Раздел 3. Трансформаторы
3.1. Назначение, принцип действия и устройство трансформаторов. Классификация трансформаторов по назначению, числу фаз, способу охлаждения. Номинальные величины.
3.2. Теория рабочего процесса трансформатора, уравнение магнитодвижущих сил, уравнение электрического состояния.
3.3. Приведение параметров вторичной обмотки трансформатора к числу витков первичной. Векторная диаграмма и Т-образная схема замещения трансформатора.
3.4. Упрощенная схема замещения и соответствующая ей векторная диаграмма. Напряжение короткого замыкания. Внешняя характеристика трансформатора.
3.5. Активные сопротивления и индуктивные сопротивления рассеяния трансформаторов, и их расчет. Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания трансформатора.
3.6. Определение параметров схемы замещения трансформатора из опытов холостого хода и короткого замыкания.
3.7. Потери мощности в трансформаторе, коэффициент полезного действия и его зависимость от тока нагрузки .
3.8. Магнитные системы трехфазных трансформаторов, их особенности и области применения. Схемы и группы соединения трехфазных трансформаторов. Параллельная работа трансформаторов: условия включения, распределение нагрузки.
3.9. Регулирование напряжения трансформаторов: способы регулирования, способы переключения ответвлений.
3.10. Автотрансформаторы и области их применения.
3.11. Измерительные трансформаторы: назначение, схемы включения, особенности эксплуатации. Специальные типы трансформаторов: сварочные трансформаторы, преобразовательные трансформаторы.
Раздел 4. Вопросы теории электрических машин переменного тока
4.1. Основные типы электрических машин переменного тока, конструктивные схемы, устройство и принцип действия. Вращающееся магнитное поле многофазной обмотки переменного тока: принцип образования, основные свойства .
4.2. Основные принципы выполнения многофазных обмоток переменного тока. Схемы обмоток. Магнитодвижущие силы обмоток переменного тока.
Раздел 5. Асинхронные машины
5.1. Устройство, принцип действия, классификация асинхронных машин, области применения. Теория рабочего процесса асинхронной машины: уравнение магнитодвижущих сил, уравнения электрического состояния обмоток статора и ротора, составленные на основе второго закона Кирхгофа .
5.2. Приведение рабочего процесса асинхронной машины к рабочему процессу трансформатора, Т – образная схема замещения, векторная диаграмма. Расчет токов статора и ротора асинхронного двигателя по Т – образной схеме замещения. Зависимость токов от скольжения.
5.3. Расчет механической мощности, полезной и подведенной мощности асинхронного двигателя. Коэффициент полезного действия асинхронного двигателя. Зависимость электромагнитного момента от скольжения, напряжения питающей сети, сопротивления цепи обмотки ротора.
5.4. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Влияние вытеснения тока в обмотке ротора и насыщения магнитной цепи на величину пускового момента.
5.5. Рабочие характеристики асинхронного двигателя и расчет их по Т – образной схеме замещения.
5.6. Пуск асинхронных двигателей: общая характеристика процесса пуска, способы пуска короткозамкнутых двигателей, пуск двигателей с фазным ротором, асинхронные короткозамкнутые двигатели с улучшенными пусковыми свойствами.
5.7. Регулирование угловой скорости асинхронных двигателей, общая характеристика и сравнение способов регулирования. Частотное управление асинхронными двигателями: особенности частотного управления, законы одновременного регулирования частоты и напряжения питания, способы реализации. Электрическое торможение асинхронного двигателя.
5.8. Однофазный асинхронный двигатель: принцип действия, характеристики, способы пуска.
Раздел 6. Синхронные машины
6.1. Принцип действия и устройство синхронных машин. Конструкция явнополюсных и неявнополюсных синхронных машин.
6.2. Работа синхронного генератора при холостом ходе и при нагрузке. Реакция якоря в неявнополюсной машине. Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора при симметричной смешанной нагрузке.
6.3. Теория рабочего процесса явнополюсной синхронной машины: метод двух реакций, разложение МДС якоря на продольную и поперечную составляющие, приведение МДС и токов к условиям возбуждения.
6.4. Характеристики синхронных генераторов при автономной работе, а именно, характеристика холостого хода, установившегося короткого замыкания, внешняя, регулировочная.
6.5. Параллельная работа синхронных генераторов: способы включения на параллельную работу с сетью, регулирование активной и реактивной нагрузки при параллельной работе.
6.6. Электромагнитный момент синхронной машины. Угловая характеристика синхронной машины при параллельной работе с сетью большой мощности. Статическая устойчивость синхронных машин.
