8. Что представляет собой самосинхронизация генераторов?
Литература (1, стр. 223-251)
Тема 3.6 Синхронные двигатели и компенсаторы
Студент должен:
иметь представление:
-о назначении и областях применения синхронных двигателей и компенсаторов;
знать:
-конструкцию, характеристики и принцип действия синхронного и компенсатора;
-способы пуска синхронного двигателя;
-безопасные условия эксплуатации;
уметь:
-производить пуск синхронного двигателя.
Назначение и области применения синхронных двигателей. Принцип работы и особенности конструкции синхронного двигателя. Способы пуска синхронного двигателя. Рабочие характеристики, влияние изменения тока в обмотке возбуждения. Перегрузочная способность.
Назначение, области применения, особенности работы и конструкции синхронных компенсаторов.
Безопасные правила эксплуатации.
Лабораторное занятие №8
Исследование работы трехфазного синхронного двигателя. (2 час)
Методические указания
В данной теме рассматривается двигательный режим синхронной машины. Синхронный двигатель используется там, где требуется постоянная частота вращения, не зависящая от величины нагрузки. Особое внимание следует обратить внимание на процессы, дающие возможность использовать синхронный двигатель для компенсации реактивной мощности.
Вопросы для самоконтроля
1.Какой род тока требуется для питания обмоток статора и ротора синхронного двигателя?
2. Почему синхронный двигатель нельзя запустить простым подключением к сети?
3. Какую роль выполняет пусковая обмотка синхронного двигателя во время его работы?
4. При каком условии и почему синхронный двигатель начинает генерировать реактивный ток?
5. Как по внешнему виду отличить синхронный компенсатор от синхронного двигателя?
Литература: (1, 269-279)
Тема 3.7 Синхронные машины специального назначения и исполнения
Студент должен:
иметь представление:
-назначении, областях применения синхронных машин специального назначения
знать:
-классификацию, устройство, принцип работы, основные характеристики синхронных машин специального назначения;
-безопасные правила эксплуатации;
уметь:
- составлять измерительные схемы при исследовании машин синхронной связи.
Назначение и области применения синхронных машин специального назначения и исполнения.
Классификация: реактивный и гистерезисный двигатели; шаговые двигатели. Устройство, принцип работы и основные характеристики этих машин. Безопасные правила эксплуатации.
Методические указания
Здесь следует обратить внимание на синхронные машины специального назначения: реактивный и гистерезисный двигатели, шаговые двигатели.
Отличительная особенность синхронных реактивных двигателей- отсутствие у них возбуждения со стороны ротора. Основной магнитный поток в этом двигателе создается исключительно за счет МДС обмотки ротора. В двух и трехфазных СРД эта МДС является вращающейся.
Работа гистерезисного двигателя основана на действии гистерезисного момента, в результате явления магнитного запаздывания. Явление магнитного запаздывания заключается в том, что частицы ферромагнитного материала (помещенного во внешнее магнитное поле) представляющее собой элементарные магниты, стремится ориентироваться в соответствии с направлением внешнего поля.
Шаговые (импульсные) двигатели (ШД) используют обычно в качестве исполнительных двигателей, преобразующих электрические сигналы (импульсы напряжения) в угловые или линейные перемещения (шаги).
Вопросы для самоконтроля:
1.Почему синхронные реактивные двигатели могут работать без возбуждения со стороны ротора?
2. Каковы достоинства и недостатки синхронных реактивных двигателей?
3. Какова физическая сущность возникновения гистерезисного момента?
4. Каково назначение и применение шаговых двигателей?
5. Как изменить направление вращения шагового двигателя?
6. Каковы безопасные условия эксплуатации специальных синхронных машин?
Литература: (1, 284-292)
Раздел 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Тема 4.1 Принцип работы и устройство машины
постоянного тока
Студент должен:
иметь представление:
-о назначении и областях применения машин постоянного тока;
знать:
-классификацию, конструкцию, технические характеристики и принцип действия генераторов и двигателей постоянного тока
уметь:
-рассчитывать номинальные величины и параметры машин постоянного тока по паспортным данным
Назначение, области применения электрических машин постоянного тока.
Классификация, устройство электрических машин постоянного тока и конструкция их основных узлов. Принцип действия машин постоянного тока, роль коллектора. ЭДС и электромагнитный момент машины постоянного тока.
