- •Навчальна програма
- •«Автоматизовані електроприводи»
- •Цільова настанова
- •Головні цільові настанови.
- •Визначальні цільові настанови.
- •Бути ознайомленим:
- •Організаційно-методичні вказівки.
- •Тема 3. Регулювання кутовій швидкості корабельних електроприводів.
- •Тема 4. Електричні апараті і елементі керуючих пристроїв електроприводів.
- •Тема 5. Принципи управління електроприводів.
- •Тема 1. Механіка електроприводу.
- •Тема 2. Механічні і електромеханічні характеристики електроприводів.
- •Тема 6. Типові комплектні пристрої управління корабельними електроприводами.
- •Розподіл навчального часу за розділами, темами і видами навчальних занять
- •5. Інформаційно-методичне забезпечення.
- •1. Загальні відомості про електроприводи і їх класифікація
- •2. Електричні двигуни постійного струму
- •2.1. Устрій машин постійного струму.
- •2.2. Способи збудження і електричні рівняння машин постійного струму.
- •3. Електричні двигуни змінного струму
- •3.1. Устрій і основні співвідношення асинхронних двигунів.
- •3.2. Електричні рівняння і схеми асинхронного двигуна.
- •Моменти на валу двигуна й корабельного виконавчого механізму
- •2. Механічні характеристики корабельних виконавчих механізмів
- •3. Рівняння руху електропривода і його аналіз
- •4. Приведення моментів виконавчого механізму до валу двигуна
- •1. Механічні характеристики асинхронного двигуна
- •2. Механічні й електромеханічні характеристики двигуна постійного струму.
- •Електромеханічна і механічна характеристики двигуна постійного струму.
- •Гальмівні режими двигуна постійного струму.
- •3.4. Механічні характеристики в рухових і гальмівних режимах.
- •Висновки
- •План лабораторного заняття Тема: лз № 1. Дослідження механічних і електромеханічних характеристик аеп постійного струму.
- •Додаткова
- •4. Зміст лабораторного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета лабораторного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і виконанню робіт.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.4. Вимоги до оформлення звітів і захисту результатів роботи.
- •План лабораторного заняття Тема: лз-2. Дослідження механічних і електромеханічних характеристик аеп змінного струму.
- •Додаткова
- •4. Зміст лабораторного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета лабораторного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і виконанню робіт.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.4. Вимоги до оформлення звітів і захисту результатів роботи.
- •1. Основні показники регулювання швидкості обертання аеп.
- •2. Регулювання швидкості обертання аеп постійного струму
- •3. Регулювання швидкості обертання аеп змінного струму.
- •3.1. Регулювання асинхронного електропривода перемиканням числа полюсів.
- •Реостатне і частотне регулювання ад.
- •Висновки
- •План лабораторного заняття Тема: лз-3. Регулювання кутовій швидкості електроприводів постійного струму.
- •Додаткова
- •4. Зміст лабораторного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета лабораторного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і виконанню робіт.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Вимоги до оформлення звітів і захисту результатів роботи.
- •План лабораторного заняття Тема: лз-4. Регулювання кутовій швидкості електроприводів змінного струму.
- •Додаткова
- •4. Зміст лабораторного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета лабораторного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і виконанню робіт.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Вимоги до оформлення звітів і захисту результатів роботи.
- •Введення
- •1. Призначення й класифікація апаратів й елементів керуючих пристроїв аеп
- •2. Основи побудови й принцип дії контактно-релейних апаратів
- •2.1. Основні системи електромагнітних апаратів.
- •2.2. Способи гасіння електричної дуги в дугагасильних системах апаратів
- •3. Основні характеристики електромагнітних апаратів
- •Введення
- •1. Порядок побудови й читання електричних схем керування аэп.
- •1.1. Зображення й позначення елементів електричних схем.
- •1.2. Зображення й позначення принципових електричних схем керування аэп.
- •2. Принципи автоматизації пуску, реверса й захисту аеп.
- •2.1. Принципи автоматизації пуску двигунів постійного струму.
- •Автоматизація режимів гальмування й реверсу двигунів.
- •Автоматизація режимів захисту двигунів.
- •План практичного заняття Тема: пз № 1. Побудова і експлуатація електричної контактної і безконтактної апаратурі управління електроприводами.
- •Навчальни питання і розподіл часу
- •4. Зміст практичного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета практичного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і участі в заняттях.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Підведення підсумків практичного заняття.
- •План практичного заняття
- •Навчальни питання і розподіл часу
- •4. Зміст практичного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета практичного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і участі в заняттях.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Підведення підсумків практичного заняття.
- •Введення
- •1. Управління аеп постійного струму за допомогою магнітних пускачів і станцій.
- •1.1. Принципи пуску двигуна у функції ерс і струму.
