МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Харьковская национальная академия городского хозяйства
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к самостоятельному изучению курса
«Автоматизированный электропривод»
и вопросы для контроля знаний
(для студентов 4 курса дневной и заочной форм обучения по специальности 6.090603 – «Электротехнические системы электроснабжения»)
Харьков - ХНАГХ - 2007
Методические указания к самостоятельному изучению курса «Автоматизиро–
ванный электропривод» и вопросы для контроля знаний (для студентов 4 курса всех форм обучения специальности 6.090603 – «Электротехнические системы электроснабжения»). Сост. Гаряжа В.Н., Фатеев В.Н. – Харьков: ХНАГХ , 2007. – 60 стр.
Составители: В.Н. Гаряжа, В.Н. Фатеев
Рецензент: В.Н. Ковалев
Рекомендовано кафедрой электроснабжения городов, протокол №6 от 29.01.07
Общие положения
В промышленно-развитых странах, к числу которых относится и Украина, электропривод является основным потребителем электроэнергии. Более 65% вырабатываемой в нашей стране электроэнергии преобразовывается электроприводом в механическую энергию. Миллионы электрических двигателей обеспечивают высокий уровень энерговооруженности труда, рост его производительности.
Электропривод определяет требования к качеству электроэнергии, которые регламентируются соответствующими стандартами. Во многих случаях он сам оказывает значительное влияние на работу систем электроснабжения и качественные показатели электроэнергии.
Знание свойств и возможностей электропривода позволяет инженеру-электрику обеспечить его рациональное использование с учетом требований технологических машин и требований систем электроснабжения.
В соответствии с учебным планом специальности «Электротехнические системы электропотребления» дисциплина «Автоматизированный электропривод» (АЭП) изучается в седьмом семестре четвертого года обучения. На нее выделены четыре кредита, которые заполнены шестью содержательными модулями. Каждый из модулей, в свою очередь, состоит из нескольких учебных элементов.
В список литературы, рекомендуемой для самостоятельного изучения курса «Автоматизированный электропривод» входят:
1. Теория электропривода. Підручник/М.Г. Попович, М.Г. Борисюк, В.А. Гаврилюк та ін.; За ред. М.Г. Поповича.-К.: Вища школа, 1993.-494с.: іл.
2. Москаленко В.В, Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов.-М.: Энергоатомиздат; 1986.-416с: ил.
3. Чиликин М.Г., Сандлер А.С, Общий курс электропривода. - М.: Энергия, 1981.
4. Зимин Е.Н., Яковлев В.И. Автоматическое управление электроприводами: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Высшая школа, 1979.-318с., ил.
Работу по самостоятельному изучению курса «Автоматизированный электропривод» целесообразно строить следующим образом. В начале необходимо по рекомендуемой литературе изучить учебные элементы содержательного модуля, а затем ответить на контрольные вопросы для данного модуля. Каждый вопрос состоит из текста, сопровождающегося, если необходимо, схемой и графиками, и нескольких утверждений – ответов, одно или несколько из которых правильно. Если на какой-либо вопрос ответить затруднительно, нужно найти соответствующий материал в учебнике и еще раз проработать его.
Содержание курса. Методические указания и контрольные вопросы к модулям.
Содержательный модуль 1. Автоматизированный электропривод – основа развития производительных сил Украины.
Учебный элемент 1.1. Развитие электропривода как отрасли науки и техники.
Учебный элемент 1.2. Принципы построения систем управления АЭП.
Учебный элемент 1.3. Классификация систем АЭП.
Методические указания. Эффективность средств производства, которыми располагает человеческое общество, определяется способом получения, распределения и использования электроэнергии. Именно электроэнергия оказывается наиболее удобной для производства, передачи к потребителям и преобразования в другие виды энергии. В сфере промышленного производства потребляется большое количество механической и тепловой энергии. Электроэнергия преобразуется в механическую с помощью электрических двигателей, которые составляют основу электропривода.
Наряду с функцией преобразования электроэнергии электропривод выполняет вторую важнейшую функцию – управление процессом преобразования и дозирование энергии, т.е. регулирует преобразование электроэнергии. В определении понятия электропривода учитываются эти две основные функции.
Автоматизированный электропривод (АЭП) – электромеханическая система, состоящая из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенных для приведения в движение рабочих органов, технологических машин и управления этим движением.
