Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования по специальности

скачать Федеральное агентство железнодорожного транспорта АмИЖТ - филиал ДВГУПС в г. Свободном Факультет СПО - Свободненский техникум железнодорожного транспорта ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ И ЦЕПИ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования по специальности: 190304 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОД- ВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Специализации УСТРОЙСТВА И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АП- ^ 190304.01 ПАРТЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СО- СТАВА Свободный 2009 ОДОБРЕНО предметной (цикловой) комиссией специальности 190304 "Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог" Методические указания состав­лены в соответствии с пример­ной программой по дисципли­не: "Электрические аппараты и цепи электроподвижного со­става" для специальности 190304. Начальник учебно-методического отдела ^ Е.Ф. Монашова Автор: Е.П.Сидоров - преподаватель Свободненского техникума железнодорожного транспорта. Рецензент: С. И. Кабалык - начальник отдела подвижного состава Свободненского отделения Забайкальской Железной Дороги. ^ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа дисциплины "Электрические аппараты и цепи электроподвижного состава" предусматривает изучение устройст­ва и действия электрооборудования ЭПС основных серий. Дисци­плина относится к специальному циклу дисциплин специализации 190304.01 в структуре основной профессиональной образовательной программы. Для ознакомления с достижениями отечественной и зару­бежной науки и техники в области совершенствования ЭПС реко­мендуется систематически следить за материалами, помещенны­ми в журналах "Железнодорожный транспорт", "Локомотив" изу­чать все новое, прогрессивное в области данной дисциплины. Материал изучается на базе дисциплин: "Электротехника", "Электрические машины подвижного состава", "Электропривод и преобразователи подвижного состава". Программой дисциплины предусматривается изучение основ работы электромеханического и электронного оборудования ЭПС, особенностей конструкции тяговых электрических аппаратов, принципов построения электрических схем, а также работы элек­трических цепей ЭПС. В результате изучения дисциплины в соответствии с Госу­дарственными требованиями студент должен знать: - характеристики электрооборудования ЭПС; - основы теории работы тяговых электроаппаратов, их кон­струкцию и принцип действия; - возможные отклонения в режимах работы электрообору­дования, функции аппаратов защиты и их принцип дейст­вия; - принцип построения электрических цепей ЭПС и алго­ритм их работы; - работу электрических цепей конкретных серий подвижно­го состава; должен уметь: - устанавливать отличительные особенности конструкций силовых цепей и цепей управления; - оценивать общее состояние электроаппаратов, проводить их простейшую регулировку; - читать принципиальные и монтажные схемы; - анализировать работу силовых цепей; - сравнивать работу силовых цепей и цепей управления. Дисциплина изучается на IV и V курсах. На IV курсе выпол­няется контрольная работа № 1 и лабораторные работы в объ­еме 20 часов и сдается экзамен. На V курсе выполняется контрольная работа № 2, лабора­торные работы в объеме 12 часов и сдается экзамен. При выполнении контрольных работ необходимо уделять основное внимание физической сущности процессов, пояснять ответы рисунками и схемами. Графическую часть надо выполнять четко и достаточно крупно с использованием чертежных принад­лежностей. Наиболее сложные рисунки допускается приводить в виде ксерокопий рисунков из литературы, при этом не надо забы­вать о сопровождении рисунков спецификацией, т.е. расшифро­вать все части детали, узла, схемы, диаграммы и т.д. При решении задач сначала записывается формула в общем виде, далее в нее подставляются значения входящих величин и в конце расчета указывается размерность. Расчеты производить в международной системе единиц СИ. Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, необходимо внимательно ознакомиться с методическими указа­ниями, помещенными после каждого задания на контрольную работу. В конце каждой контрольной работы не забывайте указывать дату завершения работы, использованную литературу, ставить подпись. После второго и третьего контрольного задания приведены перечни вопросов для самопроверки при подготовке к экзамену. В конце брошюры указан рекомендованный список литера­туры. ^ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Введение Роль дисциплины в подготовке техника локомотивного хо­зяйства, ее связь с другими специальными дисциплинами. Клас­сификация электрических аппаратов, условия их работы на ЭПС, требования, предъявляемые к ним в соответствии с ГОСТом 9219-75 Раздел 1 Электрические аппараты и приборы Тема 1.1 Основы теории электрических аппаратов Кинематика подвижных контактных соединений, раствор и провал. Принцип работы перекатывающихся контактов. Полезная и вредная роль электрической дуги, способы ее гашения. Разновидности дугогасительных камер тяговых электроап­паратов. Кинематические схемы контактных соединений. Особен­ности элементов цепей с большими или малыми токами, с высо­ким или пониженным напряжением. ^ Студент должен знать: - устройство и принцип работы перекатывающихся контак­тов; способы гашения дуги; устройство элементов дугогасительных устройств. ^ Студент должен уметь: - отличать особенности элементов цепей с большими тока­ми от элементов цепей с малыми токами, с высоким и по­ниженным напряжением. Тема 1.2 Коммутационные аппараты силовых цепей Назначение, устройство, характеристики и принцип дейст­вия индивидуальных, электропневматических и электромагнит­ных контакторов (ПК и МК). Реверсоры. Назначение, конструк­ции, характеристики и принцип действия групповых двухпозиционных и многопозиционных переключателей. Функции, выпол­ненные двухпозиционными и многопозиционными аппаратами на электроподвижном составе. Устройство и работа электропневматических вентилей вклю­чающего и выключающего типов. Типы приводов групповых ап­паратов. Схема управления приводом Решетова. Следящая и шаговая схемы управления пневмодвигательным приводом. Схема управления сервомотором ЭКГ-8ж. ^ Студент должен знать: - устройство и принцип действия коммутационных аппара­тов силовых цепей различного назначения; Студент должен уметь: - находить в силовых схемах электроподвижного состава контакты реверсоров, тормозных переключателей и дру­гих групповых аппаратов; - оценивать общее состояние и снимать развертки аппара­тов; - по внешнему виду аппарата определять, предназначен ли он для размыкания цепи под током; - отличать аппараты, работающие в цепях тяговых двигате­лей, от аппаратов, работающих во вспомогательных цепях. Тема 1.3 Токоприемники Виды токосъема, области их применения. Принцип дейст­вия токоприемника. Легкие и тяжелые токоприемники, примене­ние на ЭПС. Статические характеристики токоприемника. Приведенная масса и ее влияние на качество токосъема. Особенности конструкции токоприемников для высокоскоростно­го подвижного состава. Схемы управления токоприемниками раз­личных серий ЭПС. Меры, обеспечивающие защиту локомотив­ной бригады от попадания под высокое напряжение. ^ Студент должен знать: - принцип действия токоприемника, назначение его элемен­тов; - работу схем управления токоприемниками 2-3-х серий ЭПС; - область применения токоприемников легкого и тяжелого типов. ^ Студент должен уметь: - снимать статическую характеристику токоприемника, оце­нивать его общее состояние; - проводить простейшую регулировку статического нажа­тия; - находить опускающие и подъемные пружины; - определять конструктивные отличия различных типов то­коприемников. Тема 1.4 Аппараты защиты электрооборудования Возможные отклонения в режиме работы электрических це­пей. Аппараты непосредственной защиты и защитные