Практическое занятие №2
Определение параметров машин постоянного тока по паспортным данным. (2 час)
Методические указания:
При изучении данной темы нужно обратить внимание на то, что в обмотке якоря генератора постоянного тока наводится переменная ЭДС, которая затем выпрямляется с помощью механического выпрямителя- коллектора, а в двигателе постоянного тока благодаря коллектору происходит изменение направление постоянного тока в проводниках обмотки якоря. Необходимо уяснить название отдельных частей машины и их назначение. Слабым конструктивным звеном МПТ является коллекторно- щеточный узел, поэтому следует особо обратить внимание на его конструкцию.
Вопросы для самоконтроля
1.Каково назначение основных конструктивных единиц МПТ?
2. Каково назначение основных и дополнительных полюсов?
3. Где размещаются и для чего предназначены обмотки возбуждения?
4. Как маркируются выводы обмоток машин постоянного тока?
5. Почему сердечник якоря шихтуют?
6. Каким образом достигается устойчивое и равномерное вращение ДПТ и ГПТ?
Литература (1, 296-303)
Тема 4.2 Магнитная цепь машины постоянного тока
Студент должен:
знать:
-влияние реакции якоря и способы ее устранения
-способы возбуждения машин постоянного тока.
Магнитная цепь машины постоянного тока. Влияние реакции якоря машины постоянного тока. Магнитное поле машины при нагрузке. Устранение вредного влияния реакции якоря. Способы возбуждения машин постоянного тока.
Методические указания:
Изучение данной темы основывается на знаниях теории расчета магнитных цепей из дисциплины «Электротехника». Расчетная часть магнитной цепи разбивается на однородные участки, для них ведутся расчеты, на основании которых строится магнитная характеристика машины. Существенное влияние на работу электрической машины под нагрузкой и на ее характеристики оказывает магнитный поток, создаваемый обмоткой якоря, который искажает магнитное поле машины. Изучение реакции якоря, а также способов устранения ее вредного влияния следует уделить особое внимание, так как это необходимо для успешного изучения последующих тем.
Вопросы для самоконтроля:
1.Что представляет собой магнитная цепь машины постоянного тока?
2. От чего зависит МДС машины постоянного тока ?
3. В чем заключается вредное действие реакции якоря?
4. Дайте определение геометрической и физической нейтрали?
5. Почему компенсационную обмотку включают последовательно с обмоткой якоря?
6. Какое влияние на действие реакции якоря оказывает смещение щеток с геометрической нейтрали машины?
7. Какие способы улучшения реакции якоря вы знаете?
8. Способы возбуждения МПТ.
Литература: (1, 332-336)
Тема 4.3 Коммутация в машинах постоянного тока
Студент должен:
знать:
-определение и сущность процесса коммутации;
-причины, вызывающие искрение на коллекторе;
-способы улучшения коммутации;
уметь:
-рассчитывать электрические и физические величины при коммутации машин постоянного тока с различными схемами соединения обмоток якоря.
Определение и сущность процесса коммутации, виды коммутации. Причины, вызывающие искрение на коллекторе. Способы улучшения коммутации. Влияние на коммутацию типа обмоток, щеток и материала коллектора.
Практическое занятие №3
Расчет и схема соединений обмоток якоря машины постоянного тока. (2 час)
Методические указания:
Наиболее трудоемкой в изготовлении и сложной в эксплуатации частью машины является коллектор. Следует усвоить причины, которые могут привести к появлению искр на коллекторе, а в некоторых случаях и к тяжелой аварии- круговому огню. Появление искрения на коллекторе может служить причиной ухудшения работы радиопроиемных устройств.
Особое внимание следует обратить на сущность процесса коммутации, при котором происходит переключение параллельных ветвей обмотки, сопровождающееся изменением направления тока и возникновением ряда ЭДС в месте переключения (коммутации). Необходимо знать как улучшить коммутацию, чтобы продлить срок службы машины.
Вопросы для самоконтроля:
1.Какие причины могут вызвать искрение на коллекторе?
2. Почему прямолинейная коммутация не вызывает видимого искрения?
3. Почему сопровождается искрением замедленная коммутация?
4. Какова роль добавочных полюсов улучшении коммутации?
5. В чем опасность кругового огня по коллектору?
6. Почему коллекторная машина постоянного тока может стать источником радиопомех?
7. Какой способ улучшения коммутации является наиболее эффективным и почему?