Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины “Электрический привод” предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 1806 “Техническая эксплуатация и обслуживание и электрического и электромеханического о icon

Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины “Электрический привод” предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 1806 “Техническая эксплуатация и обслуживание и электрического и электромеханического о


Смотрите также:
Врезультатае освоения программы дисциплины студент должен знать...
Рабочая программа учебной дисциплины электрический привод по специальностям 1806 Техническая...
Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины «Измерительная техника»...
Программа учебной дисциплины 5...
Методические указания и контрольные задания для студентов по специальности №140613 «Техническая...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...
Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4   5
скачать



ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД



ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Методические указания и контрольные задания учебной дисциплины “Электрический привод” предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 1806 “Техническая эксплуатация и обслуживание и электрического и электромеханического оборудования” и является единой для всех форм обучения: очной , заочной и экстерната, а также для всех видов и типов образовательных учреждений, реализующих основные профессиональные образовательные программы среднего профессионального образования.

Учебная дисциплина “Электрический привод” является общепрофессиональной для специальности 1806. Рабочая программа базируется на знаниях, полученных студентами при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин.

В результатае изучения учебной дисциплины студент должен

знать:

  • механику электропривода;

  • режимы работы электродвигателей;

  • естественные и искусственные характеристики электродвигателей;

  • основные способы регулирования угловой скорости электроприводов постоянного и переменного тока;

  • методику расчета пусковых и регулировачных сопротивлений;

  • общие сведения о переходных процессах;

  • методику расчета мощности двигателя при различных режимах работы;

  • принцип действия и конструкций релейно – контактной и бесконтактной аппаратуры управления электроприводами;

  • условные графические обозначения электрооборудования, применяемые при выполнении схем

иметь представление:

    • о роли и месте учебной дисциплины в профессиональной основной образовательной программе специальности и сфере деятельности техника;

    • о роли электрического привода в производстве;

    • о тенденциях и перспективаъх развития электрических машин;

    • о назначении и областях применения электрического привода;

уметь:

    • анализировать процессы, происходящие в электроприводе, в различных режимах работы;

    • производить необходимые расчеты пусковых и регулировачных сопротивлений, естественных и искусственных электромеханических и механических характеристик;

    • определять мощность электродвигателей по нагрузочным диаграммам производственных механизмов;

    • выбирать электрические двигатели и аппаратуру, пользоваться каталонами и справочниками;

    • свободно читать электрические схемы управления электроприводами;

Получить практические навыки:

    • выполения экспериментов по лабораторному исследованию электроприводов постоянного и переменного тока;

    • выполнения и налаживания несложных электрических схем управления электроприводами;

    • обработки результатов эксперементальных исследований с целью построения основных характеристик электропривода;

    • соблюдения мер безопасности пр работе с электрооборудованием.

При изучении дисциплины “Электрический привод” необходимо обратить внимание студентов на ее прикладной характер, показывать, где и когда изучаемые теоретические положения и практические умения могут быть использованы в будущей практической деятельности.

Основная форма изучения курса – самостоятельная работа над учебной литературой и материалами периодической печати.

Изучение дисциплины следует начинать с изучения литературы, указанной в каждой теме. При этом рекомендуется последовательность в изучении программного материала. Приступая к изучению темы, необходимо внимательно прочитать ее от начала до конца, найти в рекомендованной литературе соответствующие параграфы и проработать их.

Все это дает возможность составить себе ясное представление о содержании темы. После этого можно приступить к более глубокому изучению темы. При изучении отдельного параграфа прежде всего, нужно весь его медленно прочитать, обдумывая каждое предложение. При повторном чтении параграфа следует выделить основное содержание рассматриваемых вопросов.

Для текущего контроля качества усвоения дисциплины студент должен представить в техникум одну домашнюю контрольную работу (ДКР). При этом к выполению ДКР можно приступить только после изучения соответсвующей темы.

Контрольная работа выполняется по одному из 30 вариантов, приведенных ниже. ДКР должна быть выполнена в отдельной школьной тетради в клетку разборчивым рукописным текстом чернилами синего цвета. Выполнение графических чертежей делается на миллеметровой бумаге карандашом или чернилами черного цвета.

Тексты условий необходимо переписать полностью, рисунки должны быть выполнены четко в соответствии с требованиями ГОСТов технического черчения.

Решение задач следует делить на пункты. Каждый пункт с указанием, что и как определяется, по каким формулам, на основе каких теорем, законов и правил.

Преобразование формул необходимо производить в общем виде, а уж затем подставлять исходные данные. Порядок подстановки числовых значений должен соответствовать порядку расположения в формуле буквенных обозначений этих величин.