реле. Прин­цип работы и конструкция быстродействующих выключателей (БВ) с электромагнитным и механическим удерживающими уст­ройствами. Конструктивные особенности БВ, повышающие их быстродействие. Схемы управления БВ. Быстродействующие контакторы. Конструкция и работа главного выключателя. Реле напряжения и перегрузки (назначение, конструкция, работа в схемах). Дифференциальная защита ЭПС. Реле заземле­ния и реле пробоя выпрямителей. Противобоксовочная релейная защита ЭПС. Работа электронного датчика боксования грузового электровоза постоянного тока, его преимущества перед релейны­ми схемами защиты. Защита от перенапряжений. Способы защиты полупроводниковых приборов в статических преобразователях ЭПС, ^ Студент должен знать: - функции аппаратов защиты, их конструкцию и принцип действия. Студент должен уметь: - находить в схемах ЭПС катушки и контакты защитных ре­ле; - производить простейшую регулировку БВ и защитных реле. Тема 1.5 Параметрические аппараты Реакторы. Конструкция воздушных реакторов и реакторов с ферромагнитным сердечником. Назначение и работа индуктивного шунта, переходного и сглаживающего реакторов. Другие функции реакторов в силовых цепях ЭПС. Типы конденсаторов и их применение в электриче­ских цепях ЭПС. Резисторы, конструкция и применение. ^ Студент должен знать; - функции параметрических аппаратов, их конструкции и принцип действия. Студент должен уметь: - находить в схемах ЭПС сглаживающие и переходные ре­акторы, индуктивные шунты, фильтры радиопомех: - определять сопротивление резистора по его маркировке. Тема 1.6 Аппараты управления Контроллеры машиниста (конструктивные особенности, блокировки рукояток). Кнопочные выключатели управления и переключатели. Промежуточные контроллеры электровозов. ^ Студент должен знать: - конструкцию и принцип действия аппаратов управления. Студент должен уметь: - оценивать общее состояние аппаратов управления, поль­зоваться ими в процессе эксплуатации. Тема 1.7 Аппараты автоматизации процессов управления Реле ускорения (РУ) электропоездов. Вибрационные и элек­тронные регуляторы напряжения в цепях управления. Реле реку­перации, реле оборотов, реле времени. Пневматические выключа­тели и их работа в схемах управления (замещение электрического тормоза пневматическим). Двухступенчатый пуск вспомогатель­ных машин. Функциональное назначение электронных блоков ав­томатики различных типов ЭПС. ^ Студент должен знать: - назначение и принцип действия РУ, вибрационного и электронного регулятора напряжения; назначение электронных блоков автоматики и их влияние на работу электрооборудования. ^ Студент должен уметь: - производить регулировку регулятора напряжения на стен­де; оценивать работоспособность аппаратов автоматики. Тема 1.8 Аппараты личной безопасности, безопасности управления поездом, вспомогательные аппараты. Устройство и работа защитного вентиля. Реле блокировки лестниц и его работа в цепях управления электропоездом. Работа схем аппаратов защиты обслуживающего персонала от попадания под вагоны напряжения на электровозах. Типы и функциональное назначение приборов безопасности дви­жения, их взаимодействие с цепями управления ЭПС. ^ Студент должен знать: - устройство и работу защитного вентиля; - типы и функциональное назначение приборов безопасно­сти движения. Тема 1.9 Измерительные приборы и аппараты сигнали­зации Устройство и схемы включения измерительных приборов на ЭПС. Назначение основных сигнальных ламп и действие локомо­тивной бригады при их загорании. Устройство и принцип дейст­вия блинкерного реле. ^ Студент должен знать: - схемы включения измерительных приборов. Тема 1.10 Монтажные материалы Провода и кабели. Расчет сечения провода по токовой на­грузке. Виды наконечников. Клеммные рейки и разъемные соеди­нения. Изоляторы. ^ Студент должен знать: - назначение и виды материалов и изоляторов. Раздел 2 Электрические цепи электроподвижного состава Тема 2.1 Принципы управления тяговыми двигателями постоянного тока