели и рубильники?

14. Объясните назначение и конструктивные особенности тумблеров и ножных педалей.

15. Объясните назначение, устройство и принцип работы силовых кулачковых контроллеров и командоконтроллеров.

16. Для каких целей применяют кулачковые контроллеры?

17. Каковы отличия кулачковых контроллеров от магнитных контроллеров?

18. Поясните графическое и буквенное обозначение рубильников, пакетных выключателей, контроллеров, тумблеров и ножных педалей.

19. В чем отличие по назначению силового контроллера от командоконтроллера?

20. В каких случаях на производстве применяют ножные педали?

21. Объясните назначение и конструктивные особенности кнопок управления и кнопочных станций.

22. Каковы конструктивные отличия различных типов кнопок управления?

23. Каково устройство различных типов кнопочных постов управления?

24. Каково устройство кнопочных постов управления, применяемых во взрывоопасных помещениях?

25. Поясните методику выбора кнопок управления и кнопочных станций. Их обозначение.

2. Аппараты автоматического управления напряжением до 1000 В

26. Объясните назначение, устройство и принцип работы контакторов.

27. Какие конструктивные и эксплуатационные различия между контакторами переменного и постоянного тока?

28. Объясните назначение, устройство и принцип работы дугогасящих устройств.

29. В каких контакторах применяют дугогасящие устройства?

30. Какие Вы знаете современные типы контакторов? Укажите их основные параметры (характеристики).

31. В каких типах контакторов и для чего применяют тиристоры?

32. В каких режимах могут работать контакторы?

33. Поясните методику выбора контакторов для различных режимов работы электродвигателей.

34. Чем отличается методика выбора контакторов для продолжительного и повторно-кратковременного режимов работы?

35. Каковы недостатки в работе контакторов переменного тока по сравнению с контакторами постоянного тока?

36. Для каких целей в контакторах переменного тока применяют демпферный виток (медную рамку)?

37. Почему катушка управления контактора потребляет небольшой ток?

38. Из каких материалов изготовляют контакты контакторов?

39. Почему время отключения контактора меньше времени включения?

40. Каково назначение асбестоцементной камеры в контакторах?

41. Нарисуйте электрическую схему управления электродвигателем с использованием контактора.

42. В чем отличие в назначении магнитных пускателей от контактов?

43. Почему магнитные пускатели применяют только для управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором?

44. Какие конструктивные особенности различных типов контакторов?

45. Какие Вы знаете современные типы магнитных пускателей? Укажите их основные параметры (характеристики).

46. В чем отличие магнитных пускателей серии ПМЛ от пускателей серии ПМС?

47. Каково устройство магнитных пускателей, применяемых во взрывоопасных помещениях?

48. Какие могут быть блокировки в реверсивных магнитных пускателях?

49. Нарисуйте электрическую схему управления АД с помощью реверсивного магнитного пускателя и объясните ее работу.

50. Поясните методику выбора магнитных пускателей.

51. Дайте расшифровку обозначений контакторов и магнитных пускателей?

52. Объясните назначение промежуточных реле и назовите их современные типы.

53. Какие достоинства герконовых электромагнитных реле? Объясните их устройство и принцип работы.

54. Объясните назначение путевых выключателей (датчиков пути).

55. Каковы отличия в конструкциях нажимных, рычажных и вращающихся датчиков пути? Их конкретное назначение.

56. В каких случаях вместо обычных путевых выключателей применяют вращающиеся коммандоаппараты?

57. Какие достоинства имеют бесконтактные датчики пути.

58. Поясните графическое и буквенное обозначение датчиков пути.

59. Какие Вы знаете типы реле времени? Их обозначения.

60. Как обозначаются катушки управления и контакты реле времени?

61. Объясните устройство электромагнитного и электронного реле времени.

62. Объясните устройство и принцип работы моторного реле времени.

63. Объясните их устройство и принцип работы электромагнитов.

64. Почему в однофазных электромагнитах при подаче напряжения на катушку управления якорь притягивается?

65. Есть ли отличие в конструкциях электромагнитов, применяемых для вибробункеров и вибротраспортёров, от электромагнитов, применяемых для перемещения клапанов?

66. Приведите основные характеристики электромагнитов постоянного и переменного тока.

67. Какие достоинства и недостатки имеют электромагниты постоянного и переменного тока?

68. Какие Вы знаете современные типы электромагнитов?

69. Объясните назначение, устройство и принцип работы электромагнитных муфт.

70. Какие достоинства имеют контактные порошковые электромагнитные муфты?

71. В чем достоинство бесконтактных электромагнитных муфт?

72. Для чего в дисках многодисковых электромагнитных муфт делают отверстия?

73. Каков остаточный магнетизм в отключенной электромагнитной муфте?

74. Как выполняют коробку переключения скоростей с использованием электромагнитных муфт?

75. Как можно использовать электромагнитную муфту в качестве электромагнитного тормоза?

3. Коммутационные аппараты напряжением выше 1000 В

76. Объясните назначение, устройство и принцип работы разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

77. В чем отличие в конструкциях, принципах работы выключателей нагрузки, масляных и вакуумных выключателей напряжением 6 – 10 кВ?

78. В каких случаях в электрических сетях применяют масляные или вакуумные выключатели вместо выключателей нагрузки с предохранителями?

