Предлагаемая вниманию читателей-книга рассчитала на то, чтобы служить учебником по курсу «Промышленная электроника» либо аналогичному по содержанию курсу «Основы электроники», входящему в учебные планы электротехнических и ряда других специальностей втузов.
В книге рассмотрены электронные, ионные и полупроводниковые приборы и схемы построения на них типовых узлов, входящих в состав электронных промышленных устройств.
Учитывая некоторую дифференциацию в построении программ курса «Промышленная электроника» для групп специальностей, связанных в большей мере с электронными системами контроля и управления (электромеханические специальности, автоматика и телемеханика, измерительная техника, теплотехника, отраслевые специальности), и для другой группы: специальностей, связанных .в большей степени с энергетической электроникой (электроэнергетические специальности, электрификация 'промышленности и транспорта), комплекс сведений, необходимых для первых групп специальностей, сосредоточен :в первых пяти главах книги, а более подробные сведения по системам преобразования тока средней и большой мощности 'выделены в самостоятельную— шестую главу.
Как и в других изданиях книг автора по промышленной электронике, описание свойств приборов предшествует непосредственно рассмотрению основных схем, при-
о
менения приборов данного класса. Это, как показал опыт многолетнего преподавания курса «Промышленная электроника» на специальностях Московского ордена Ленина энергетического института, облегчает развитие у студентов комплексных представлений о работе электронных устройств в целом. Описание конкретных видов устройств, применяемых в промышленности, дано в книге в относительно ограниченном объеме в связи с необходимостью сохранить заданный объем книги как учебника. Из тех же соображений ряд количественных закономерностей дан в книге в виде результативных формул, с ссылкой в необходимых случаях на литературу.
Большую помощь при подготовке рукописи к печати оказали автору коллектив кафедры промышленной электроники МЭИ, обсуждавший план построения книги и ее рукопись, а также рецензенты доцент И. П. Степаненко и профессор В. Г. Комар, сделавшие ряд ценных замечаний.
Особенно большую помощь при подготовке рукописи к печати оказал автору инж. И. В. Антик.
Товарищам по работе и рецензентам автор выражает свою глубокую благодарность.
Автор с благодарностью примет все замечения \своих читателей, которые он просит адресовать ему через кафедру «Промышленная электроника» МЭИ.
Автор.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ...................... 3
Введение........................... 9
Глава первая. Маломощные выпрямители....... 14
1-1. Простейшая схема выпрямления тока. Электрические вентили и требования к ним............... 14
1-2. Электронные (ламповые) диоды............. 18
¦а) Эмиссия электронов из накаленного катода...... 19
б) Прохождение электронов через вакуумный промежуток 23
в) Анодная характеристика лампового диода....... 24
11-3. Ионные диоды.................... 31
а) Диоды с несамостоятельным дуговым разрядом—газотроны 34
б) Диоды с самостоятельным тлеющим разрядом..... 44
в) Стабилитрон тлеющего разряда............ 51
1-4. Сигнальные и цифровые лампы тлеющего разряда .... 55
1-5. Полупроводниковые диоды .............. 56
а) Два вида полупроводниковой проводимости...... 57
б) Типы полупроводниковых вентилей и их характеристики 63
в) Кремниевые стабилитроны ............. 76
1-6. Выпрямители однофазного тока............ 77
а) Схема с нулевым выводом при чисто активной нагрузке 78
б) Мостовая схема при чисто активной нагрузке..... 82
в) Работа выпрямителя на встречную э. д. с....... 85
1 1-7. Пульсации напряжения и тока и сглаживание их фильтрами ......................... 88
1-8. Внешняя характеристика выпрямителя......... 97
1-9. Параметрические стабилизаторы напряжения и тока ... 100
а) Стабилизаторы напряжения.............. 101
б) Стабилизаторы тока................. 104
1-10. Выпрямители с регулируемым выходным напряжением 106
Глава вторая. Усилители......-.......... 109
2-1. Сущность процесса усиления и классификация усилителей 109
2-2. Электронные лампы с сетками............ 112
2-3. Ионные приборы с управляющими электродами..... 127
а) Тиратроны с дуговым несамостоятельным разрядом . . 127
б) Тиратроны тлеющего разряда............. 138
в) Декатроны и ионные коммутаторы.......... 142
2-4. Полупроводниковые триоды............... 144
2-5. Полупроводниковые управляемые вентили....... 164
2-6. Ламповые усилительные каскады............ 168
а) Каскад с анодной нагрузкой ............. 171
б) Каскад с катодной нагрузкой (катодный повторитель) 179
2-7. Полупроводниковые усилительные каскады....... 184
а) Варианты включения триода. Характеристики и параметры его при включении с общим эмиттером..... 184
б) Режим покоя и цепь смещения............ 190
в) Эквивалентные схемы.......-........ 195
2-8. Усилители с RC-связью................ 201
а) Ламповый вариант усилителя......"...... 202
б) Полупроводниковый вариант усилителя........ 208
2-9. Двухкаскадные усилители с трансформаторной связью . . 216
а) Ламповый вариант усилителя............. 217
б) Полупроводниковый вариант усилителя........ 222
2-10. Обратные связи в усилителях. Развязывающий фильтр 225
2-11. Узкополосные усилители............... 23!