Способы регулирования частоты вращения двигателей по­стоянного тока. Реостатный пуск. Расчет ступеней пускового рео­стата, Схемы соединения пусковых резисторов. Ослабление поля. Перегруппировка. Способы перегруппировки, их сравнение. При­менение различных способов перегруппировки на ЭПС. Способы переключения ступеней обмоток трансформатора. Импульсное и фазовое регулирование, достоинства и недостатки. Способы регулирования тормозной силы. Система питания вспомогательных машин. Расчет величины шунтирующего резистора по заданному коэффициенту ослабления поля. Определение пути тока тяговых двигателей на конкретной позиции с помощью разверток. ^ Студент должен знать: - способы регулирования частоты вращения двигателей по­стоянного тока; - способы перегруппировки; способы регулирования напряжения на тяговых двигате­лях. Тема 2.2 Общие сведения об электрических цепях Принцип прямого и косвенного управления. Высоковольт­ные цепи и цепи управления. Однопроводные и двухпроводные схемы. Принцип задания алгоритма переключения аппаратов с помощью электрических блокировок. Правила сбора схемы на минимальное напряжение и в тор­мозной режим. ^ Студент должен знать: - принцип прямого и косвенного управления; - алгоритм сбора схемы на минимальное напряжение и в тормозной режим. Тема 2.3 Цепи электропоездов постоянного тока Работа силовой схемы электропоезда постоянного тока. Ра­бота цепей управления: подъем токоприемника, запуск вспомога­тельных машин, сбор схемы на минимальное напряжение; работа цепей управления при автоматическом и ручном наборе позиций; работа аппаратов защиты. Назначение блокировок в цепях управ­ления. Причины простейших неисправностей в электрических це­пях электропоездов. ^ Студент должен знать: - действие схем силовых, вспомогательных и цепей управ­ления электропоезда - постоянного тока в различных режи­мах. Студент должен уметь: - пояснять действия электрических цепей в основных режи­мах. Тема 2.4 Электрические цепи электровозов постоянного тока Работа силовой схемы грузового электровоза постоянного тока (цепь 1-ой позиции, перегруппировки, работа схемы в тор­мозном режиме, работа схемы при отключении группы тяговых двигателей). Работа цепей управления: подъем токоприемника, запуск вспомогательных машин, сбор схемы на минимальное на­пряжение, работа цепей управления при наборе и сбросе позиций (прямые и обратные переходы), работа цепей управления в тор­мозном режиме, работа аппаратов защиты. Работа силовой схемы пассажирского электровоза постоян­ного тока (цепь 1-ой позиции, перегруппировки, работа схемы в тормозном режиме, включая работу статического возбудителя). Работа цепей управления (подъем токоприемника, запуск вспомо­гательных машин, сбор схемы на минимальное напряжение, рабо­та цепей управления при наборе и сбросе позиций, работа аппара­тов защиты). ^ Студент должен знать: - действие схем силовых, вспомогательных и цепей управ­ления грузового и пассажирского электровозов постоянно­го тока в различных режимах. ^ Студент должен уметь: - пояснять действия электрических цепей в основных режи­мах, прогнозировать возможные причины простейших не­исправностей в электрических цепях. Тема 2.5 Цепи электропоездов переменного тока Работа силовой схемы электропоезда переменного тока с вентильным переходом. Контуры токов в силовой схеме электро­поезда. Напряжение холостого хода выпрямительной установки. ^ Студент должен знать: - принцип работы с вентильным переходом. Студент должен уметь: - рассчитывать среднее значение напряжения холостого хо­да на выходе выпрямительной установки. Тема 2.6 Цепи электровозов переменного тока Работа силовой схемы электровоза переменного тока с кон­тактным регулированием (принцип регулирования по полуперио­дам, переход с позиции на позицию, работа схемы в тормозном режиме). Характеристика системы вспомогательных машин, ее сравнение с системой питания вспомогательных машин ЭПС по­стоянного тока. Работа цепей управления (подъем