Elektropříslušenství Jan Hendrych T2.A 1.Čtvrtletí 2.ročníku

Elektropříslušenství Alternátor Alternátory v hydroelektrárně (autor Sergej Prokudin-Gorskij) Alternátor je točivý elektrický stroj sloužící k přeměně rotační kinetické energie resp. mechanické energie na energii elektrickou. Alternátory přeměňuji mechanickou energii z rotačního pohybu hnacího stroje na elektrickou energii ve formě střídavého proudu vyváděného do zařízení elektrického rozvodu. Spolu s primárním poháněcím strojem tvoří vždy mechanicky spojené soustrojí. Pokud je oním hnacím strojem turbína v elektrárně bývají oba stroje mechanicky spojeny na společném hřídeli. Jedná se o elektrické stroje pracující v běžném provozu synchronně s frekvencí příslušné elektrorozvodné sítě, tedy o synchronní generátory elektrické energie. Některé alernátory, typicky ve vodních elektrárnách, se používají i v režimu, kdy řídí kmitočet sítě a tím stabilizují důležitý parametr elektrorozvodné sítě - její jmenovitou frekvenci. V této úloze pracuje například přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně nebo Dalešice. Alternátor je součástí mnoha dalších strojů a kvůli své jednodušší konstrukci je používán i tam, kde před rozšířením polovodičových usměrňovačů kdysi sloužily stejnosměrné generátory respektive dynama. Co do počtu vyrobených kusů je nejvýznamnějším praktickým nasazením alternátoru automobilismus, kde slouží jako základní zdroj elektrické energie pro elektrickou síť motorových vozidel. Největší alternátory, kterými jsou vybaveny běžné elektrárny, jsou dnes prakticky jediným strojním zařízením vhodným pro velkovýrobu elektrické energie určené pro napájení veřejných elektrorozvodných sítí. Alternátory se dělí podle typu rotoru na alternátory s hladkým rotorem (obvykle se jedná o turboalternátory) a alternátory s vyniklými póly (kupř.hydroalternátory a jiné pomaloběžné alternátory).

Dynamo Dynamo je točivý elektrický stroj, přeměňující mechanickou energii z rotoru hnacího stroje na elektrickou energii ve formě stejnosměrného elektrického proudu. Jedná se o stejnosměrný generátor elektrické energie. Dynamo se skládá ze statoru tvořeného magnetem nebo elektromagnetem a rotoru s vinutím a komutátorem. Konstrukčně se v podstatě jedná o stejnosměrný elektromotor používaný k opačnému účelu. Až do nástupu polovodičových usměrňovačů bylo dynamo nejvýznamnějším zdrojem elektrické energie (ve formě stejnosměrného proudu) v průmyslu i dopravě. Dnes jsou dynama vytlačována spolehlivějšími a konstrukčně jednoduššími alternátory a zařízeními pro následné usměrnění vyrobeného střídavého proudu na proud stejnosměrný - viz (usměrňovač). Podle způsobu zapojení statoru dělíme dynama na dynamo s permanentním magnetem dynamo s cizím buzením - typicky v průmyslové výrobě elektrického proudu. Budící proud zajišťovalo jiné menší dynamo derivační dynamo (budící vinutí zapojeno paralelně se zátěží) - vhodné pro malé proudové odběry sériové dynamo (budící vinutí zapojeno sériově se zátěží) kompaudní dynamo - kombinace derivačního a sériového dynama. Jednalo se o běžný typ v dopravě a u strojů, kde je velmi proměnlivá zátěž. Sériové vinutí statoru zajišťuje dostatečné buzení při malé impedanci zátěže, derivační vinutí při velké impedanci. Jmenovité napětí u dynam může být 6V 12V nebo 24V, pro speciální aplikace se stavěla dynama i s jinými napětími. U dynam, která nemají cizí buzení nebo permanentní magnet, může nastat problém s jejich rozjezdem. Dokud dynamo nevyrábí proud, není samo buzeno, a tudíž ani nemůže začít vyrábět proud. Při prvním rozjezdu je tedy třeba dodat rotujícímu dynamu malý proudový impuls, při pozdějších startech se už lze obvykle spolehnout na remanentní (zbytkový) magnetismus statoru z předchozí činnosti.

Alternátor v řezu

Druhy chemických akumulátorů olověný (Pb) stříbro-zinkový alkalický Princip Nejběžnější typy akumulátorů jsou založeny na elektrochemickém principu. Procházející proud v nich vyvolá vratné chemické změny, které se projeví rozdílným elektrochemickým potenciálem na elektrodách. Z elektrod se pak dá čerpat na úkor těchto změn elektrická energie zpět. Protože jsou napětí na článcích chemických akumulátorů relativně malá (okolo 1,4 — 2 V, Lithiové okolo 3,7), jsou někdy akumulátory sdružovány do akumulátorových baterií o napětí 12 V nebo 24 V. Druhy chemických akumulátorů olověný (Pb) stříbro-zinkový alkalický niklkadmiový (NiCd) metalhydridový (NiMH) lithiový lithium iontové (Li-ion) lithium polymerový (Li-pol) Životnost Životnost většiny chemických akumulátorů se pohybuje kolem 3 let (přibližně 1000 nabíjecích cyklů). Po tuto dobu postupně klesá kapacita akumulátoru kvůli chemické korozi jeho elektrod. Výjimkou je olověný akumulátor, u něhož životnost není omezena počtem cyklů, ale výkyvy provozní teploty. Životnost může být při správné údržbě až 5 let, přičemž kapacita zůstává konstantní až do konce použitelnosti, kdy dojde ke zkratu olověných desek. Využití Akumulátory se využívají v mnoha složitějších strojích jako pomocný zdroj energie. Olověné akumulátory jsou součástí prakticky každého automobilu jako zdroj pro startér. Akumulátory pohánění klasické ponorky, jsou prováděny i pokusy s pohonem mnoha dalších dopravních prostředků. Důležité je i využití ve spotřební elektronice. Je jimi vybaven například notebook nebo mobilní telefon. Akumulátor je součástí nepřerušitelného zdroje energie - UPS.

Blokové schéma klasického osciloskopu Osciloskop je elektronický měřicí přístroj s obrazovkou vykreslující časový průběh měřeného napěťového signálu. Typy osciloskopů analogové klasické paměťové - používají paměťovou obrazovku pro uchování jednorázového nebo neperiodického průběhu vzorkovací - pro zachycení velmi rychlého průběhu odebere z každé n-té periody vzorek posunutý oproti předchozímu vzorku. Z těchto vzorků je složen výsledný průběh stejného tvaru n-krát pomalejší digitální mohou spolupracovat s osobním počítačem nebo plnit funkci paměťových a vzorkovacích osciloskopů Blokové schéma klasického osciloskopu Vstupy: YA, YB - vstupní vertikální kanály X - horizontální rozmítání v režimu XY Z - modulace jasu VD1,2 - vstupní dělič VPZ1,2 - vstupní předzesilovač s ovládáním vertikální pozice zobrazeného signálu EP - elektronický přepínač pro zobrazení dvou průběhů současně YZ - koncový vertikální zesilovač pro zobrazení na obrazovce ZL - zpožďovací linka ČZ - časová základna Pext/int - výběr synchronizace časové základny HD - horizontální dělič HPZ - horizontální předzesilovač XY - přepínání signálu na horizontální destičky: časová základna nebo vstup X XZ - koncový horizontální zesilovač pro zobrazení na obrazovce s ovládáním posuvu

Elektronický přepínač Může pracovat v následujících módech: Chopper - Vstupy A a B přepíná v kratších úsecích než je doba periody (vlastní nezávislý kmitočet). Průběh by byl zobrazen přerušovaně jen kdyby frekvence přepínání byla celočíselným násobkem frekvence signálu. Jinak se průběhy díky dosvitu obrazovky v jednotlivých periodách překryjí. Alternate - Zobrazuje střídavě celé periody kanálů A a B. Díky dosvitu obrazovky jsou vidět oba. Tento režim je vhodný pro vyšší kmitočty. Součet obou kanálů Rozdíl obou kanálů Jeden kanál A nebo B Osciloskop lze použít na následující měření: Přímé zobrazení průběhu analogového signálu Měření napětí Ze stínítka osciloskopu lze odečíst různé parametry analogového signálu (amplitudu, okamžitou hodnotu v daném čase, střední hodnotu napětí,...), avšak ne vždy je použití právě osciloskopu nejpřesnější měřicí metodou. Měření VA (volt - ampérových) charakteristik nelineárních prvků Pro toto měření je třeba osciloskop s možností přivedení vlastní časové základny. Sem (na vstup X) také přivedeme měřící střídavé napětí. Paralelně k měřenému prvku (dioda, tranzistor, či složitější obvod) připojíme snímací rezistor, ze kterého si na vstup Y přivedeme druhé napětí a na stínítku poté spatříme požadovanou charakteristiku. Měření frekvence signálu Odečtením na stínítku a to tak, že změříme či spočítáme dílky mezi dvěma po sobě následujícími amplitudami a pomocí nastaveného rozsahu vypočteme frekvenci. Pomocí Lysssajousových obrazců - porovnávání dvou frekvencí. Měření fázového posunu Měření útlumové charakteristiky

Schematický průřez osciloskopickou obrazovkou. 1.Vychylovací destičky 2.Elektronové dělo (emitor) 3.Svazky elektronů 4.Zaostřovací cívky 5.Luminoforová vrstva