- •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
2. Електричні двигуни постійного струму
2.1. Устрій машин постійного струму.
Електричні двигуні по принципу совій дії зворотні, тому в гальмівному режиму роботи електроприводу вони працюють як генератори. З цей причини доцільно розглянути електричній двигун взагалі як електричну машину.
Електричною машиною постійного струму називається машина, призначена для перетворення механічної енергії в електричну енергію постійного струму (генератор) або електричної енергії постійного струму в механічну (двигун).
Побудова машини постійного струму нормального виконання показане на рис. 1.2. Машина складається із двох основних частин: нерухомої магнітної системи 1 й обертової частини 2, названої якорем. Магнітна система служить для створення магнітного потоку. У пазах сердечника якоря розташовується обмотка 3 з ізольованих мідних проводів, кінці яких через спеціальний пристрій — колектор 4 й електричні щітки 5 — з'єднуються із зовнішнім електричним ланцюгом. Магнітна система складається з полюсів 6, 7 і станини 8. Станина виконується зі сталевого лиття, а полюсі — з листової електротехнічної сталі товщиною 0,5—1 мм. Варто розрізняти головні 6 і додаткові 7 полюсі. На сердечниках головних полюсів розташовуються котушки 9 однієї або декількох обмоток збудження (послідовна обмотка збудження зі струмом якоря, паралельна — включається паралельно якорю, незалежна — живиться від мережі постійного струму). Головні полюсі створюють основний магнітний потік машини.
Рис. 1.2. Схема будови машини постійного струму.
Котушки 10 додаткових полюсів включаються послідовно з обмоткою якоря й створюють магнітне поле, що забезпечує без іскрову роботу машини. Сердечник якоря складається з одного або декількох пакетів, набраних з лакованих аркушів електротехнічної сталі. Між пакетами є радіальні вентиляційні канали. Сердечник утримується в спресованому стані натискними кільцями, що грають одночасно роль тримачів обмоток. Сердечник якоря встановленій на вал 11 (при діаметрах якоря до 500—600 мм), або на циліндричну зіркоподібну втулку. При діаметрах понад 900 мм сердечник якоря набирається із сегментів. Обмотка якоря виконується з послідовно з'єднаних секцій. Залежно від способу виконання й з'єднання секцій розрізняються питлеві, хвильові й комбіновані обмотки якоря.
Постійне магнітне поле ненавантаженої машини (струм навантаження І = 0) створюється магніторушійною силою (МРС) обмотки збудження, обтічної постійним струмом збудження Ів (рис. 1.3). При обертанні якоря із частотою п у його обмотці наводиться електрорушійною силою (ЕРС) із частотою f = рп. За допомогою колектора ця ЕРС випрямляється, і на щітках з'являється практично постійна по величині й напрямку ЕРС Еа.
При приєднання щіток машини до мережі постійного струму по обмотці якоря протікає струм Ія, що створює своє магнітне поле, що накладається на поле головних полюсів і змінює його. Це явище називається реакцією якоря. У машинах з ненасиченим магнітним ланцюгом реакція якоря спотворює первісне магнітне поле, а у випадку насиченого магнітного ланцюга - спотворює й зменшує первісне магнітне поле. Тому в насичених машинах величина ЕРС при навантаженні завжди менше, ніж у режимі холостого ходу.
При роботі в генераторному режимі (якір обертається від механізму по стрілці Г) струм якоря збігається по напрямку з ЕРС Еа. При роботі в режимі двигуна якір обертається в напрямку стрілки Д під дією електромагнітного обертаючого моменту М. Останній створюється в результаті взаємодії струму якоря з магнітним полем головних полюсів. У режимі двигуна струм якоря протилежний напрямку ЕРС Еа і має назву проти ЕРС. Це відбувається тому, що напруга мережі більше ЕРС Еа і струм якоря направленій назустріч ЕРС.
Рис. 1.3. Магнітне поле машини постійного струму.
