Тема 1. 8. Электрические машины переменного тока

 

Студент должен знать:

· устройство, назначение, принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Уметь:

· определять параметры, пользоваться характеристиками электрических машин при анализе работы машин и аппаратов нефтегазоперерабатывающих производств

 

Назначение машин переменного тока и их классификация.

 Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных асинхронных электродвигателях и генераторах. Устройство машин переменного тока: статор электродвигателя и его обмоток. Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя. Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора. Скольжение. Э.д.с., сопротивление и токи в обмотках статора и ротора. Вращающий электромагнитный момент асинхронного электродвигателя. Пуск в ход трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным роторами. Регулирование частоты вращения трехфазных электродвигателей. Однофазный электродвигатель. Потери энергии и к.п.д. асинхронного электродвигателя. Области применения асинхронных электродвигателей. Понятие о синхронном электродвигателе.

 

Методические указания

Асинхронный двигатель – наиболее распространенный тип современного электродвигателя. Обладая высокими техническими и экономическими показателями, этот электродвигатель находит широкое применение в промышленных и бытовых установках.

Асинхронный двигатель состоит из двух главных частей: неподвижной части – статора и вращающейся части - ротора.

Принцип действия АД основан на наведении э.д.с. в обмотке ротора вращающимся магнитным полем.

В данной теме необходимо обратить внимание на основные параметры и характеристики АД, особенности пуска короткозамкнутых двигателей и двигателей с фазным ротором.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Как образуется магнитное поле асинхронных машин?

2. Как изменить направление вращения ротора двигателя?

3. Объяснить принцип работы асинхронного двигателя.

4. Назвать ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля статора при частоте 50 Гц.

5. Как определить скольжение? 

       [1,2,3,4]

 

Лабораторная работа № 6

Снятие рабочих характеристик трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

 

Тема 1.9. Электрические машины постоянного тока

Студент должен знать:

· устройство, назначение, принцип действия машин постоянного тока, ее обратимость.

Уметь:

· определять характеристики генератора и двигателя постоянного тока.

Устройство, назначение, принцип действия электрической машины постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря.

 Генераторы постоянного тока: генератор с независимым возбуждением, генератор с постоянным возбуждением, генератор с последовательным возбуждением, генератор смешанного возбуждения.

Электродвигатели постоянного тока: общие сведения; двигатели параллельного возбуждения; двигатели последовательного и смешанного возбуждения; пуск в ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока.

 

Методические указания

Электрическими машинами называются устройства, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую или электрической в механическую. В первом случае они называются генераторами, во втором – двигателями.

Электрические машины постоянного тока находят применение на электрическом транспорте, шахтных подъемниках и пр.

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на то, что одна и та же машина может работать и в качестве генератора и в качестве двигателя в зависимости от подведенной энергии. Это является отличительной особенностью электрических машин постоянного тока от прочих.

 

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Перечислить основные конструктивные узлы машины постоянного тока, их назначение.

2. Какие условия должны быть соблюдены для самовозбуждения генератора постоянного тока?

3. Почему в момент пуска двигатель потребляет значительный ток? Какова роль противо-эдс?

4.  Как регулируется частота вращения электродвигателей?

5. Почему у двигателя параллельным возбуждением скоростная характеристика называется жесткой?

    [1,2,3,4]

 

Лабораторная работа 7

Испытание генератора или двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

 

Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы

автоматики

 

Студент должен знать:

· назначение, основные характеристики электрических и магнитных элементов автоматики.

Уметь:

· снимать характеристики измерительных преобразователей.

 

Общие понятия об автоматике, автоматических системах, автоматизации производственных процессов. Элементы автоматики и их классификация по назначению, принципу действия.

Чувствительные элементы ( измерительные преобразователи), их использование для электрических измерений неэлектрических величин, для систем автоматического контроля, регулирования, управления.

Исполнительные элементы: приводные электромагниты ( клапанные, прямоходовые, с поперечным движением), магнитные муфты; исполнительные электродвигатели (постоянного тока, синхронные, асинхронные), шаговые электродвигатели.

Электромеханические промежуточные элементы систем автоматики: электромеханические контактные реле; шаговые распределители; контакторы; электромагнитные усилители; электромеханические элементы систем синхронной связи ( контактные и бесконтактные сельсины, магнесины).

Ферромагнитные промежуточные элементы систем автоматики: дроссели с подмагничиванием постоянным током; магнитные усилители (дроссельный, трансформаторный); обратная связь в магнитном усилителе; ферромагнитные бесконтактные реле; ферромагнитные стабилизаторы напряжения; ферромагнитные элементы логических и запоминающих устройств.

 

Методические указания

Автоматика – это область техники по созданию и применению автоматических устройств, приборов, механизмов, машин, т.е. средств автоматики, выполняющих управление производственными процессами без непосредственного участия человека. Та область автоматики, в которой применяются электрические и электронные приборы и устройства, называется электроавтоматикой.

Для контроля и управления различными производственными процессами применяется огромное число разнообразных автоматических устройств. По назначению различают: автоматический контроль, автоматическое управление и автоматическое регулирование.

Устройства автоматики состоят из различных элементов, которые можно разделить на следующие группы:

· чувствительные элементы – первичные преобразователи или датчики – предназначены для измерения значений различных величин;

· реле и переключатели – предназначены производить включение, выключение, переключение цепей измерения и управления;

· усилители – представляют собой промежуточные элементы, предназначенные для усиления полученных при измерении и контроле сигналов до значений, достаточных для приведения в действие исполнительных устройств или двигателей;

· исполнительные устройства и двигатели – производят требуемые изменения управляющих параметров.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Каково назначение исполнительных электродвигателей?

3. Пояснить механическую и регулировочную характеристику исполнительных двигателей.

4. Сравнить устройство и принцип действия контактных и бесконтактных элементов.

  [1,2,3,4]