- •1.2. Принципи пуску двигуна у функції часу.
- •1.3. Електричні схеми корабельних пускачів і станцій постійного струму.
- •2. Управління аеп змінного струму за допомогою магнітних пускачів
- •2.1. Принципи управління аеп змінного струму.
- •2.2. Електричні схеми безконтактних пускачів змінного струму.
- •Висновки
- •Введення
- •Керування аеп за допомогою силових кулачкових контролерів
- •Керування аэп за допомогою магнітних контролерів.
- •3. Керування аеп за допомогою тиристорних контролерів.
- •Висновки
- •План семінарського заняття
- •Додаткова
- •Методичні вказівки курсантам (слухачам) щодо підготовки до семінарського заняття
- •План практичного заняття
- •Навчальни питання і розподіл часу
- •4. Зміст практичного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета практичного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і участі в заняттях.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Підведення підсумків практичного заняття.
- •План практичного заняття
- •Навчальни питання і розподіл часу
- •4. Зміст практичного заняття та методика його проведення
- •4.1. Мета практичного заняття.
- •4.2. Обов’язки курсантів (слухачів) по підготовці і участі в заняттях.
- •Організація і порядок контролю і проведення заняття.
- •4.5. Підведення підсумків практичного заняття.
- •Контрольні питання
- •Література
4.5. Вимоги до оформлення звітів і захисту результатів роботи.
У процесі виконання роботи курсанти (слухачі) оформлюють звіт, послідовно фіксуючи у ньому результати кожного етапу дослідження, виконуючи необхідні розрахунки, формулюючи необхідні пояснення і висновки. Звіт повинен бути оформленим, як правило, в години, які відведені на виконання роботи, і захищеним або зданим викладачу на перевірку.
За результатами контролю готовності курсантів (слухачів) до роботи, обсягу і правильності її виконання, змістовності і якості оформлення звіту та його захисту, викладач оцінює роботу курсанта (слухача), виставляє оцінку в журнал обліку навчальних занять.
Якщо курсант (слухач) пропустив лабораторне заняття, він повинен виконати відповідну роботу в години самопідготовки, подати викладачеві звіт та звітувати перед ним по роботі. В ці ж години проводиться повторна здача робіт, які були раніше не прийняті.
Лекція №5
ТЕМА: Електричні апарати і елементи керуючих пристроїв АЕП.
Навчальні цілі:
1. Ознайомити слухачів з основами класифікації керуючих пристроїв АЕП.
2. Вивчити основні побудови і принципи дії апаратів і елементів керуючих пристроїв АЕП.
3. Ознайомити слухачів з основними характеристиками апаратів і елементів керуючих пристроїв АЕП.
.
План лекції:
Введення.
Призначення й класифікація апаратів й елементів керуючих пристроїв АЕП.
Основи побудови й принцип дії контактно-релейних апаратів.
Основні характеристики електромагнітних апаратів
Виводи.
Література:
И.Р. Фрейдзон. Судововые автоматизированные электроприводы и системы. Л.: Судостроение. 1967.
Ю.Е. Глухов. Управление автоматизированным электроприводом. Севастополь: - СВВМИУ. 1979.
А.П. Богословський, Е.И. Певзнер. Судовые электроприводы. Справочник. Т. 1, 2. Л.: - Судостроение. 1983.
Правила эксплуатации электрооборудования кораблей (ПЕЕК - 91). Москва: - Военное издательство. 1992.
Введення
Керування електроприводом полягає в здійсненні пуску, регулюванні швидкості, гальмуванні, реверсуванні, а також у контролі за зміною параметрів кіл з метою захисту електричних машин й елементів схем.
Всі ці функції керування виконують так називані керуючі пристрої або комплектні пристрої керування, яки складають електричні контактні і безконтактні апарати, резистори й інші елементі.
1. Призначення й класифікація апаратів й елементів керуючих пристроїв аеп
Електричними апаратами називаються пристрої, призначені для виконання однієї або декількох операцій керування, контролю й захисту електричних машин і кіл.
Всі елементи керуючих пристроїв за принципом роботи можна розбити на контактні і безконтактні. Перші мають конструктивний вузол, називаний комутуючим контактом, за допомогою якого виробляється замикання й розмикання електричного кола. Другі засновані на зміні провідності в колах, що комутируються, шляхом впливу на їхній фізичний стан (напівпровідникові елементи, тиристори, симистори, магнітні підсилювачі), або на зміні взаємного розташування їхніх окремих частин (безконтактні сельсини, що обертаються, трансформатори й ін.).
Контактні елементи можуть приводитися в дію електромагнітним, механічним, гідравлічним шляхом або вручну.
