Уметь:
· определять характеристики генератора и двигателя постоянного тока.
Устройство, назначение, принцип действия электрической машины постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря.
Генераторы постоянного тока: генератор с независимым возбуждением, генератор с постоянным возбуждением, генератор с последовательным возбуждением, генератор смешанного возбуждения.
Электродвигатели постоянного тока: общие сведения; двигатели параллельного возбуждения; двигатели последовательного и смешанного возбуждения; пуск в ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.
Методические указания
Электрическими машинами называются устройства, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую или электрической в механическую. В первом случае они называются генераторами, во втором – двигателями.
Электрические машины постоянного тока находят применение на электрическом транспорте, шахтных подъемниках и пр.
При изучении данной темы необходимо обратить внимание на то, что одна и та же машина может работать и в качестве генератора и в качестве двигателя в зависимости от подведенной энергии. Это является отличительной особенностью электрических машин постоянного тока от прочих.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислить основные конструктивные узлы машины постоянного тока, их назначение.
2. Какие условия должны быть соблюдены для самовозбуждения генератора постоянного тока?
3. Почему в момент пуска двигатель потребляет значительный ток? Какова роль противо-эдс?
4. Как регулируется частота вращения электродвигателей?
5. Почему у двигателя параллельным возбуждением скоростная характеристика называется жесткой?
[1,2,3,4]
Лабораторная работа 7
Испытание генератора или двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.
Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы
автоматики
Студент должен знать:
· назначение, основные характеристики электрических и магнитных элементов автоматики.
Уметь:
· снимать характеристики измерительных преобразователей.
Общие понятия об автоматике, автоматических системах, автоматизации производственных процессов. Элементы автоматики и их классификация по назначению, принципу действия.
Чувствительные элементы ( измерительные преобразователи), их использование для электрических измерений неэлектрических величин, для систем автоматического контроля, регулирования, управления.
Исполнительные элементы: приводные электромагниты ( клапанные, прямоходовые, с поперечным движением), магнитные муфты; исполнительные электродвигатели (постоянного тока, синхронные, асинхронные), шаговые электродвигатели.
Электромеханические промежуточные элементы систем автоматики: электромеханические контактные реле; шаговые распределители; контакторы; электромагнитные усилители; электромеханические элементы систем синхронной связи ( контактные и бесконтактные сельсины, магнесины).
Ферромагнитные промежуточные элементы систем автоматики: дроссели с подмагничиванием постоянным током; магнитные усилители (дроссельный, трансформаторный); обратная связь в магнитном усилителе; ферромагнитные бесконтактные реле; ферромагнитные стабилизаторы напряжения; ферромагнитные элементы логических и запоминающих устройств.
Методические указания
Автоматика – это область техники по созданию и применению автоматических устройств, приборов, механизмов, машин, т.е. средств автоматики, выполняющих управление производственными процессами без непосредственного участия человека. Та область автоматики, в которой применяются электрические и электронные приборы и устройства, называется электроавтоматикой.
Для контроля и управления различными производственными процессами применяется огромное число разнообразных автоматических устройств. По назначению различают: автоматический контроль, автоматическое управление и автоматическое регулирование.
Устройства автоматики состоят из различных элементов, которые можно разделить на следующие группы:
· чувствительные элементы – первичные преобразователи или датчики – предназначены для измерения значений различных величин;
· реле и переключатели – предназначены производить включение, выключение, переключение цепей измерения и управления;
· усилители – представляют собой промежуточные элементы, предназначенные для усиления полученных при измерении и контроле сигналов до значений, достаточных для приведения в действие исполнительных устройств или двигателей;
· исполнительные устройства и двигатели – производят требуемые изменения управляющих параметров.
Вопросы для самоконтроля:
1. Каково назначение исполнительных электродвигателей?
3. Пояснить механическую и регулировочную характеристику исполнительных двигателей.
4. Сравнить устройство и принцип действия контактных и бесконтактных элементов.
[1,2,3,4]
Тема 1.11. Основы электропровода
Студент должен знать:
· определение электропривода; режимы работы электродвигателей.
