Тема 1.11. Основы электропровода

 

Студент должен знать:

· определение электропривода; режимы работы электродвигателей.

Уметь:

· читать принципиальные схемы управления электродвигателями.

 

Понятие об электроприводе. Выбор электродвигателя по механическим характеристикам Механические характеристики рабочих машин, соответствие их механическим характеристикам электродвигателей; классификация электродвигателей по способу сопряжения с рабочими машинами, по способу защиты от воздействия окружающей среды.

 Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы работы электродвигателей (длительный с постоянной и переменной нагрузкой, кратковременный, повторно-кратковременный); общее условие выбора двигателя по мощности. Метод эквивалентных величин (тока, мощности, момента) для выбора электродвигателя на длительный режим с переменной нагрузкой; выбор электродвигателя для кратковременного режима; выбор электродвигателя для повторно-кратковременного режима.

Схемы управления электродвигателями: общие сведения о схемах управления; магнитные пускатели (нереверсивный, реверсивный); примеры схем управления электродвигателя с применением релейноконтактной аппаратуры, с магнитными усилителями, с тиристорами.

 

Методические указания

Электрическим приводом (электроприводом) называется сочетание рабочего механизма машины, механической передачи и электродвигателя с аппаратурой для его управления.

Правильный выбор мощности двигателя имеет очень важное значение. При недостаточной мощности двигатель перегревается и не обеспечивает нормальную ра боту механизма; завышенная мощность двигателя снижает к.п.д. и cos j .

При изучении данной темы следует обратить внимание на выбор мощности двигателей в зависимости от их режимов работы. При неавтоматическом управлении все операции с двигателями, а именно : включение и выключение, изменение скорости и направления вращения, производятся вручную обслуживающим персоналом. Для этой цели в цепи двигателей устанавливают рубильники, выключатели, контроллеры, реостаты, а для защиты от перегрева – предохранители и автоматические выключатели.

Если управление производится без вмешательства обслуживающего персонала при помощи аппаратов управления и зависит лишь от характеристик аппаратов и их связи с производственным процессом, то оно называется автоматическим.

Аппараты автоматического управления: контакторы, реле, командо-аппараты.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Какой режим работы двигателя называют продолжительным, кратковременным, повторно-кратковременным? Начертить диаграммы работы двигателя в этих режимах.

2. Как определить мощность двигателя при указанных режимах?

3. Перечислить пускорегулирующие аппараты для управления электродвигателем.

  [1,2,3,4]

 

 Тема 1.12. Передача и распределение электрической энергии

Студент должен иметь представление:

· о типовых схемах электрического снабжения потребителей электрической энергии,

· о назначении и роли защитного заземления.

 

Схемы электроснабжения потребителей электрической электроэнергии, общая схема электроснабжения, понятия об энергосистеме и электрической системе. Простейшие схемы электроснабжения промышленных предприятий; схемы осветительных электросетей.

Элементы устройства электрических сетей: воздушные линии, кабельные линии, электропроводки, трансформаторные подстанции.

Выбор проводов и кабелей: выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву; выбор сечений проводов и кабелей с учетом защитных аппаратов; выбор сечений проводов и кабелей по допустимой потери напряжения.

Некоторые вопросы эксплуатации электрических установок: компенсация реактивной мощности; экономия электроэнергии; защитное заземление в электроустановках; защита от статического электричества; контроль электроизоляции.

 

Методические указания

Электрическая энергия вырабатывается на гидравлических и тепловых станциях, а затем передается к потребителю.

Величина напряжения для передачи электрической энергии определяется с таким расчетом, чтобы при наименьшей стоимости передачи, при наименьшей затрате проводниковых материалов передача энергии происходила с достаточно малыми потерями.

При изучении данной темы следует обратить внимание на определение сечения и выбор марки провода или кабеля в зависимости от условий работы.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется энергетической системой?

2. Какие способы прокладки проводов и кабелей в цеховых сетях вам известны?

3. Расшифровать условные обозначения проводов и кабелей: АПР, ПРД, ААБГ, АВВГ, ААБ. Как выполняют заземляющее устройство на предприятии? Принцип его действия. 

[1,2,3,4]

 

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Тема 2.1 Электровакуумные лампы, газоразрядные и полупроводниковые приборы

Студент должен иметь представление:

· об устройстве, назначении, принципе действия электровакуумных ламп, газоразрядных приборов;

Знать:

· устройство, назначение, принцип действия, области применения полупроводниковых приборов;

Уметь:

· составлять простейшие электронные схемы

Устройство, принцип действия и применение электровакуумных ламп; электровакуумный диод, его вольт-амперная характеристика, параметры, область применения; электровакуумный триод, его устройство.

Газоразрядные приборы: с несамостоятельным дуговым разрядом, с тлеющим разрядом. Условные обозначения, маркировка.

Электрофизические свойства полупроводников; собственная и примесная проводимости. Электронно-дырочный переход и его свойства, вольт-амперная характеристика. Устройство диодов. Выпрямительные диоды; зависимость характеристик диода от изменения температуры. Обозначение и маркировка диодов. Использование диодов.

Биполярные транзисторы, их устройство, три способа включения. Условные обозначения и маркировка транзисторов.

Тиристоры: устройство, анализ процессов в четырехслойной полупроводниковой структуре; динисторы, тринисторы.

Области применения полупроводниковых приборов.

      

Методические указания

Электроникой называется область науки и техники, в которой рассматриваются:

· электронные и ионные процессы, происходящие в вакууме, газах, жидкостях, твердых телах и плазме, а также на их границах;

· устройство и свойства электровакуумных, ионных и полупроводниковых приборов;

· применение этих приборов, электронных цепей и установок в различных областях науки, промышленности и т.д.

Электронными называются приборы, в которых явление тока связано с движением только электронов при наличии в приборах высокого вакуума, исключающего возможность столкновения электронов с атомами газа. К этой группе приборов относятся, например, двух- и трехэлектродные электронные лампы, электронно-лучевые трубки и др.

Электронные приборы применяются в выпрямителях, усилителях, генераторах, приемных устройствах высокой частоты, а также в автоматике, телемеханике, измерительной и вычислительной технике.

Ионными называются приборы, в которых явление тока обусловлено движением электронов и ионов, полученных при ионизации газа или паров ртути электронами. К ним относятся газотроны, тиратроны, ртутные вентили и др. Ионные приборы отличаются от электронных значительной инерционностью процессов, обусловленных большой массой иона. Поэтому ионные приборы могут применяться в установках с частотой, не превышающей нескольких килогерц.

Полупроводниковыми называются приборы, в которых ток создается в твердом теле движением свободных электронов и «дырок». Преимущества полупроводниковых приборов: малые размеры, масса, расход энергии, значительная механическая прочность, большой срок службы и простота эксплуатации.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называют собственной и примесной проводимостью полупроводников?

2. Почему полупроводниковый диод используют как выпрямитель переменного тока?

3. Для чего нужно знать параметры диода?

4. Объяснить устройство транзистора, какие возможны схемы его включения.

5. Как устроен тиристор и для чего он применяется?

[1,2,3,5]

 

Лабораторная работа 8

Снятие входных и выходных характеристик транзистора.