79. Объясните методику выбора высоковольтных аппаратов.

4. Аппараты защиты и сигнализации

80. Объясните назначение, устройство и принцип работы электротепловых реле.

81. Из какого материала выполняют нагреватели в электротепловых реле?

82. Из какого материала выполняют биметаллическую пластину в электротепловых реле?

83. Для каких двигателей необходимо применять только трехполюсные тепловые реле?

84. Какие Вы знаете современные типы электротепловых реле? Объясните порядок их выбора.

85. Объясните назначение, устройство и принцип работы автоматических воздушных выключателей (автоматов).

86. Какие и для чего в «автоматах» могут быть расцепители?

87. Поясните методику выбора автоматов, назовите основные типы, параметры и объясните обозначения.

88. Объясните назначение, устройство и принцип работы реле максимального (минимального) тока.

89. Объясните назначение, устройство и принцип работы предохранителей.

90. Из какого материала выполняют корпус предохранителей?

91. Из каких материалов выполняют плавкие вставки предохранителей?

92. Какие вы знаете номинальные параметры плавких предохранителей?

93. Какая дугогасящая среда используется в плавких предохранителях?

94. Объясните устройства различных расцепителей в автоматических воздушных выключателях (автоматах).

95. Дайте полную расшифровку обозначений автоматов.

96. Какие Вы знаете современные типы предохранителей и их параметры (характеристики)?

97. Поясните методику выбора предохранителей для защиты электродвигателей и схем управления.

5. Тиристоры. Коммутационные аппараты, выпрямители и регуляторы напряжения.

98. Объясните назначение, устройство и принцип работы, характеристики, основные параметры и способы управления тиристоров.

99. Нарисуйте вольтамперную характеристику тиристора.

100. Как можно включить и отключить тиристор?

101. Что такое вертикальный и горизонтальный способы управления тиристорами?

102. Какие Вы знаете защиты тиристоров от сверхтоков и перенапряжений? Объясните их.

103. Объясните схему СИФУ с горизонтальным способом управления тиристорами.

104. Нарисуйте структурную схему СИФУ тиристора?

105. Что характеризует токовременная характеристика?

106. Какие вы знаете основные технические параметры тиристора?

107. Приведите трехфазную мостовую нереверсивную схему выпрямителя на тиристорах и объясните принцип ее работы.

108. Каковы величины выпрямленных напряжений для различных схем на тиристорах?

109. Приведите схему управления АД с использованием тиристорного регулятора напряжения (ТРН). Объясните принцип ее работы.

6. Логические элементы

110. Каковы назначение, достоинства и область применения логических элементов?

111. Назовите основные логические элементы и их комбинации.

112. Как составляется релейный эквивалент, таблица истинности и временная диаграмма логического элемента (показать на примере двух любых элементов)?

113. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента «Повторитель».

114. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента НЕ.

115. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента И.

116. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента ИЛИ.

117. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента И-НЕ.

118. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента ИЛИ-НЕ.

119. Нарисуйте релейный эквивалент для логического элемента «Запрет».

120. Напишите логические уравнения для элементов «И» и «ИЛИ – НЕ».

121. Нарисуйте электрическую схему управления асинхронным электродвигателем с использованием логического элемента «Память», собранного на двух элементах ИЛИ-НЕ.

122. В чем различия в работе логических элементов «Равнозначность» и «Неравнозначность».

7. Дискретные цифровые элементы – триггеры

123. Дайте расшифровку графического и буквенного обозначения цифрового элемента.

124. Объясните назначение триггеров и приведите структурную формулу простейшего триггера, характеризующую его работу.

125. Объясните принцип работы статических асинхронных -триггеров и -триггеров.

126. Почему асинхронный RS-триггер называют асинхронным?

127. Почему синхронный RS-триггер называют синхронным?

128. Объясните достоинства двухступенчатого RS-триггера.

129. Объясните достоинства и принцип работы синхронного RS – триггера и синхронного D-триггера.

130. Объясните достоинства JK-триггера.

131. Как можно использовать JK-триггер в режимах RS-триггера, D-триггера, Т-триггера?

132. Как составляется таблица истинности работы логических элементов и триггеров.

8. Цифровые узлы. Вычислительные узлы и устройства памяти

133. Объясните назначение цифровых узлов. Что к ним относится?

134. Объясните принцип работы распределителя импульсов.

135. Какие операции выполняют дешифратор и шифратор?

136. Поясните работу двух-трех типов мультиплексоров.

137. Для каких целей в реверсивных тиристорных преобразователях с раздельным управлением применяют цифровой узел – логическое перемножающее устройство (ЛПУ)?

138. Объясните назначение цифровых вычислительных устройств. Какие устройства к ним относятся?

139. Объясните принцип работы суммирующего двоичного счетчика последовательного действия и делителя частоты.

140. Объясните принцип работы одноразрядного полного сумматора.

141. Приведите схему и условное обозначение четырехразрядного сумматора.

142. Какую функцию выполняет цифровой узел – компаратор?

143. Объясните назначение устройств памяти, что к ним относится?

144. Объясните принцип работы трехразрядного регистра.

145. В чем отличие в устройстве и запоминаемой информации матрицы-накопителя по сравнению с регистром?

146. Какова особенность работы оперативных запоминающих устройств и постоянных запоминающих устройств (ПЗУ).