При решении задач необходимо применять только международную систему единиц физических величин (си) и стандартные символы для обозначения этих величин.

Правильность всех вычислений надо тщательно проверять, обратить особое внимание на соблюдение единиц измерений, подставляемых в формулу значений величин и оценить правоподобность полученного результата.

Выполненнную ДКР следует своевременно, но не позднее, чем за две недели до начала лабораторно – экзаменационной сессии, предоставить в техникум.

После получения зачтенной работы, студент должен изучить все замечания и ошибки и доработать материал.

Работа, выполненная не по своему варианту или не полностью, проверке не подлежат.

В техникуме, во время сессии для студентов – заочников будут прочитаны обзорные лекции и проведены лабораторно – практиченские занятия. В межсессионный период проводятся консультации.


^ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ


^ Наименование разделов и тем



Количество аудиторных часов при очной форме обучения


всего

в том числе

Лекцион

ных

Лабораторных

и практических

занятий

Введение










Раздел 1

Основы электропривода










Тема 1.1

Механика электропривода










Тема 1.2

Режимы работы и характеристики электродвигателеей постоянного тока.










Тема 1.3

Режимы работы и характеристики электродвигателей переменного тока










Тема 1.4

Регулирование скорости электроприводов










Тема 1.5

Переходные процессы в электроприводах










Тема 1.6

Расчет и выбор устройств для пуска, торможения и регулирования скорости электроприводов










Тема 1.7

Выбор электродвигателей










Тема 1.8

Энергетика и технико – экономические показатели электроприводов










Раздел 2

Управление электроприводом










Тема 2.1

Аппараты и устройства управления электроприводом










Тема 2.2

Релейно – контактное управление электроприводами










Тема 2.3

Управление электроприводом с применением бесконтактной аппаратуры.










Тема 2.4

Управление электроприводом с помощью непрерывно – действующих (замкнутых) систем и устройств










^ Всего по дисциплине

Перечень лабораторных работ.

  1. Определение момента инерции привода по методу свободного выбега.

  2. Исследование механическихт характеристик электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения в различных режимах.

  3. Исследование нагрузочных диаграмм электродвигателя.

  4. Исследование реверсивной схемы управления трехфазного асинхронного двигателя с торможением при помощи противовключения.

  5. Исследование замкнутой схемы электропривода.


Перечень практических работ.


  1. Приведение статических моментов и моментов энерции.

  2. Построение и расчет механической характеристики в двигатльном режиме независимого возбуждения.

  3. Расчет регулировачных и тормозных сопротивлений ДТП независимого возбуждения аналитическим и графоаналитическим способом.

  4. Расчет пускового реостата и время разгона электрического привода.

  5. Расчет механических характеристик асинхронного электродвигателя. Выбор резисторов.

  6. Изучение образцов релейно – контактной аппаратуры.



^ Содержание учебной дисциплины.

Введение.

Понятие об электроприводе и его назначение. Исторический обзор развития электропривода. Типы электроприводов. Значение электропривода и его автоматизации для повышения производительности труда. Современное состояние электропривода и перспективы его развития.


^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Знакомясь с развитием электропривода,необходимо обратить внимание на работы русских ученыых в области использования электродвигателей для привода производственных машин и механизмов. Изучая современное состояние электропривода, необходимо четко уяснить значение автоматизации электропривода в облегчении труда человека, выпускаемой продукции, улучшении санитарно – гигиенических условий производства, обеспечении безопасности работы.


^ Вопросы для самоконтроля.

  1. Что сделали русские ученные М.О.Доливо – Добровольский, Б.С.Якоби, В.Н.Чиколев в области развития электропривода?

  2. Какие существуют типы электроприводов? Какие достоинства имеет многодвигательный электропривод?

  3. Каковы оновные напрвления развития электропривода в настоящее время?


^ РАЗДЕЛ 1.ОСНОВЫ ЭЛЕКТОПРИВОДА.


Тема 1.1 Механика электропривода.

Механические звенья электропривлда. Статические моменты сопротивления: активные и реактивные. Основное управлние движения электропривода и его виды. Момент инерции. Динаимческие моменты. Приведение статических моментов, моментов инерции и поступательно движущихся масс к одному валу движения. Понятие о механических характеристиках.

Литература: [1] стр. 5 - 15,

[3] стр.7 – 16.

^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.


Прежде чем начинать изучение темы, следует повторить вопросы из предмета “Основы технической механики”, касающиеся посткпательного и вращательного движения твердого тела, вспомнить, что такое момент инерции, запас кинетической инергии, передаточное отношение. При изучении основного уравнения движения учащийся должен прежде всего уяснить, что моменты могут быть положительными и отрицательными.