Електричні кола в схемах керування електроприводом підрозділяються на чотири основні категорії:
головні (силові) кола, що проводять основні потоки електричної енергії (кола обмоток якоря, статора електричних машин);
кола керування, по яких здійснюється передача команд для спрацьовування апаратів;
кола збудження електричних машин;
кола сигналізації.
Останні три категорії кіл поєднуються загальною назвою - допоміжні кола.
Електричні апарати залежно від їхнього призначення й дії в схемі керування електроприводом можна розділити на три групи:
контактори - апарати, призначені для комутації струму в головних (силових) колах;
реле - апарати, що контролюють зміну тих або інших електричних величин, і автоматично спрацьовують при досягненні заданих значень уставок цих величин, керуючі роботою контакторів;
командо апарати - це одне - або багатоступінчасті апарати, призначені для замикання або розмикання кіл керування (кнопки керування, командо контролері, шляхові й кінцеві вимикачі, а також універсальні перемикачі).
По роду струму апарати підрозділяються на апарати постійного струму й апарати змінного струму.
Залежно від швидкодії апарати діляться на апарати миттєвої дії й з витримкою часу.
Електричні апарати виконують у схемах керування електроприводом різні функції й залежно від цього одержують спеціальні найменування.
Так, контактори підключають головні кола до джерела живлення, шунтують пускові резистори, реверсують електродвигуни, і тому відповідно називаються лінійними (головними) контакторами, контакторами прискорення, реверсивними контакторами.
Реле підрозділяються на реле керування, що призначені для приведення в дію електроприводів, реле захисту — для захисту електроприводів від виникнення ненормальних режимів роботи, й реле сигнальні — для приведення в дію світового або звукового сигналу.
Залежно від контрольованої фізичної величини, вони можуть бути реле часу, тиску, температури, рівня, напруги, струму.
Умови експлуатації корабельних електричних апаратів істотно відрізняються від умов експлуатації апаратів, застосовуваних у промисловості. До несприятливих факторів ставляться вібрації, струси, нахили, висока вологість, значні межі коливань температури, стиснуте розташування й у ряді випадків утрудненість доступу для огляду, можливість обливання морською водою й ін.
Корабельні електричні апарати керування й захисту електроприводів повинні мати високу надійність і довговічністю. Ці якості можуть бути забезпечені гарною електричною й механічною зносостійкістю апаратів, їхньою здатністю протистояти ударним вібраційним впливам і впливу підвищеної вологості й підвищеного нагрівання повітря.
До апаратів морських серій пред'являються наступні основні вимоги:
1. Апарати повинні довгостроково й надійно служити в умовах:
а) відносної вологості 95 ± 3%;
б) навколишньої температури від — 40 до + 40°С, а протягом двох годин — при температурі ± 60°С;
в) коливань напруги в мережах постійного струму в межах 175- 320 В, а в мережах змінного струму - у межах 70 - 105% номінального значення напруги.
Апарати повинні протистояти ударним впливам, а також впливу місцевої й загально корабельної вібрації у відповідності зі спеціально затвердженими нормами.
Головні контакти контакторів повинні витримувати 100 000 - 200 000 включень при пусковому струмі електродвигунів і номінальній напрузі. Весь контактор у цілому повинен витримувати без струму 1 000 000 включень і відключень.
Загальний опір ізоляції апарата, що не був в експлуатації, повинен бути не менш 100 мОм — у холодному стані, 50 мОм — у нагрітому до робочої температури стані, 2 мОм — після перебування в гідростаті протягом п'яти діб при вологості 95 ± 3% і температурі 20 ± 5°С. Опір апарата, що перебуває в експлуатації, необхідно підтримувати не менше 1 мОм.
5. Електрична міцність апарата повинна бути такий, щоб апарат витримував у нагрітому до робочої температури стані протягом однієї хвилини іспитову напругу 2 000 В змінного струму при частоті 50 Гц, або 2 500 В протягом однієї секунди. При цьому не повинне бути пробою ізоляції й дугових перекриттів.
Апарати також повинні забезпечувати постійну готовність до дії й безпеку обігу, легкий доступ до змінних частин, зручність відходу й можливість швидкої заміни змінних деталей найпростішим інструментом без розбирання апарата. Немаловажне значення мають мінімальні розміри й маса, економічність і технологічність конструкції і їхня відповідність вимогам серійного виробництва.
Додаткові вимоги, пропоновані до окремих апаратів, визначаються їхнім призначенням. Для силових контакторів велике значення мають комутаційні властивості. Для деяких видів реле істотне значення мають час спрацьовування, коефіцієнт повернення, чутливість. Для шляхових і кінцевих вимикачів має значення величина «мертвого» ходу.
Багато хто із цих вимог суперечать один одному, тому при створенні апаратів намагаються віддати перевагу найбільш важливим їхнім характеристикам, що відповідають умовам роботи й призначенню апарата.