токоприемника, запуск вспомогательных машин, сбор схемы на минимальное на­пряжение, работа цепей управления при наборе и сбросе позиций, работа аппаратов защиты). Работа силовой схемы пассажирского электровоза перемен­ного тока (принцип регулирования напряжения при переключении первичной обмотки трансформатора). Принцип работы управляе­мого выпрямителя и однофазного зависимого инвертора. Работа силовой схемы электровоза с зонно-фазовым регулированием в режимах тяги и рекуперативного торможения. ^ Студент должен знать: - действие схем силовых, вспомогательных и цепей управ­ления грузового электровоза переменного тока в различ­ных режимах; - принцип работы ВИП в режимах тяги и рекуперации; преимущества и недостатки системы асинхронных вспо­могательных машин. ^ Студент должен уметь: - пояснять действия электрических цепей в основных режи­мах; - находить контуры токов в силовых схемах для различных позиций (ВЛ80С) и зон регулирования (ВЛ85). Тема 2.7 Электроподвижной состав двойного питания Принцип работы силовых электрических цепей электрово­зов двойного питания ВЛ82M. Его сравнение со специализиро­ванным электроподвижным составом постоянного и переменного тока. Принцип построения схем многосистемных электровозов и электропоездов за рубежом. ^ Студент должен знать: - область применения электроподвижного состава двойного питания; принцип работы силовой схемы электровоза ВЛ82M. Тема 2.8 Принцип работы электроподвижного состава с бесколлекторными тяговыми двигателями Преимущества и недостатки бесколлекторных тяговых дви­гателей. Способы регулирования частоты вращения асинхронных и вентильных тяговых двигателей. Сравнение асинхронного и вентильного тяговых приводов. Принцип работы автономного ин­вертора тока (АИТ) и автономного инвертора напряжения (АИН). Элементная база современных статических преобразователей ве­дущих зарубежных фирм. Определение типа преобразователя по схеме входного фильтра. Построение диаграммы токов и напряжений простейших АИН и АИТ. ^ Студент должен знать: - преимущества и недостатки бесколлекторных тяговых двигателей; - способы регулирования частоты вращения асинхронных и вентильных тяговых двигателей; - принцип работы АИТ и АИН. ^ ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 1 Задание на контрольную работу составлено в 50 вариантах. Номер варианта определяется двумя последними цифрами шифра студента по табл. 1. ^ Таблица 1 Таблица вариантов контрольной работы № 1 Две по­следние цифры шифра Номер вари­анта Номера вопросов и задач Две по­следние цифры шифра Номер вари­анта Номера вопросов и задач 01 51 1 1,19,37,54,104 26 76 26 10,28,44,79,105 02 52 2 2, 20,38,55,105 27 77 27 9,27,43,80,104 03 53 3 3,21,39,56,106 28 78 28 8,26,42,81,105 04 54 4 4,22,40,57,107 29 79 29 7,25,41,82,106 05 55 5 5,23,41,58,108 30 80 30 6,24,40,83,107 06 56 6 6,24,42,59,109 31 81 31 5,23,39,84,108 07 57 7 7,25,43,60,110 32 82 32 4,22,38,85,109 08 58 8 8,26,44,61,111 33 83 33 3,21,37,86,110 09 59 9 9,27,45,62,112 34 84 34 2,20,38,87,111 10 60 10 10,28,46,63,113 35 85 35 1,19,39,88,112 11 61 11 11,29,47,64,114 36 86 36 2,20,40,89,113 12 62 12 12,30,48,65,115 37 87 37 3,21,41,90,114 13 63 13 13,31,49,66,116 38 88 38 4,22,42,91,115 14 64 14 14,32,50,67,117 39 89 39 5,23,43,92,116 15 65 15 15,33,51,68,116 40 90 40 6,24,44,93,117 16 66 16 16,34,52,69,115 41 91 41 7,25,45,94,116 17 67 17 17,35,53,70,114 42 92 42 8,26,46,95,115 18 68 18 18,36,52,71,113 43 93 43 9,27,47,96,114 19 69 19 17,35,51,72,112 44 94 44 10,28,48,97,113 20 70 20 16,34,50,73,111 45 95 45 11,29,49,98,,112 21 71 21 15,33,49,74,110 46 96 46 12,30,50,99,,111 22 72 22 14,32,48,75,109 47 97 47 13,31,51,100,110 23 73 23 13,31,47,76,108 48 98 48 14,32,52,101,109 24 74 24 12,30,46,77,107 49 99 49 15,33,53,102,108 25 75 25 11,29,45,78,106 50 00 50 16,34,52,103,107 Скачать 0,88 Mb. оставить комментарий страница 1/5 Е.П.Сидоров Дата 28.09.2011 Размер 0,88 Mb. Тип Методические указания, Образовательные материалы