6.7. Синхронный двигатель: векторные диаграммы, рабочие характеристики, способы пуска.
Раздел 7. Основы электропривода
7.1. Основные понятия электропривода. Структурная схема электропривода. Механические характеристики производственных механизмов.
7.2. Уравнение движения электропривода. Классификация режимов работы электроприводов. Выбор мощности и типа двигателей с учетом их режима работы.
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№
п/п
|
№ раздела
дисциплины
|
Наименование лабораторных работ
|
1.
|
Раздел 2
|
Исследование двигателя постоянного тока с последовательным или с параллельным возбуждением
|
2.
|
Раздел 3
|
Исследование однофазного или трехфазного трансформатора
|
3.
|
Раздел 5
|
Исследование трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
|
5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Студентам требуется выполнить курсовую работу по заданию с методическими указаниями “Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением”, в котором изложена последовательность расчета и приведены все необходимые формулы. В приложении к заданию приведены номинальные данные обмоточных проводов и данные стержневых и броневых магнитопроводов. По результатам расчета должен быть выполнен чертеж на бумаге формата А3 или А4 (можно на миллиметровой), содержащий две проекции рассчитанного трансформатора.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Рекомендуемая литература
Копылов И.П. Электрические машины. – М., - Высшая школа. – 2009.
Кацман М. М. Электрические машины. – М., - Издательский центр «Академия» – 2010
Вольдек А.И. Электрические машины, ч.I – М.,- Высшая школа – 2007.
Вольдек А.И. Электрические машины, ч.II – М.,- Высшая школа 2008.
Онищенко Г.Б. Электрический привод. М., - Издательский центр «Академия» – 2008
Орлов В.В., Шумейко В.В., Седов В.И. Электрические машины. Часть I. Машины постоянного тока, трансформаторы. Конспект лекций. – М.: РГОТУПС, 2003
Шумейко В.В., Орлов В.В., Седов В.И. Электрические машины и электропривод. Уч. пос. Часть II. Машины переменного тока.– М.: РГОТУПС, 2004.
Седов В.И., Орлов В.В., Шумейко В.В. Электрические машины и электропривод. Уч. пос. Часть III.Электропривод и специальные электрические машины.– М.: РОАТ, 2009.
Шумейко В.В., Седов В.И. Электрические машины и электропривод. Расчет маломощного трансформатора с воздушным охлаждением. Задание на курсовую работу для студентов III курса специальности 210700. Автоматика телемеханика и связь на железнодорожном транспорте (АТС). М. – РГОТУПС, 2008
Седов В.И. Электрические машины и электропривод. Расчет трёхфазного трансформатора . Задание на курсовую работу для студентов III курса специальности 101800. Электроснабжение железных дорог (ЭНС). М. – РГОТУПС, 2002
Серебряков А.С., Шумейко В.В. MATHCAD и решение задач электротехники: Учебное пособие для вузов ж.д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005.
Седов В.И. Электрические машины и электропривод. Часть 3. Основные вопросы электропривода. Учебное пособие. 2006.
Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. – М.: Издательство МЭИ, 2003.
Тихомиров П.М. Расчёт трансформаторов. М.: - Энергия. 1986
Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. В 2-х ч. – М.: – Высшая школа. – 1987
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Программы по расчету характеристик электрических машин для математического пакета МАТКАД [7].
7. МАТЕРИАЛЬНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Специализированная лаборатория “Электрические машины”, позволяющая выполнять лабораторные работы в соответствии в соответствии с учебным планом.
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Основной формой изучения дисциплины является самостоятельная работа студентов-заочников с рекомендованной литературой. Самостоятельная работа организуется и направляется настоящей рабочей программой, а также системой лекций, лабораторных занятий и курсовой работой.
Рекомендуется следующий порядок самостоятельной работы:
ознакомиться с содержанием главы учебника, стараясь в первую очередь понять принцип действия и конструкцию данной машины;
уяснить методику математического описания процессов, освоить вывод уравнений, построение векторных диаграмм, понять характер изменения рабочих характеристик машин;
кратко законспектировать материал главы, осветив соответствующий вопрос (вопросы) рабочей программы.
Подготовка краткого конспекта является обязательным условием успешного усвоения предмета.
Во время лабораторно-экзаменационных сессий в помощь студентам-заочникам читаются обзорные лекции.
Необходимо помнить, что в обзорных лекциях излагается не весь материал предмета, а лишь часть его, а именно, те вопросы, которые обычно слабо усваиваются студентами при самостоятельной работе.
Конспект лекций
|