Названные элементы образуют функциональную схему АЭП. На функциональной схеме обозначается прохождение сигналов в прямом канале управления и в каналах обратных связей, контролирующих состояние технологического процесса. В зависимости от числа каналов информации, которую управляющее устройство использует при формировании сигнала преобразовательным устройством, различают три принципа построения систем АЭП – разомкнутый, замкнутый и комбинированный.
Классифицируются системы АЭП по многим признакам. Наиболее часто применяющаяся классификация по функциональному назначению выделяет пять групп систем АЭП.
Литература: [1, с.5-13], [4, с.11-15],[2, с.11-13].
Вопросы для контроля знаний.
1.1. Рабочий орган первой технологической машины назывался
1) гусеница трактора;
2) колесо автомобиля;
3) винт корабля;
4) колесо тачки;
5) кабина лифта.
1.2. В истории человечества привод появился как
1) дар богов народу Египта;
2) озарение гения;
3) результат развития производительных сил;
4) археологическая находка;
5) послание инопланетян.
1.3. Привод снабжает технологическую машину
1) электрической энергией;
2) тепловой энергией;
3) механической энергией;
4) солнечной энергией;
5) химической энергией.
1.4. Функциональная схема электропривода состоит из
1) двух элементов;
2) трех элементов;
3) четырех элементов;
4) пяти элементов;
5) шести элементов.
1.5. Основным элементов функциональной схемы АЭП является
1) командный орган;
2) управляемый преобразователь;
3) автоматическое управляющее устройство;
4) электрический двигатель;
5) датчик регулируемой величины.
1.6. Источником механической энергии в приводе являлись
1) мускульная сила человека и животных;
2) энергия ветра;
3) энергия подающей воды;
4) энергия водяного пара;
5) все названное одновременно.
1.7. Какое из правил электротехники наиболее точно отражает принцип действия электрического двигателя постоянного тока
1) правило буравчика;
2) правило левой руки;
3) правило правой руки;
4) правило Ленца;
5) правило Лопиталя.
1.8. Первая попытка использовать электропривод была произведена
1) в Англии;
2) в России;
3) в Германии;
4) во Франции;
5) в Италии.
1.9. Широкое применение электропривода в начале ХХ века связано
1) с увеличением единичной мощности генераторов;
2) с увеличением единичной мощности двигателей;
3) с изобретением трехфазной системы переменного тока и АД;
4) с увеличением производства проводниковой продукции;
5) с потребностью развития промышленности.
1.10. Подавляющее распространение электропривода в сравнении с другими приводами определяется тем, что
1) электрический двигатель изготавливается на разнообразные мощности;
2) электрический двигатель изготавливается на разнообразные скорости;
3) электропривод легко и эффективно регулирует технологический процесс;
4) электропривод имеет высокий к.п.д. и не загрязняет окружающую среду;
5) все названное одновременно.
1.11. Механическое придаточное устройство в электроприводе
1) преобразовывает механическую энергию в электрическую;
2) передает механическую энергию от двигателя к технологической машине;
3) согласовывает вращательное движение вала двигателя с линейным перемещением рабочего органа технологической машины;
4) повышает скорость вращения рабочего органа по сравнению со скоростью вращения двигателя;
5) понижает скорость вращения рабочего органа по сравнению со скоростью вращения двигателя.
1.12. Принципы построения систем управления АЭП отличаются
1) национальными особенностями государства;
2) традициями ведущих электротехнических компаний;
3) количеством используемых каналов информации;
4) использованием аналоговых или дискретных сигналов;
5) количеством контролируемых возмущающих воздействий.
1.13. Применение разомкнутых систем АЭП возможно когда
1) ошибка управления не приводит к существенным потерям в технологии;
2) электропривод технологической машины управляется оператором;
3) отсутствует требование к регулированию скорости двигателя;
4) используется релейно-контакторная схема управления;
5) этого требует техника безопасности на производстве.
1.14. Принцип замкнутого управления для построения системы АЭП выбирают на основании
1) требований заказчика;
2) стремления уменьшить технологические потери;
3) требований к величине ошибки управления;
4) требования регулировать скорость двигателя;
5) требований к надежности.
1.15. Принцип замкнутого управления используется в
1) системах управления пуском, торможением и реверсом двигателя;
2) системах стабилизации;
3) следящих системах;
4) системах программного управления;
5) адаптивных системах.
1.16. Главной обратной связью называют
1) обратную связь по скорости двигателя;
2) обратную связь по напряжению;