Уметь:
· читать принципиальные схемы управления электродвигателями.
Понятие об электроприводе. Выбор электродвигателя по механическим характеристикам Механические характеристики рабочих машин, соответствие их механическим характеристикам электродвигателей; классификация электродвигателей по способу сопряжения с рабочими машинами, по способу защиты от воздействия окружающей среды.
Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы работы электродвигателей (длительный с постоянной и переменной нагрузкой, кратковременный, повторно-кратковременный); общее условие выбора двигателя по мощности. Метод эквивалентных величин (тока, мощности, момента) для выбора электродвигателя на длительный режим с переменной нагрузкой; выбор электродвигателя для кратковременного режима; выбор электродвигателя для повторно-кратковременного режима.
Схемы управления электродвигателями: общие сведения о схемах управления; магнитные пускатели (нереверсивный, реверсивный); примеры схем управления электродвигателя с применением релейноконтактной аппаратуры, с магнитными усилителями, с тиристорами.
Методические указания
Электрическим приводом (электроприводом) называется сочетание рабочего механизма машины, механической передачи и электродвигателя с аппаратурой для его управления.
Правильный выбор мощности двигателя имеет очень важное значение. При недостаточной мощности двигатель перегревается и не обеспечивает нормальную ра боту механизма; завышенная мощность двигателя снижает к.п.д. и cos j .
При изучении данной темы следует обратить внимание на выбор мощности двигателей в зависимости от их режимов работы. При неавтоматическом управлении все операции с двигателями, а именно : включение и выключение, изменение скорости и направления вращения, производятся вручную обслуживающим персоналом. Для этой цели в цепи двигателей устанавливают рубильники, выключатели, контроллеры, реостаты, а для защиты от перегрева – предохранители и автоматические выключатели.
Если управление производится без вмешательства обслуживающего персонала при помощи аппаратов управления и зависит лишь от характеристик аппаратов и их связи с производственным процессом, то оно называется автоматическим.
Аппараты автоматического управления: контакторы, реле, командо-аппараты.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какой режим работы двигателя называют продолжительным, кратковременным, повторно-кратковременным? Начертить диаграммы работы двигателя в этих режимах.
2. Как определить мощность двигателя при указанных режимах?
3. Перечислить пускорегулирующие аппараты для управления электродвигателем.
[1,2,3,4]
Тема 1.12. Передача и распределение электрической энергии
Студент должен иметь представление:
· о типовых схемах электрического снабжения потребителей электрической энергии,
· о назначении и роли защитного заземления.
Схемы электроснабжения потребителей электрической электроэнергии, общая схема электроснабжения, понятия об энергосистеме и электрической системе. Простейшие схемы электроснабжения промышленных предприятий; схемы осветительных электросетей.
Элементы устройства электрических сетей: воздушные линии, кабельные линии, электропроводки, трансформаторные подстанции.
Выбор проводов и кабелей: выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву; выбор сечений проводов и кабелей с учетом защитных аппаратов; выбор сечений проводов и кабелей по допустимой потери напряжения.
Некоторые вопросы эксплуатации электрических установок: компенсация реактивной мощности; экономия электроэнергии; защитное заземление в электроустановках; защита от статического электричества; контроль электроизоляции.
Методические указания
Электрическая энергия вырабатывается на гидравлических и тепловых станциях, а затем передается к потребителю.
Величина напряжения для передачи электрической энергии определяется с таким расчетом, чтобы при наименьшей стоимости передачи, при наименьшей затрате проводниковых материалов передача энергии происходила с достаточно малыми потерями.
При изучении данной темы следует обратить внимание на определение сечения и выбор марки провода или кабеля в зависимости от условий работы.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называется энергетической системой?
2. Какие способы прокладки проводов и кабелей в цеховых сетях вам известны?
3. Расшифровать условные обозначения проводов и кабелей: АПР, ПРД, ААБГ, АВВГ, ААБ. Как выполняют заземляющее устройство на предприятии? Принцип его действия.