Принято считать вращающийся момент двигателя положительным, если его напрвление совпадает с напрвлением движения, и отрицательным – при противоположном напрвлении.

В соответсвии с этим и момент статического сопротивления также может быть как положительным, так и отрицательным.

Если твердое тело вращается с изменяющейся по величине угловой скоростью, то имеет место действие динамического момента, связанного с изменением запаса кинетической энергии вращающего тела. Динамический момент имеет знак, определяемый алгебраической разностью вращающего момента и момента статического сопротивления.

Исходя из указанного, двигатель в любом тормозном режиме развивает отрицательный момент (момент двигателя напрвлен против движения), а знак момента статического сопротивления зависит от его характера: реактивный статический момент (трение, сопроивлениерезанию металла, дерева и т.п.) всегда имеет знак “минус”, а знак потенциального (активного) момента (напримео, момент от груза на барабане подъемного механизма) зависит от напрвления вращения.

При изучении вопроса о приведении моментов к одному валу (обычно к валу двигателя) следует уяснить, что “привести момент нагрузки к валудвигателя” –значит определить момент на валу двигателя при известном моменте на валу производственной машины, связанной с двигателем ускоряющей или замедляющей передачей.

Величина приведенного момента будет зависеть от общего передаточного отношения передачи: чем оно больше, тем меньше приведенный момент по сравнению с приводимым.

Приведение моментов статического сопротивления проищзводится на основании равентсва статических мощностей двигателя и проиводственной машины с учетом потерь в передаче.

.

Приведение моментов инерции (мавховых моментов) производится на основании равенства запаса кинетической энергии реальной системы электропривода с проиводственной машиной и некоторой эквивалентной масы, находящейся на валу двигателя и вращающейся с угловой скоростью вала двигателя.

Момент инерции (маховый момент) эквивалентной массы будет искомым приведенным моментом

,

где Jпр – приведенный момент инерции. Левая часть равенства выражает кинетическую энергию эквивалентной массы (при вращательном движении), а правая – суммарную кинетическую энергию звеньев реальной системы с производственной машиной. Приведение маховых моментов производится подобным образом с учетом того, что GD2=4gJ, а в системе СИ GD2=4J,

где J – момент инерции;

GD2 - маховый момент;

G – ускорение силы тяжести.

Практически момент инерции и маховый момент электропривода наиболее удобно определять методом свободного выбега, с которым можно ознакомиться по книге В.М.Андреева и Ю.А.Сабинина «Основы электропривода». ГЭИ, 1962 г.

Полученные теоретические сведения должны быть закреплены выполнением лабораторной работы №1.

Вопросы для самоконтроля.


  1. Какие различают статические моменты сопротивления, чем характеризется каждый из них?

  2. Каков физический смысл составляющих уравнения движения?

  3. Каково соотношение между моментом инерции и маховым моментом?

  4. Каковы условия приведения к валу двигателя статических и динамических моментов?

  5. Как определяется общий приведенный момент, если система электропривода с производственной машиной имеет и вращающиеся и посткпательно движущиеся звенья?

  6. Как определяется общее передаточное отношение передачи?

  7. Как приближенно производится приведение маховых моментов к валу двигателя?

  8. Как зависит приведенный момент от общего передаточного отношения передачи?

  9. Какой знак имеет динамический момент при ускорении электропривода, при замедлении?

  10. Как определяется общий КПД передачи, если известны КПД отдельных звеньев?


Тема 1.2 Режимы работы и характеристики электродвигателей постоянного тока


Основные схемы включения и режимы работы электродвигателей. Основные соотношения, базовые или относитьельные величины. Механические и скоростные характеристики двигателя постоянного токаназависимого возбуждения в различных режимах работы. Характеристики при введении в цепь якоря сопроивления (реостата), при ослабленном магнитном потоке, при питании цепи якоря пониженным напряжением, при шунтировании обмотки якоря.

Механические и скоростные характеристики двигателя постояннго тока последовательного возбуждения в различных режимах работы. Характеристики при введении в цепь якоря сопротивления. Характеристики при шунтировании обмотки якоря.

Литература: [1] стр. 15 - 36,

[3] стр. 17 - 40.


^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

Перед изучением темы следует восстановить в памяти принципиальные схемы включения двигателей постоянного тока, их характеристики, зависимость скорости вращения от напряжения, сопротиивленияцепи якоря, величины магнитного потока и другие вопросы, изученные в курсе “Электрические машины”. Правильный выбор двигателя по мощности и способу возбуждения имеет решающее значение для производительной работы производственной машины в отношении как статической нагрузки, так и переходных режимов: пуск, регулирование скорости, торможение, реверсирорвание.