2-12. Усилители мощности, питаемые постоянным напряжением 234
а) Ламповые каскады усиления мощности....... 240
б) Полупроводниковые каскады усиления мощности . . 244 2-13. Усилители мощности, питаемые пульсирующим напряжением ......................... 251
2-14. Усилители постоянного тока.............. 254
а) Ламповые варианты усилителей............ 254
б) Полупроводниковые варианты усилителей....... 258
2-15. Стабилизаторы напряжения с обратными связями . . . 263
Глава третья. Генераторы............... 267
3-1. Классификация электронных генераторов ....... 267
3-2. Ламповый генератор синусоидальных .колебаний ...... 268
3-3. Автогенераторы синусоидальных колебаний....... 276
3-4. Формирователи импульсов............... 285
а) Ограничители...................... 285
б) Дифференцирующие цепи.........../ . . . 287
в) Интегрирующие цепи ............... 288
г) Формирователь трапецеидальных и остроконечных импульсов ...... .............. 289
3-5. Импульсный автогенератор с трансформаторно-емкостной
связью (блокинг-генератор)............... 290
3-6. Триггеры............• . . . ..... 293
3-7. Мультивибраторы................ 301
а) Мультивибраторы в автогенераторном режиме..... 301
б) Заторможенный мультивибратор.......... 306
3-8. Генераторы напряжений с кривой пилообразной формы
(генераторы развертки).............. . 308
3-9. Логические элементы в электронных вычислительных
и автоматических устройствах ............. 312
Глава четвертая. Фотоэлектронные устройства, термосопротивления и индикаторы радиоактивных излучений........................ 319
4-1. Типы фотоэлементов и их основные характеристики . . .319
:б
4-2. Фотоэлементы с внешним фотоэффектом и фотоумножители ......................... 329
4-3. Фотосопротивления.................. 335
4-4. Фотодиоды и фототриоды............... 339
4-5. Применение фотоэлементов.............. 347
4-6. Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
и их применение ....... ............ 350
4-7. Индикаторы радиоактивных и рентгеновских излучений 354
Глава пятая. Электронно-лучевые приборы и их применение ........................362
5-1. Типы электронно-лучевых приборов .......... 362
5-2. Осциллографические трубки.............. 364
а) Трубки с электростатической фокусировкой и управлением ........................ 364
б) Трубки с электромагнитной фокусировкой и управлением ........................ 374
5-3. Схемы электронных осциллографов . .:.:..... . 378
а) Узел питания электродов трубки .......... 379
б) Генератор развертки................. 381
в) Усилители вертикального и горизонтального отклонений луча........................ 384
5-4. Телевизионные трубки промышленного назначения .... 390
а) Передающие трубки.................ЗэО
б) Приемные трубки (кинескопы)........... 395
5-5. Запоминающие трубки................. 396
5-6. Электронный микроскоп................ 398
5-7. Рентгеновские трубки................. 399
5-8. Электронные переключатели (трохотроны)........ 400
Глава шестая. Преобразователи средней и большой
мощности .......................402
6 1. Виды преобразователей................ 402
6-2. Мощные полупроводниковые вентили.......... 404
а) Германиевые вентили................. 404
б) Кремниевые вентили................ 408
в) Селеновые вентили................. 411
6-3. Ионные приборы несамостоятельного дугового разряда 417
а) Газотроны......................417
б) Тиратроны.....................419
6-4. Ртутные вентили...................425
а) Устройство и принцип действия............ 425
б) Явления в проводящую часть периода......... 428
в) Конструктивное выполнение вентилей......... 431
г) Суммарное падение напряжения в дуге и аномальные режимы в проводящую часть периода ............ 436
Д) Явления в непроводящую часть периода...... 438
е) Системы зажигания, возбуждения и сеточного управления ........................444
ж) Типы 448
6-5. Влияние параметров на работу выпрямительных схем
в установках средней и большой мощности....... 450
6-6. Неуправляемый выпрямитель однофазного тока..... 452
а) Анализ режима в схеме с нулевым выводом...... 452
б) Анализ режима в мостовой схеме при конечном значении Ха....................... 463
6-7. Управляемый выпрямитель однофазного тока...... 467
а) Система сеточного управления с пик-трансформаторами 467
б) Анализ режима главных цепей в схеме с нулевым выводом ........ ........... 471
в) Анализ режима главных цепей в мостовой схеме . . . 476 6-8. Неуправляемый выпрямитель трехфазного тока..... 477
а) Режим работы схемы с нулевым выводом при Ха = 0 и^=0...................... 478
б) Анализ схемы с нулевым выводом при конечных значениях Ха....................... 485
в) Анализ мостовой схемы при X, = 0.......... 492
г) Анализ мостовой схемы при конечном вначении Ха . . . 496 6-9. Управляемый выпрямитель трехфазного тока ...... 500
а) Системы сеточного управления с пик-дросселями .... 500
б) Анализ режима главных цепей............ 502
6-10. Неуправляемые.выпрямители шестифазного тока .... 508
6-11. Схема сеточного управления шестифазным игнитронол . 519 6-12. Гармонические в кривой выпрямленного напряжения
и первичного тока.................. 520
6-13. Коэффициент мощности и к. п. д. выпрямителя .... 524
6-14. Инвертирование тока.............,. . . . 528 •
6-15. Однофазный инвертор, ведомый сетью (зависимый инвертор) ......................... 532
6-16. Трехфазный инвертор, ведомый сетью......... 538
6-17. Независимый (автономный) однофазный инвертор .... 543
6-18. Двусторонний преобразователь тока.......... 548
6-19. Преобразователи частоты............... 552
6-20. Преобразователи постоянного напряжения....... 553
Литература......................... 556
Алфавитный указатель.................... 557
ВВЕДЕНИЕ.
Электронными, в широком понимании этого слова, называются устройства, содержащие приборы, в которых ток обусловлен движением электронов, перемещающихся либо: а) в вакууме, как это имеет, например, место в электронных лампах, либо б) в разреженном ионизированном газе, как это имеет место в ионных приборах, либо, наконец, в) в полупроводниковой среде, как это имеет место в полупроводниковых приборах.
Устройства с подобного рода приборами получили исключительно широкое применение в самых различных областях науки и техники, но особенно велико их применение в радиотехнике и промышленной электронике.
Области применения электронных устройств в промышленной электронике самые разнообразные. В этом многообразии применений могут быть, однако, выделены два главных направления: а) электронизация систем контроля и управления, б) энергетическая электроника. К типовым устройствам первого направления относятся: а) электронные узлы, входящие в системы автоматического управления и контроля за режимом работы промышленных объектов; б) электронные узлы, входящие в системы контроля размеров и качества обработки деталей, в) контроля и регулирования термических процессов, г) контроля составов жидких и газообразных сред и т. д., д) электронные узлы, входящие в состав вычислительных машин непрерывного и дискретного действия и т. д.
К типовым устройствам энергетической электроники могут быть отнесены: а) преобразователи одного вида тока в другой, широко применяемые ,в системах электропривода, и в особенности в электрифицированном транспорте, а также в энергетических установках непромышленной частоты; б) установки по индукционному
Цена: 150руб.