Основным критерием при выборе типа двигателя для производственной машины являются его электромеханические свойства.

Основной характеристикой для оценки электромеханических свойств электродвигателя является механическая характеристика, представляющая собой зависимость n=f(М) или = f(М). Иногда используется так называемая скоростная характеристика, представляющая собой зависимость n=f(I). или= f(I). Механическая характеристика может быть представлена аналитически в виде уравнения и графически.

При изучении механических характеристик прежде всего необходимо разобраться в уравнении этой характеристики, усвоить смысл величин сее Ф, сммФ и скорости идеального холостого хода. Необходимо иметь в виду, что момент двигателя М является электромагнитным моментом.

Для практических расчетов с достаточной точностью электромагнитный момент принимают равным моменту на валу. Величины kе и kм могут быть определены по конструктивным данным машины, но проще их определить по каталожным данным. При неизменном магнитном потоке в системе СИ

сем=с=кф=

Так как механическая характеристика двигателя с параллельным или независимым возбуждением является прямолинейной, то она может быть построена по двум точкам.

Механическая характеристика двигателей с последовательным и смешанным возбуждением не имеет аналитического выражения, так как магнитный поток последовательной обмотки возбуждения изменяется вместе с изменением нагрузки, причем зависимость Ф=f(I) нелинейная.

Естественная характеристика этих двигателей дается заводом – изготовителем. При построении искусственных характеристик двигателей с последовательным и смешанным возбуждением следует сначала построить по каталожным данным естественную характеристику.

Искусственные характеристики могут быть построены, исходя из пропорциональности скорости вращения и ЭДС двигателя.

При I=const и Ф= const ,

где индексы «е» и «и» соответствуют координатам естественной и искусственной характеристик.

Скорость на искусственной характеристике:

,

или в относительных величинах:

,

где rдв – внутреннее сопротивление двигателя,

r – заданное внешнее сопротивление.

Из курса «Электрические машины» известно, что электрическая машина обратима, т.е. может работать не только в двигательном, но и в генераторном режиме.

Генераторные режимы в электроприводах используются для торможения. Учащемуся необходимо, разбирая тормозные режимы, че ко уяснить физическую сторону процесса, разобраться в направлении токов в генераторных режимах относительно приложенного напряжения или относительно направления тока в двигательном режиме. Необходимо уяснить, от чего зависит длительность процесса торможения. Необходимо также уяснить, что для двигателя с параллельным возбуждением аналитическое выражение механической характеристики в тормозных режимах можно получить из уравнения механической характеристики двигательного режима.

Так, например, для режима динамического торможения двигателя с параллельным или независимым возбуждением уравнение механической характеристики будет иметь вид:

,

так как в уравнении механической характеристики

,

величина U=0 (якорь двигателя отключается от сети и замыкается на резистор)

Разобрав способы получения искусственных характеристик двигателей постоянного тока, необходимо научиться их строить в системе координат с соблюдением выбранного масштаба скорости вращения и момента.

Говоря о тормозном режиме двигателя с последовательным возбуждением, необходимо помнить, что двигатель с последовательным возбуждением нельзя перевести в генераторный рекуперативный режим повышением скорости, так как двигатель не имеет конечной скорости идеального холостого хода.


Вопросы для самоконтроля.

  1. Что называется механической характеристикой электродвигателя?

  2. Какая механическая характеристика называется естественной и какая - искусственнной?

  3. Что такое перепад скорости?

  4. Как определить скорость идеального холостого хода?

  5. Начертить (принципиально, без расчета) механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением в двигательном режиме:

а) при U=const, Ф= const и Rдоп=var;

б) при U= var, Ф= const и Rдоп=0;

в) при U= const, Ф= var и Rдоп=0.

  1. Начертить (без расчета) естесвенную характеристику двигателя с последовательным возбуждением, объяснить ее.

  2. Как перевести двигатель с параллельным возбуждением в генераторный рекупиративный режим? Начертить характеристики этого режима, объяснить физическую сущность процесса торможения.

  3. Какими способами можно перевести двигатель с параллельным возбуждением в режим противовключения? Начертить механические характеристики, объяснить физическую сторону процесса торможения.

  4. Какими способами можно перевести двигатель с последовательным возбуждением в реджим динамического торможения? Дать сравнительную оценку способам перевода.

  5. Начертить (без расчета) характеристики двигателя параллельного возбуждения при шунтировании якоря. Объяснить сущность происходящего процесса и вид характеристик.

  6. Почему двигатель с последовательным возбуждением нельзя перевести повышением скорости якоря в режим рекуперативного торможения?






Скачать 1.16 Mb.
оставить комментарий
страница1/5
Дата28.09.2011
Размер1.16 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5
плохо
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх