Электрические машины ДКР Коваленя

Учреждение образования
«Гомельский государственный политехнический колледж»
Заочное отделение
СОГЛАСОВАНО
Зав. заочным отделением
УО ГГПК
УТВЕРЖДАЮ
Директор УО ГГПК
______________Г.С. Шкалькова
______________А. А. Савицкий
«____» ___________2010
«____» ___________2010
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
И ЗАДАНИЯ
для выполнения домашней контрольной работы
по дисциплине
Электрические машины
Специальность: 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования»
Гомель 2010г
Разработал преподаватель Комар А.В.
Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии
электрических дисциплин
Протокол №
от
Председатель цикловой комиссии Никулин С.А.
СОЖЕРЖАНИЕ
Введение
Общие методические указания
Распределение часов по разделам и темам
Рекомендуемая литература
Общие указания по выполнению контрольной работы
Раздел 1. КОЛЛЕКТОРНЫЕ МАШИНЫ
Тема 1.1. Принцип работы и устройство коллекторных машин постоянного тока
Тема 1.2. Обмотки якоря коллекторных машин
Тема 1.3. Магнитная цепь машин постоянного тока
Тема 1.4. Коммутация в машинах постоянного тока
Тема 1.5. Коллекторные генераторы постоянного тока
Тема 1.6. Коллекторные двигатели
Тема 1. 7. Машины постоянного тока специального назначения
Раздел 2. ТРАНСФОРМАТОРЫ
Тема 2.1. Устройство и рабочий процесс трансформаторов
Тема 2.2. Схемы и группы соединения обмоток и параллельная работа
трансформаторов
Тема 2.3. Автотрансформаторы, трехобмоточные трансформаторы
Тема 2.4. Трансформаторы специального назначения
Раздел 3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫХ МАШИН
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Тема 3.1. Принцип действия бесколлекторных машин переменного тока
Тема 3.2. Принцип выполнения и основные типы обмоток статора
Тема 3.3. Магнитодвижущая сила обмоток статора
Раздел 4. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Тема 4.1. Режимы работы и устройство асинхронной машины
Тема 4.2. Магнитное поле асинхронной машины
Тема 4.3. Рабочий процесс трехфазного асинхронного двигателя
Тема 4.4. Электромагнитный момент и рабочие характеристики асинхронного
двигателя
Тема 4.5. Опыты холостого хода и короткого замыкания асинхронного двигателя
Тема 4.6. Пуск и регулирование частоты вращения трехфазного асинхронного
двигателя
Тема 4. 7. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
Тема 4.8. Асинхронные машины специального назначения
Раздел 5. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Тема 5.1. Устройство синхронных машин
Тема 5.2. Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов
Тема 5.3. Параллельная работа синхронных генераторов.
Тема 5.4. Синхронные двигатели и синхронные компенсаторы
Тема 5.5. Синхронные машины специального назначения
Номера теоретических вопросов домашней контрольной работы
Практические задания контрольной работы
Экзаменационные вопросы по курсу «Электрических машин»
3
4
6
7
8
9
10
11
13
14
15
16
23
ВВЕДЕНИЕ
Программа предмета "Электрические машины" предназначена для средних
специальных учебных заведений и предусматривает изучение основ теории,
принципа действия, устройства и эксплуатационных свойств электрических машин
постоянного и переменного тока, трансформаторов.
Программа составлена с учетом межпредметных связей в соответствии с
учебными программами по общеобразовательным, специальным техническим и
профилирующим предметам, изучаемым согласно учебным планам специальности
2-360331 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования».
На вводном занятии по предмету учащиеся рассматривают вопросы развития
электроэнергетики, энергомашиностроения, функции трансформаторов при
передаче и распределении электроэнергии, увязывая рассмотрение этих вопросов с
вопросами экономики. При изучении предмета нужно отмечается вклад
отечественных и зарубежных ученых в развитие электромашиностроения.
Ориентировка на повторение материала по предмету «Теоретические основы
электротехники" способствует укреплению знаний по обоим предметам.
В разделе "Трансформаторы" особую важность представляет понимание
учащимися принципа действия трансформаторов, физических процессов,
происходящих при изменении нагрузки (процессов саморегулирования). При
рассмотрении конструкции трансформаторов следует подробно остановиться на
конструкции обмоток, указать марки обмоточных проводов, их материал, свойства
изоляции.
В разделе "Асинхронные машины" большое внимание следует уделить
изучению процессов, происходящих при изменении нагрузки. Данный материал
воспринимается легче при проведении аналогии между асинхронными машинами и
трансформаторами. Рассматривается вопрос построения и свойств механической
характеристики асинхронных двигателей, его понимание важно для приобретения
глубоких знаний по теме.
При изучении раздела "Синхронные машины" следует сосредоточить
внимание на перегрузочной способности двигателей, на явлении выпадения из
синхронизма, сравнить синхронные двигатели с асинхронными, уяснить критерии
при выборе двигателя. Изучение работы синхронного двигателя в
перевозбужденном режиме позволяет дополнить знания, полученные учащимися по
специальным предметам в темах "Коэффициент мощности".
На теоретических и лабораторных занятиях, при написании контрольной
работы учащиеся должны соблюдать единство терминологии, буквенных
обозначений электрических величин и единиц измерения, условных графических
обозначений в электрических схемах.
В результате изучения предмета "Электрические машины" учащиеся должны
знать:
 принцип действия, конструкцию, рабочие процессы и эксплуатационные
особенности трансформаторов и электродвигателей, применяемых в народном
хозяйстве;
 принцип действия, конструкцию, основные характеристики генераторов
постоянного и переменного тока;
должны уметь:
 производить
простейший
расчет
однофазного
многообмоточного
трансформатора;
 исследовать основные свойства трансформаторов и электрических машин;
обнаруживать
основные
неисправности
в
трансформаторах
и
электродвигателях, определять пути их устранения.
Целью данного методического пособия является оказание помощи учащимся
заочного отделения в изучении дисциплины «Электрические машины» путем
краткого изложения темы, показывающей основные моменты, в которых должен
разбираться специалист, указания литературных источников по прорабатываемой
теме, приведения вопросов по самоконтролю качества усвоения изучаемой темы,
выполнения контрольных работ по индивидуальным вариантам.
В результате самостоятельного изучения теоретического курса, конспектирования
тем (вопросов), предусмотренных учебной программой дисциплины, выполнения
контрольной работы, отработки лабораторных и практических занятий и
прослушивания на сессии отдельно отобранных лекций по разделам дисциплины
учащиеся имеют полную возможность добиться качественного усвоения учебного
материала дисциплины и выполнить все предусмотренные стандартом
специальности требования.
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По курсу «Электрических машины» на заочном отделении предусмотрено
выполнение одной контрольной работы учащимися четвертого курса, объем которой
составляет написание ответов на два контрольных вопроса и решение трех задач по
основным темам курса. Задание содержит 20 вариантов, которые выбираются в
соответствии с номером по списку в журнале группы. Работа предусматривает
использование справочных материалов.
Большое значение для учащегося-заочника имеет умение работать
самостоятельно с литературными источниками. Значительную роль играет
рациональная, правильная организация учебного процесса, организация работы с
книгой, что включает в себя:
 распределение времени занятий;
 создание необходимых условий для занятий:
 плановость занятий;
 методику изучения, усвоения материала.
Ознакомившись с программой и методическими указаниями по данной
дисциплине, выбрать из имеющегося перечня литературу по «Электрическим
машинам». Внимательно прочитать нужную тему учебника, уяснить сущность
рассматриваемых в учебнике вопросов. Разобрав вопрос, кратко законспектировать
содержание его ответа. При этом следует излагать только суть вопроса, дополняя
запись схемами, рисунками.
Конспект должен иметь поля шириной 3-4 см для оставления заметок,
пояснений. Встречающиеся в программном материале формулы распишите по
величинам и укажите единицы измерения, в которых они измеряются.
После разбора темы по учебнику и методическим указаниям, приступите к
ответу на вопросы самоконтроля, помещенные в конце темы данных методических
указаний. Это поможет вам обратить внимание на основные моменты в теме и лучше
подготовиться к экзамену.
Проработав и законспектировав учебный материал, приступите к выполнению
контрольной работы, которая в соответствии с графиком должна быть выслана в
колледж.
Контрольная работа преподавателем колледжа должна быть проверена в течение
недели с момента регистрации в заочном отделении. По результатам проверки
контрольной работы преподавателем пишется рецензия. По указанным в рецензии
замечаниям в возвращенной контрольной работе делается доработка. Исправленная
контрольная работа должна быть представлена на экзамене по данной дисциплине.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ПО РАЗДЕЛАМ И ТЕМАМ
по дисциплине «Электрические машины»
Специальность 2-360331 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования»
Раздел, тема
Всего
1
Введение
Раздел 1. Коллекторные машины
1.1 Принцип работы и устройство коллекторных машин постоянного тока
1.2 Обмотки якоря коллекторных машин
Практическая работа №1
Расчёт параметров и построение развёрнутой схемы обмотки якоря
1.3 Магнитная цепь машины постоянного тока
1.4 Коммутация в машинах постоянного тока
1.5 Коллекторные генераторы постоянного тока
Лабораторная работа №1
Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения
Практическая работа №2
Определение расчётных, эксплуатационных параметров генераторов
1.6 Коллекторные двигатели
Лабораторная работа №2
Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения
Лабораторная работа №3
Исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
Практическая работа №3
Определение расчетных, эксплуатационных параметров двигателей постоянного тока
1.7 Машины постоянного тока специального назначения
Раздел 2. Трансформаторы
2.1 Устройство и рабочий процесс трансформатора
Лабораторная работа №4
Исследование двухобмоточного силового трансформатора методами холостого хода и
короткого замыкания
Практическая работа №4
Определение расчетных, эксплуатационных показателей трансформаторов
2.2 Схемы и группы соединения обмоток, параллельная работа трансформаторов
Лабораторная работа №5
Опытное определение групп соединения трёхфазного двухобмоточного силового
трансформатора
Лабораторная работа №6
Исследование параллельной работы трёхфазных двухобмоточных трансформаторов
2.3 Автотрансформаторы и трёхобмоточные трансформаторы
2.4 Трансформаторы специального назначения
Обязательная контрольная работа №1
Раздел 3. Общие вопросы теории бесколлекторных машин переменного тока
3.1 Принцип действия бесколлекторных машин переменного тока
3.2 Принцип выполнения и основные типы обмоток статора
Практическая работа №5
Расчёт параметров и выполнение развёрнутой схемы обмоток статора машины
переменного тока
3.3 Магнитодвижущая сила обмоток статора
Раздел 4. Асинхронные машины
4.1 Режимы работы и устройство асинхронной машины
4.2 Магнитное поле асинхронной машины
4.3 Рабочий процесс трёхфазного асинхронного двигателя
4.4 Электромагнитный момент и рабочие характеристики асинхронного двигателя
2
2
36
4
6
2
4
8
Кол-во часов
Изучается
Изучается
самостоятел
на сессии
ьно
3
4
2
9
27
1
3
1
3
2
1
2
4
5
2
2
10
2
8
2
2
2
2
26
12
5
3
2
23
9
2
2
8
1
7
2
2
4
1
1
16
3
10
2
1
4
1
1
14
2
2
3
58
4
2
8
10
1
13
2
2
3
2
45
2
4
4
7
1
2
Практическая работа №6
Определение расчётных, эксплуатационных параметров асинхронного двигателя
Лабораторная работа №7
Исследование трёхфазного асинхронного двигателя методом непосредственной
нагрузки (часть1)
Лабораторная работа №7
Исследование трёхфазного асинхронного двигателя методом непосредственной
нагрузки (часть 2)
4.5 Опыт холостого хода и короткого замыкания асинхронного двигателя
Лабораторная работа №8
Исследование трёхфазного асинхронного двигателя методом холостого хода (часть1)
Лабораторная работа №8
Исследование трёхфазного асинхронного двигателя методом короткого замыкания
(часть 2)
4.6 Пуск и регулирование частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя
Лабораторная работа №9
Исследование
способов
пуска
трёхфазных
асинхронных
двигателей
короткозамкнутым ротором
Практическая работа №7
Исследование способов пуска трёхфазных асинхронных двигателей с фазным ротором
4.7 Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
Лабораторная работа №10
Исследование трёхфазного асинхронного двигателя в однофазном и конденсаторном
режимах
Лабораторная работа №11
Определение начал и концов обмоток статора
4.8 Асинхронные машины специального назначения
Раздел 5. Синхронные машины
5.1 Устройство синхронных машин
5.2 Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов
Лабораторная работа №12
Исследование трехфазного синхронного генератора
5.3 Параллельная работа синхронных генераторов
Обязательная контрольная работа №2
Лабораторная работа №13
Исследование трехфазного синхронного генератора, включенного на параллельную
работу с сетью
5.4 Синхронные двигатели и синхронные компенсаторы
Лабораторная работа №14
Исследование трехфазного синхронного двигателя
Практическая работа №8
Определение компенсационной мощности
Практическая работа №9
Определение расчётных, эксплуатационных параметров синхронных машин
5.5 Синхронные машины специального назначения
Итого
3
2
4
2
2
8
8
2
2
10
1
9
2
2
8
1
7
2
2
6
24
2
6
6
1
5
1
6
18
1
6
2
5
1
2
8
1
2
7
2
2
2
160
32
18
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная.
1. Шевчик Н.Е., Подгайский Т.Д. Электрические машины. - Мн.: Дизайн ПРО,
2000. Кацман М.М. Электрические машины. - М.: Высш. шк., 2001.
2. Кацман М. М. Руководство к лабораторным работам по электрическим
машинам и электроприводу. - М., 1983.
Дополнительная:
1. Пиотровский Л. М. Электрические машины. - Л., 1974.
2. Справочник по электрическим машинам: В 2 т. Под ред. И.П. Кольшова. - М.,
1988.
3. Читечян В. И. Электрические машины: Сборник задач. - М., 1988.
4. Токарев Б. Ф. Электрические машины. - М, 1989.
5. Брускин Д. Э.и др. Электрические машины. - М., 1987.
6. Глебович А. А., Шичков Л. П. Электрические машины и основы
электропривода. -М, 1989.
7. Кравчик А.Э. и др. «Справочник: асинхронные двигатели серии 4А», М.:
Энергоиздат, 1982.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Задания домашней контрольной работы по дисциплине «Электрические
машины» составлены в соответствии с рабочей программой, утвержденной
директором Гомельского государственного политехнического техникума в 2011 г.
Работа над контрольной работой начинается с подбора литературы из числа
источников информации рекомендованных в данном методическом указании,
имеющихся на предприятии дополнительных источников (журналы, справочная
литература).
Объем выполненной контрольной работы примерно одна школьная тетрадь.
Контрольная работа выполняется после самостоятельной проработки
теоретического курса. При выполнении контрольной работы, следует избегать
механического переписывания текста из учебника. При написании контрольной
работы обязательно оставлять поля для пометок преподавателя. Писать домашнюю
контрольную работу надо только синими или фиолетовыми чернилами.
Использовать для написания красный или зеленый цвет чернил запрещено!
Ответы на вопросы должны быть содержательными и по сути поставленного
вопроса. Если ответ сопровождается схемой, рисунком или графиком, то
выполнять их надо аккуратно в соответствии с правилами черчения. Помещать в
контрольную работу материалы, выполненные на ксероксе, запрещено!
Отвечать на вопросы надо последовательно, обязательно указывая номер
вопроса по перечню, приведенному ниже. Вначале переписывается условие
вопроса, затем пишется слово «ответ» и излагается ответ на поставленный вопрос.
При решении задачи вначале переписывается условие в соответствии с
номером варианта. Выполняется обозначение заданных величин в соответствии с
общепринятыми символами, приводятся их значения с переводом единиц
измерения в систему СИ. Ход решения (последовательность определения
неизвестных величин) должен быть явно виден. При расчете формул необходимо в
них подставлять значения и только потом показывать ответ с соответствующими
единицами измерения.
Например: М2=9,55 Рн/пн=9,55*600/750=7,64 Нм.
Задачи 1 и 2 сопровождаются приведением схемы рассматриваемого
устройства. Ответ задачи записывается обязательно и размещается в конце задачи
после проведенных расчетов.
СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДМЕТА
Введение
Цели и задачи предмета. Роль электрических машин и трансформаторов в электрификации народного хозяйства. История создания трансформаторов и электрических
машин, этапы развития. Достижения и перспективы развития отечественного
электромашиностроения.
Классификация электрических машин.
Литература: [1, § В1-В2] [2, §В1-В3].
Раздел 1. Коллекторные машины
Тема 1.1. Принцип работы и устройство коллекторных машин постоянного тока
Основные законы электротехники в применении к теории электрических машин.
Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока.
Устройство коллекторной машины постоянного тока.
Серии машин постоянного тока, выпускаемых промышленностью.
Литература: [1, §1.1 ] [2, §24.1-24.2].
Тема 1.2. Обмотки якоря коллекторных машин
Принцип выполнения обмоток якоря.
Типы обмоток, простые петлевые и волновые, сложные петлевые и волновые, комбинированная обмотка.
Уравнительные соединения обмоток якоря первого и второго рода.
Области применения различных типов обмоток якоря.
Выражение электродвижущих сил (ЭДС) обмотки якоря, электромагнитного момента
машины постоянного тока.
Литература: [1, §1.2 ] [2, §25.1-25.5].
Тема 1.3. Магнитная цепь машин постоянного тока
Конструкция магнитопроводов машин постоянного тока.
Магнитодвижущая сила (МДС) обмотки возбуждения в режиме холостого хода.
Магнитная цепь и ее участки.
Реакция якоря в машине постоянного тока.
Магнитное поле машины при нагрузке.
Учет размагничивающего действия реакции якоря.
Компенсационная обмотка: назначение, конструкция, область применения.
Литература: [1, § 1.3] [2, §26.1-26.5].
Тема 1.4. Коммутация в машинах постоянного тока
Причины, вызывающие искрение на коллекторе.
Стандартная шкала искрения.
Сущность процесса коммутации, виды коммутации.
Способы улучшения коммутации.
Помехи радиоприему и способы их ослабления.
Литература: [1, § 1.4] [2, §27.1-27.6].
Тема 1.5. Коллекторные генераторы постоянного тока
Уравнения ЭДС И моментов для генераторов.
Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения.
Генераторы постоянного тока независимого, параллельного и смешанного возбуждения, схемы включения, принцип работы, характеристики холостого хода, внешние
и регулировочные.
Типы генераторов и области их применения.
Литература: [1, § 1.5] [2, §28.1-28.4].
Тема 1.6. Коллекторные двигатели
Уравнения электродвижущих сил и моментов для двигателя постоянного тока.
Коллекторные двигатели постоянного тока параллельного, последовательного и
смешанного возбуждения: схемы включения, принципы работы, основные
характеристики, область применения.
Регулировочные свойства коллекторных двигателей; явление "разноса".
Коллекторный двигатель переменного тока последовательного возбуждения.
Универсальный
коллекторный
двигатель:
особенности
конструкции,
характеристики, область применения.
Потери и коэффициент полезного действия машины постоянного тока.
Литература: [1, §1.6 ] [2, §29.1-29.10].
Тема 1.7. Машины постоянного тока специального назначения
Вентильный и исполнительные двигатели постоянного тока, тахогенераторы и сварочные генераторы. Их устройство, принцип действия и область применения.
Литература; [1, §1.7 ] [2, §30.1-30.4].
Раздел 2. Трансформаторы
Тема 2.1. Устройство и рабочий процесс трансформаторов
Назначение. область применения, принцип действия, устройство и классификация
трансформаторов.
Уравнение электродвижущих сил, токов.
Приведение параметров вторичной обмотки трансформаторов к параметрам первичной.
Уравнения ЭДС, МДС приведенного трансформатора.
Схема замещения и векторная диаграмма приведенного трансформатора.
Трансформирование трехфазного тока.
Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.
Явления, возникающие при намагничивании магнитопроводов трансформаторов.
Опытное определение параметров реального трансформатора и схемы замещения по
данным опытов холостого хода, короткого замыкания.
Упрощенная векторная диаграмма трансформатора.
Изменение вторичного напряжения, внешние характеристики трансформатора при
различном характере нагрузки.
Потери мощности, коэффициент полезного действия трансформаторов.
Способы регулирования напряжения трансформаторов.
Литература: [1, §5.1] [2, §1.1-1.15].
Тема 2.2. Схемы и группы соединения обмоток и параллельная работа трансформаторов
Схемы соединения обмоток трехфазного трансформатора.
Влияние схемы соединения обмоток на отношение линейных напряжений трехфаз-
ных трансформаторов.
Группы соединения (основные и производные).
Группы соединения, предусмотренные стандартом.
Необходимость в параллельной работе трансформаторов, условия и схемы их
включения.
Литература: [1, §5.2] [2, §2.1-2.2].
Тема 2.3. Автотрансформаторы, трехобмоточные трансформаторы
Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов. Достоинства и
недостатки
автотрансформаторов
по
сравнению
с
двухобмоточными
трансформаторами.
Трехфазные трансформаторы.
Регулировочные трансформаторы.
Трехобмоточные трансформаторы, их назначение, особенности работы.
Литература: [1, §5.5] [2, §3.1-3.2].
Тема 2.4. Трансформаторы специального назначения
Трансформаторы
с
плавным
регулированием
вторичного
напряжения.
Трансформаторы для выпрямительных установок: особенности работы, коэффициент
типовой мощности трансформатора. Сварочные трансформаторы.
Литература: [1, §5.6] [2, §5.1-5.4].
Раздел 3. Общие вопросы теории бесколлекторных машин переменного тока
Тема 3.1. Принцип действия бесколлекторных машин переменного тока
Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей, синхронного
генератора. Устройство статора синхронной и асинхронной машины.
Литература: [1, §2.1] [2, §6.1-6.2].
Тема 3.2. Принцип выполнения и основные типы обмоток статора
Принцип выполнения обмоток статора: понятие о катушке (секции), полюсном делении, шаге обмотки по пазам, ЭДС проводника обмотки.
График распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, ЭДС катушки (секции).
Укорочение шага обмотки - основное средство ослабления высших гармоник ЭДС.
Коэффициент укорочения шага обмотки.
Обмотки сосредоточенные и распределенные.
Число пазов на полюс и фазу.
Коэффициент распределения.
Обмоточный коэффициент.
Катушечная группа.
ЭДС катушечной группы и фазной обмотки статора.
Трехфазная, обмотка с целым числом пазов на полюс и фазу.
Трехфазные обмотки статора - двухслойные и однослойные.
Обмотки петлевые и волновые.
Понятие об обмотках с дробным числом пазов на полюс и фазу.
Понятие об однофазных обмотках статора.
Литература: [1, §2.4] [2, §7.1-7.5, 8.1-8.4].
Тема 3.3. Магнитодвижущая сила обмоток статора
МДС сосредоточенной и распределенной обмоток статора. МДС трехфазной
обмотки.
Принцип получения вращающегося магнитного поля посредством трехфазной обмотки статора.
Понятие о круговом, эллиптическом и пульсирующем магнитных полях.
Литература: [1, §2.2] [2, §9.1-9.5].
Раздел 4. Асинхронные машины
Тема 4.1. Режимы работы и устройство асинхронной машины
Режимы работы асинхронной машины: двигательный, генераторный и тормозной.
Условия перехода асинхронной машины в указанные режимы. Устройство
трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.
Особенности конструкций асинхронного двигателя с фазным ротором. Маркировка
выводов обмоток асинхронного двигателя. Соединение обмоток статора звездой и
треугольником.
Литература: [1,§ 3.1] [2, §10.1-10.2].
Тема 4.2. Магнитное поле асинхронной машины
Магнитная цепь асинхронного двигателя. МДС обмотки статора в режиме холостого
хода.
Основной магнитный поток и потоки рассеяния.
Индуктивные сопротивления обмоток асинхронного двигателя.
Роль зубцов сердечника в создании электромагнитных сил и наведении ЭДС в обмотке электрической машины.
Литература: [1, §3.3-3.4] [2, §11.1-11.4].
Тема 4.3. Рабочий процесс трехфазного асинхронного двигателя
Аналогия между асинхронной машиной и трансформатором. Уравнения ЭДС
асинхронного двигателя (АД) при неподвижном и вращающемся роторе.
Понятие о скольжении асинхронной машины.
Частота ЭДС, наведенной в обмотке ротора.
Уравнения МДС и токов АД.
Приведение параметров обмотки ротора к параметрам обмотки статора.
Векторная диаграмма и схема замещения АД.
Потери и КПД асинхронного двигателя.
Литература: [1, §3.5.-3.6 ] [2, §12.1-12.3].
Тема 4.4. Электромагнитный момент и рабочие характеристики асинхронного
двигателя
Электромагнитный
момент
асинхронного
двигателя.
Зависимость
электромагнитного момента от скольжения. Максимальный момент и критическое
скольжение.
Начальный пусковой момент.
Перегрузочная способность асинхронного двигателя.
Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
Способы улучшения коэффициента мощности асинхронного двигателя, влияние напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора на форму механической
характеристики асинхронного двигателя.
Литература: [1, §3.8-3.9] [2, §13.1-13.5].
Тема 4.5. Опыты холостого хода и короткого замыкания асинхронного двигателя
Опыты холостого хода, короткого замыкания асинхронного двигателя: схема опытов,
порядок проведения и использование результатов опытов для расчета параметров
схемы замещения асинхронного двигателя.
Расчет и построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по схеме замещения с вынесенным намагничивающим контуром.
Литература: [1, §3.7] [2, §14.1-14.6].
Тема 4.5. Опыты холостого хода и короткого замыкания асинхронного двигателя
Опыты холостого хода, короткого замыкания асинхронного двигателя: схема опытов,
порядок проведения и использование результатов опытов для расчета параметров
схемы замещения асинхронного двигателя.
Расчет и построение рабочих характеристик асинхронного двигателя по схеме замещения с вынесенным намагничивающим контуром.
Литература: [1, §3.7] [2, §14.1-14.6].
Тема 4.6. Пуск и регулирование частоты вращения трехфазного асинхронного
двигателя
Пусковые свойства трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутой
обмоткой ротора.
Способы пуска асинхронных двигателей при пониженном напряжении: переключением обмотки статора со звезды на треугольник, автотрансформаторный,
реакторный.
Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором.
Регулирование частоты вращения, трехфазных асинхронных двигателей изменением
скольжения, числа пэр полюсов в обмотке статора, частоты питающего напряжения,
Литература: [1,§ 3.10-3.11] [2, §15.1-15.4].
Тема 4.7. Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели
Принцип
действия
однофазного
асинхронного
двигателя.
Разложение
пульсирующего магнитного поля на два вращающихся. Пуск и реверс однофазного
асинхронного двигателя.
Получение вращающегося магнитного поля посредством двух обмоток на статоре.
Фазосдвигающие элементы: активное сопротивление, индуктивность и емкость.
Конденсаторные асинхронные двигатели. Выбор рабочей и пусковой емкостей.
Использование трехфазного асинхронного двигателя для работы от однофазной сети.
Литература: [1, §3.13] [2, §16.1-16.4].
Тема 4.8. Асинхронные машины специального назначения
Индукционные регуляторы и фазорегуляторы.
Асинхронный преобразователь частоты. Назначение, принцип работы и основные
характеристики этих машин
Понятие о линейных асинхронных двигателях
Литература: [1,§ 3.15] [2, §17.1-17.5].
Раздел 5. Синхронные машины
Тема 5.1. Устройство синхронных машин
Типы синхронных машин: машины явнополюсные и неявнополюсные и их
устройство.
Способы возбуждения синхронных машин.
Гидрогенераторы и турбогенераторы. Дизельгенераторы. Особенности конструктивного исполнения этих машин.
Литература: [1, §4.1-4.3 ] [2, §19.1-19.2].
Тема 5.2. Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов
Реакция якоря в трехфазном синхронном генераторе при активном, индуктивном,
емкостном и смешанных видах нагрузки.
МДС статора и ее составляющие по продольной и поперечной осям.
Уравнение ЭДС и векторные диаграммы явнополюсного и неявнополюсного синхронных генераторов.
Характеристики холостого хода и короткого замыкания.
Внешние и регулировочные характеристики синхронного генератора.
Номинальное изменение напряжения синхронного генератора.
Потери и КПД синхронной машины.
Литература: [1, §4.4-4.8] [2, §20.1-20.8].
Тема 5.3. Параллельная работа синхронных генераторов.
Условия и порядок включения синхронных генераторов на параллельную работу с
сетью методами точной синхронизации и самосинхронизации.
Работа синхронного генератора, включенного на параллельную работу с сетью, при
изменении вращающегося момента и тока в обмотке возбуждения.
Электромагнитная мощность синхронной машины: угловая характеристика, синхронизирующая мощность.
Перегрузочная способность синхронного генератора.
Колебания синхронных машин и способы их ослабления.
Успокоительная обмотка, ее назначение и конструкция
Литература: [1, §4.9] [2, §21.1-21.7].
Тема 5.4. Синхронные двигатели и синхронные компенсаторы
Особенности конструкции синхронного двигателя. Пуск в ход синхронного
двигателя.
Электромагнитная мощность и угловая характеристика синхронного двигателя.
Работа синхронного двигателя при изменении тока в обмотке возбуждения и при изменении нагрузочного момента.
Моменты входа в синхронизм и выхода из синхронизма.
Синхронный компенсатор: назначение, схема включения, особенности конструкции.
Литература: [1, § 4.10] [2, §22.1-22.4].
Тема 5.5. Синхронные машины специального назначения
Реактивный и гистерезисный синхронные двигатели.
Шаговые двигатели. Назначение, принцип работы и устройство этих машин.
Литература: [1, §4.11] [2, §23.2-23.4]
НОМЕРА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ ДОМАШНЕЙ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
При написании контрольной работы учащиеся отвечают на три контрольных
вопроса в соответствии со своими начальными буквами фамилии (по горизонтали) и
имени (по вертикали) (таблица 1).
Таблица 1
Фами А,Б,В
лия
Имя
А,Г,Е 1,36,
46
И,М,П 14,29,
48
Т,Х
9,19,
,Ш
30
Э,Б,Д 11,40,
54
Ж,К,Н 18,31,
43
Р,У,Ц 6,20,
45
Щ,Ю, 9,38,
В
51
З,Л,О 8,28,
45
С, Ф, 8,40,
Ч
53
Я
1,19,
44
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Г,Д,Е Ё,Ж,З И,К,Л М,Н,
О
П,Р,С Т,У,
Ф
Х,Ц,
Ч
Ш,Щ, Э,Ю,
Ы
Я
2,39,
48
2,35,
47
11,22,
30
10,20,
44
12,29,
46
5,21,
41
15,32,
37,
1,39,
50
13,33,
43
8,29,
51
6,26,
43,
13,23,
39
3,21,
37
13,32,
49
10,26,
40
6,33,
50
12,34,
55
17,24,
43
16,31,
46
4,25,
33
12,19,
39,
5,10,
50
8,28,
38
3,25,
36,
7,25,
44
14,45,
51
1,35,
49
8,34,
52
18,36,
48
8,26,
43
18,27,
37
7,20,
37
2,20,
36
15,30,
46
7,26,
38
5,40,
46
9,34,
52
14,38,
47
9,30,
53
3,37,
53
10,29,
46
15,32,
49
3,28,
42,
16,31,
50
17,21,
39
13,30,
47
2,22,
36
12,42,
52
7,40,
51
3,34,
52
4,38,
49
18,.30,
47
11,31,
55
4,31,
49
18,27,
32
3,22,
43
14,41,
55
6,23,
45
11,33,
53
4,41,
52
12,22,
38,
1,19,
45
12,31,
48
2,44,
47
5,28,
32
11,33,
48
5,23,
32
15,35,
50
5,24,
42
16,32,
54
16,29,
54
17,27,
34
4,24,
41
9,23,
39,
4,33,
50
14,30,
40
7,44,
51
7,35,
49
4,25,
34
17,29,
35
6,36,
55
10,28,
41
1,21,
37
17,24,
42
6,29,
47
15,27,
42
2,42,
53
16,35,
55
9,33,
54
10,31,
54
Устройство коллекторных машин постоянного тока.
Принцип действия генератора постоянного тока.
Принцип действия двигателя постоянного тока.
Расскажите принцип выполнения простой петлевой обмотки, по каким
выражениям определяются её основные параметры, области применения.
Расскажите про уравнители первого и второго рода
Расскажите принцип выполнения простой волновой обмотки, по каким
выражениям определяются её основные параметры, области применения.
Назовите условия симметрии якоря машин постоянного тока.
ЭДС и электромагнитный момент машин постоянного тока.
Расскажите про магнитное поле машины постоянного тока, назовите участки
магнитной системы и магнитной цепи МПТ. Объясните учет
размагничивающего действия реакции якоря.
Реакция якоря и ее размагничивающее действие. Компенсационная обмотка.
Какие существуют причины, вызывающие искрение на коллекторе МПТ, чем
они обусловлены. Назовите виды коммутации МПТ и расскажите про каждый
из них.
10.Уравнения ЭДС и моментов для генератора постоянного тока.
11.Генераторы постоянного тока независимого возбуждения: схемы включения,
принцип работы, основные характеристики.
12.Генераторы постоянного тока смешанного возбуждения: схемы включения,
принцип работы, основные характеристики.
13.Уравнения ЭДС и моментов для двигателя постоянного тока.
14.Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения: схемы включения,
принцип работы, основные характеристики.
15.Какие способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока
параллельного возбуждения вы знаете, расскажите про каждый из них.
16.Двигатели постоянного тока последовательного возбуждения: схемы
включения, принцип работы, основные характеристики.
17.Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока.
18.Машины постоянного тока специального назначения.
19.Принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Область
применения трансформаторов.
20.Уравнения напряжений, магнитодвижущих сил и токов трансформатора.
Какие существуют
схемы замещения однофазного трансформатора,
изобразите их.
21.Векторная диаграмма однофазного трансформатора.
22.Трехфазный трансформатор: схемы и группы соединения обмоток.
23.Опыт холостого хода однофазного и короткого трансформатора, потери
мощности.
24.Параллельная работа трансформаторов.
25.Какие виды потерь мощности существуют в однофазном трансформаторе, чем
они обусловлены, по каким выражениям определяются. Что такое КПД
трансформатора, формулы для его определения.
26.Расскажите,
как
осуществляется
регулирование
напряжения
трансформаторов.
27.Расскажите,
что
такое
автотрансформаторы
и
трёхобмоточные
трансформаторы, их устройство и области применения.
28.Какие вы знаете трансформаторы специального назначения, расскажите про
каждый из них
29.Принцип действия асинхронного двигателя.
30.Основные типы обмоток статора машин переменного тока, и требования к ним.
31.Круговое пульсирующее и эллиптическое магнитное поле.
32.Режимы работы асинхронной машины.
33.Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором.
34.Магнитное поле и магнитная цепь асинхронного двигателя.
35.Объясните аналогию между асинхронным двигателем и трансформатором.
Напишите уравнения электродвижущих сил в обмотке статора и ротора
(подвижном и неподвижном) асинхронного двигателя
36.Схемы замещения асинхронного двигателя.
37.Потери и КПД асинхронного двигателя.
38.Электромагнитный момент и механическая характеристика асинхронного
двигателя.
39.Объясните, что такое электромагнитный, пусковой, максимальный и
статический моменты. Напишите, по каким выражениям они определяются.
Изобразите вид механической характеристики, укажите на ней все эти моменты
и, какое им соответствует скольжение. Что такое перегрузочная способность
АД. Расскажите, как влияет напряжение и активное сопротивление обмотки
ротора на вид механической характеристики.
40.Методика проведения и характеристики асинхронного двигателя в опыте
холостого хода.
41.Методика проведения и характеристики асинхронного двигателя в опыте
короткого замыкания.
42.Способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя.
43.Расскажите, про пусковые свойства АД. Какие способы пуска асинхронного
двигателя с фазным ротором вы знаете. Изобразите схемы, опишите их
достоинства и недостатки.
44.Какие способы пуска АД с короткозамкнутым ротором вы знаете, расскажите
про каждый из них. Изобразите схемы, опишите их достоинства и недостатки.
45.Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели.
46.Принцип действия синхронного генератора.
47.Устройство синхронных машин и особенности конструкций.
48.Магнитная цепь и магнитное поле синхронной машины.
49.Реакция якоря синхронной машины при различных типах нагрузки.
50.Характеристики холостого хода и короткого замыкания синхронного
генератора, внешняя и регулировочная характеристики.
51.Потери и коэффициент полезного действия синхронных машин.
52.Способы включения синхронного генератора на параллельную работу.
53.Угловые и U-образные характеристики синхронного генератора.
54.Принцип работы и особенности конструкции синхронного двигателя.
55.Пуск синхронных двигателей.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Номер варианта- номер по журналу
ЗАДАЧА №1
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет номинальные данные, определяемые по таблице 2. Определить:
1. Ток, потребляемый двигателем.
2. Ток в цепи якоря.
3. Ток в цепи возбуждения.
4. Вращающий момент и электромагнитный момент на валу при номинальной нагрузке.
5. Пусковой ток при отсутствии пускового реостата в цепи якоря
6. Пусковой момент при заданной кратности пускового тока.
7. Сопротивление пускового реостата для ограничения пускового тока до 2IНОМ.
8. Частоту вращения якоря в режиме холостого хода п0.
9. Момент, ток и ЭДС в режиме холостого хода.
10. Начертить электрическую схему двигателя.
Таблица 2
№ варианта
Номинальная
мощность Рн, кВт
Номинальное напряжение Uн, В
Коэффициент полезного действия,
ηи, отн. ед.
Сопротивление
цепи якоря Rя, Ом
Сопротивление
цепи возбуждения
Rb.Om
Класс изоляции
1
32
2
55
3
32
4
42
5
8
6
11
7
14
8
25
9
32
10
19
11
6
12
14
13
32
14
6
15
7.4
16
6
17
10
18
19
19
11
20
8
220
220
110
220
110
110
110
220
220
110
110
220
220
220
220
110
220
220
220
110
0,87
0,87
0,84
0,87
0,85
0,84
0,79
0,85
0,87
0,82
0,82
0,83
0,86
0,8
0,79
0,81
0,84
0,85
0,8
0,83
0,045 0,02
0,04
0,03
0,32
0,16
0,092 0,01
0,05
0,28
0,28
0,254 0,076 0,48
0,201 0,116 0,31
0,128 0,139 0,08
60
42
83
70
150
110
106
75
72
91
161
92
95
132
136
36
82
77
168
73
F
F
F
F
B
В
F
F
F
В
В
B
F
F
B
В
F
B
F
B
Продолжение таблицы 2
Номинальная ско- 3000 1500 1000 1500 1000 1500 1000 1000 1500 1500 1000 750
рость вращения
якоря, nн, Об//мин
2,2
2,0
2,3
2,5
2,4
2,5
2,0
2,5
2,2
2
2,2
Кратность пуско- 2
вого тока, Iп/Iн
1500 1500 3000 1500 1000 1500 3000 3000
2,0
2,3
2,5
2,4
2,5
2,2
2,5
2,2
Примечание: рабочая температура обмоток составляет 75 °С для класса изоляции В, 115 °С для класса изоляции F.
ЗАДАЧА №2
Для трехфазного силового трансформатора, работающего при токе частотой 50 Гц, известны технические данные (таблица 3), по ним
определить:
1. Номинальные токи трансформатора и токи при заданной нагрузке.
2. Коэффициент трансформации
3. Коэффициент нагрузки.
4. Ток холостого хода
5. Напряжение короткого замыкания, В,
6. Сопротивление короткого замыкания
7. Активную и реактивную часть напряжения короткого замыкания.
8. Номинальное изменение напряжения при значениях коэффициента мощности нагрузки cosφ2=1; 0,8(инд) 0,8(емк)
9. Максимальный и номинальный КПД при коэффициентах мощности cosφ2=1; 0,8
10.Напряжение на зажимах вторичной обмотки при заданной нагрузке.
11.Сечение стержня сердечника. (Учесть, что сечение стержня определяют по максимальному значению магнитного потока).
12.Представить электрическую схему соединения обмоток трансформатора
Таблица 3
№ варианта
1
Номинальная
40
мощность Sн, kBA
Номинальное на- 6
пряжение первичной обмотки Uн1,
кВ
Номинальное на- 0,4
пряжение вторичной обмотки Uн2,
кВ
Напряжение ко- 4,5
роткого
замыкания Uk, %
Мощность корот- 0,88
кого замыкания
Рк, кВт
Мощность холо- 0,175
стого хода, Ро,
кВт
Активная
мощ- 16
ность, потребляемая нафузкой, Рн,
кВт
Значение магнит- 0,9
ной индукции в
сердечнике, В, Тл
Число витков пер- 600
вичной обмотки,
W1, витков
Схема соединения Y/Yo
2
25
3
25
4
630
5
400
6
160
7
250
8
63
9
100
10
40
11
25
12
100
13
63
14
250
15
160
16
400
17
630
18
100
19
160
20
630
6
10
10
6
10
10
6
10
10
6
10
6
10
6
10
10
6
10
6
0,23
0,4
0,23
0,23
0,4
0,23
0,4
0,23
0,4
0,4
0,4
0,23
0,4
0,4
0,69
0,69
0,23
0,69
0,23
4,5
4,7
5,5
4,5
4.7
4,5
5,3
4.5
4,7
4,5
5
4,5
4,5
5
4,5
5,5
6.0
4,5
5,5
0,6
0,69
7,6
5.5
3.1
3.7
1.47
1,97
1.0
0,6
1,97
1,28
3.7
2.65
5.5
7.6
1,97
2.65
7,6
0,125 0,125 1,68
1.08
0,54
0,78
0.265 0,365 0,18
0,13 0,33
0,24
0.74
0,51
0,95
1.31
0,33
0,51
1,68
20
20
300
150
100
100
45
55
18
20
45
40
150
100
250
400
75
72
420
1,0
1,0
0,95
0.95
1,1
1.1
1,2
0.8
1.1
0,8
1,0
1.2
0,95
1,0
0.95
1,0
1.1
0.95
1,2
900
900
1020 1020 1100 1100 650
950
1025 1185 1200 1000 1022 900
Y/Y- Y/Y- Д/Y
o
o
Y/Д
Y/Y- Y/ Д Y/Y- Y/Y- Y/Y- Y/Y- Y/Y- Y
Y/
o
o
o
o
o
o
/Y-o Y-0
1300 750
Y/Y- Y/
o
Y-o
1100 900
1180
Y/Y- Y/Y- Y/Y- Y/Д
o
o
o
ЗАДАЧА №3
Для трехфазного асинхронного двигателя серии 4А, тип которого задан в таблице 4, по известным значениям номинальной мощности
Р2н, номинального КПД ηн, номинального коэффициента мощности cos φн номинального скольжения SHОМ, кратности пускового тока
in=ln/lн, кратности пускового момента mn=Mn/MH перегрузочной способности гпк=Мmax/Мн, критического скольжения sKp, номинального
напряжения U1л, мощности потерь холостого хода Р0, определить:
1. Номинальный и пусковой токи.
2. Потребляемую мощность двигателя.
3. Суммарные потери в двигателе.
4. Номинальное скольжение.
5. Критическое скольжение
6. Сопротивление короткого замыкания
7. Активная составляющая сопротивления короткого замыкания при cosφк=0,5cosφ
8. Электромагнитную мощность.
9. Мощность электрических потерь в цепи ротора.
10. Мощность электрических потерь в обмотке статора
11. Переменные и постоянные потери
12. Номинальный момент.
13.Максимальный и пусковой моменты.
14. По четырем точкам, соответствующим скольжениям s=0, s=SH, s=SKp, s=1, построить механическую характеристику двигателя
M=f (s).
Таблица 4
20
4АA50B4У3
19
4А160М2У3
18
4А80B8У3
17
4А132М4У3
16
4А80B8У3
15
4А132S4У3
14
4А315М2У3
13
4А250S2У3
12
4А132М8У3
11
4А160М6У3
10
4А200М8У3
9
4АA50B2У3
8
4АA56B4У3
7
4А355М2У3
6
4А100S2У3
5
4А225М4У3
4
4А200М4У3
3
4АA63A6У3
РО, В % ОТ Рном 3
2
4А90L2У3
1
4А112М4У3
№ варианта
Тип двигателя
2
2
4
1,5
2
3
3
4
3
5
3
4
3
2
5
3
2
4,5
2
Примечание: для определения необходимых параметров для расчета двигателя переменного тока рекомендуется
использовать справочник А.Э. Кравчик и др. «Справочник: асинхронные двигатели серии 4А», М.: Энергоиздат, 1982 - 504 с. В
данном справочнике используются таблица 2.1 (Р2н, ηн, cos φн), таблица 3.1 (Shom, iп=Iп/Iн, mп=Мп/Мн, гпк=Ммах/Мн, sKP),
таблица 6.1 (U1л). Значения из таблицы 2.1 выбираются при значении Р2/Р2ном равном 100%.
В процессе работы асинхронного двигателя токи в обмотках статора и ротора создают в машине две намагничивающие
силы (НС): НС статора и НС ротора. Совместным действием этих НС в двигателе наводится результирующий магнитный поток,
вращающийся относительно статора с синхронной частотой вращения n1. Этот магнитный поток можно рассматривать
состоящим из основного потока Ф, сцепленного как с обмоткой статора, так и с обмоткой ротора, и двух потоков рассеяния:
обмотки статора ФР1 и обмотки ротора ФР2. Основной магнитный поток Ф, вращающийся с частотой n1, наводит в неподвижной
обмотке статора ЭДС E1=4,44f1Фw1Кобм1.
Напряжение сети U1, подведенное к обмотке статора, уравновешивается суммой ЭДС, наведенных в этой обмотке,
U1=(-E1)+jl1x1+l1r1.
Только очень небольшая часть напряжения идет при этом на преодоление падения напряжения в обмотке. Для асинхронных
двигателей можно считать с достаточной точностью Е=0,97 U1 Т.е. можно определить число витков обмотки статора w1 при
заданном магнитном потоке или магнитный поток при известном числе витков обмотки статора.
Момент двигателя пропорционален активной составляющей вторичного тока. Этим объясняется то, что несмотря на большой
пусковой ток (5-7 Ihoм), пусковой момент двигателя относительно невелик. Введение активного сопротивления в цепь ротора
уменьшает пусковой ток и увеличивает пусковой момент. При работе асинхронного двигателя при постоянной скорости
вращения на вал двигателя действуют следующие моменты, находящиеся во взаимном равновесии:
вращающий электромагнитный момент двигателя Мэм;
сумма противодействующих моментов Мо+М2, момента холостого хода и полезного нагрузочного момента.
М2=9,55 Рн/Пн, Мо=9,55 Ро/ηн. Ро=Рмех п+Рдобп.
Электромагнитный момент для номинальной нагрузки будет номинальным моментом двигателя Мэм н=Мг+Мо. Мэм 9,55 Рн/пн + 9,55 Р0/ пн = 9,55 Рэм/n1.
СПИСОК ЭКЗАМЕННАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ
Расскажите про устройство коллекторных машин постоянного тока.
2. Объясните принцип действия генератора постоянного тока.
3. Объясните принцип действия двигателя постоянного тока.
4. Расскажите принцип выполнения простой петлевой обмотки, по каким
выражениям определяются её основные параметры, области применения.
5. Расскажите принцип выполнения простой волновой обмотки, по каким
выражениям определяются её основные параметры, области применения. Назовите
условия симметрии якоря машин постоянного тока.
6. Расскажите про ЭДС и электромагнитный момент машин постоянного тока, по
каким выражениям они определяются. Что такое уравнительные соединения, как
они выполняются, области применения.
7. Расскажите про магнитное поле машины постоянного тока, назовите участки
магнитной системы и магнитной цепи МПТ. Объясните учет размагничивающего
действия реакции якоря.
8. Что такое реакция якоря машин постоянного тока, расскажите про её
размагничивающее действие. Расскажите, что такое компенсационная обмотка,
области её применения.
9. Какие существуют причины, вызывающие искрение на коллекторе МПТ, чем
они обусловлены. Назовите виды коммутации МПТ и расскажите про каждый из
них.
10. Какие способы улучшения коммутации МПТ вы знаете, расскажите про каждый
из них.
11. Расскажите про генераторы постоянного тока независимого возбуждения:
схемы включения, принцип работы, основные характеристики.
12. Расскажите про генераторы постоянного тока смешанного возбуждения: схемы
включения, принцип работы, основные характеристики.
13. Напишите уравнения ЭДС и моментов для двигателя постоянного тока. Как
происходит пуск ДПТ.
14. Расскажите про двигатели постоянного тока параллельного возбуждения:
схемы включения, принцип работы, основные характеристики.
15. Какие способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока
параллельного возбуждения вы знаете, расскажите про каждый из них.
16. Расскажите про двигатели постоянного тока последовательного возбуждения:
схемы включения, принцип работы, основные характеристики.
17. Расскажите про двигатели постоянного тока смешанного возбуждения: схемы
включения, принцип работы, основные характеристики.
18. Какие вы знаете виды потерь мощности в МПТ, чем они обусловлены, по каким
выражениям определяются, что такое коэффициент полезного действия машин
постоянного тока.
19. Какие виды машин постоянного тока специального назначения вы знаете,
расскажите про каждый из них.
20. Расскажите, что такое трансформаторы, их классификация, назначение,
области применения.
1.
Принцип действия и устройство однофазного трансформатора.
22. Напишите
уравнения напряжений, магнитодвижущих сил и токов
трансформатора. Какие существуют
схемы замещения однофазного
трансформатора, изобразите их.
23. Объясните
принцип построения векторных диаграмм однофазного
трансформатора при различных видах нагрузки.
24. Объясните, что такое трехфазный трансформатор, их схемы и группы
соединения обмоток.
25. Объясните методику проведения опыта холостого хода однофазного
трансформатора, какие параметры
определяются. Изобразите вид схем
замещения однофазного и трёхфазного трансформатора и характеристик
холостого хода.
26. Объясните методику проведения опыта короткого замыкания однофазного
трансформатора, какие параметры
определяются. Изобразите вид схем
замещения однофазного и трёхфазного трансформатора и
характеристик
короткого замыкания.
27. Какие виды потерь мощности существуют в однофазном трансформаторе, чем
они обусловлены, по каким выражениям определяются. Что такое КПД
трансформатора, формулы для его определения.
28. Расскажите,
как
осуществляется
регулирование
напряжения
трансформаторов.
29. Назовите
условия, при которых возможна параллельная работа
трансформаторов, расскажите про каждый из них.
30. Расскажите,
что
такое
автотрансформаторы
и
трёхобмоточные
трансформаторы, их устройство и области применения.
31. Какие вы знаете трансформаторы специального назначения, расскажите про
каждый из них
32. Объясните принцип действия асинхронного двигателя. Что такое скольжение.
33. Какие существуют основные типы обмоток статора машин переменного тока.
34. Основные параметры, необходимые для построения двухслойной обмотки
статора машины переменного тока.
35. Расскажите про МДС обмоток статора машин переменного тока. Опишите
принцип получения вращающегося кругового магнитного поля.
36. Назовите, какие бывают режимы работы асинхронной машины. Расскажите про
каждый из них, условия перехода, диапазоны изменения скольжения.
37. Опишите устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным
ротором.
38. Расскажите, какие вы знаете виды магнитных полей. Назовите, из чего
состоит магнитная система и магнитная цепь АД. Расскажите, про основной
магнитный поток и потоки рассеяния.
39. Объясните аналогию между асинхронным двигателем и трансформатором.
Напишите уравнения электродвижущих сил в обмотке статора и ротора
(подвижном и неподвижном) асинхронного двигателя.
40. Что такое частота ЭДС в обмотках статора и ротора асинхронного двигателя, от чего
она зависит. Объясните, что такое скольжение. Напишите уравнения токов и МДС АД.
41.Какие вы знаете схемы замещения асинхронного двигателя. Изобразите их
21.
вид. Расскажите, для чего применяют приведение параметров обмотки ротора к
параметрам обмотки статора.
42.Расскажите, какие виды потерь мощности существуют в АД, от чего они
зависят, какими выражениями описываются, что такое КПД асинхронного
двигателя.
43.Объясните, что такое электромагнитный, пусковой, максимальный и
статический моменты. Напишите, по каким выражениям они определяются.
Изобразите вид механической характеристики, укажите на ней все эти моменты и,
какое им соответствует скольжение. Что такое перегрузочная способность АД.
Расскажите, как влияет напряжение и активное сопротивление обмотки ротора на
вид механической характеристики.
44.Расскажите методику проведения опыта холостого хода асинхронного
двигателя. Какие параметры в результате него определяются. Изобразите вид
характеристик, получаемых в результате опыта. Техника безопасности при
проведении опыта
45.Расскажите методику проведения опыта короткого замыкания асинхронного
двигателя. Какие параметры в результате него определяются. Изобразите вид
характеристик, получаемых в результате опыта. Техника безопасности при
проведении опыта.
46.Расскажите, про пусковые свойства АД. Какие способы пуска асинхронного
двигателя с фазным ротором вы знаете. Изобразите схемы, опишите их
достоинства и недостатки.
47. Какие способы пуска АД с короткозамкнутым ротором вы знаете, расскажите про
каждый из них. Изобразите схемы, опишите их достоинства и недостатки.
48.Назовите, какие существуют способы регулирования частоты вращения
асинхронного двигателя. Расскажите про каждый из них.
49.Объясните принцип действия однофазных асинхронных двигателей, как
осуществляется их пуск. Что такое фазосмещающие элементы, для чего они
применяются.
50.Расскажите про конденсаторные асинхронные двигатели. Изобразите схемы их
подключения к сети.
51.Изобразите схемы и объясните способы применения трехфазных асинхронных
двигателей в однофазном режиме. Напишите выражения для определения
рабочей ёмкости и напряжения на конденсаторах
52. Назовите, какие существуют асинхронные машины специального назначения,
области их применения. Изобразите их схемы.
53.Объясните принцип действия синхронного генератора, какие способы их
возбуждения вы знаете, расскажите про них.
54.Объясните устройство синхронных машин. Что такое турбогенераторы,
гидрогенераторы и турбогенераторы, особенности их конструкции.
55.Расскажите про магнитную цепь и магнитное поле синхронной машины.
56.Расскажите, что такое реакция якоря синхронной машины, её влияние при
различных видах нагрузки.
57.Какие виды характеристик синхронной машины вы знаете, изобразите их вид.
Что такое ОКЗ синхронной машины, как изменяется вид внешней и
регулировочной характеристик при различных видах нагрузки.
58. Какие вы знаете виды потерь синхронных машин, чем они обусловлены, по
каким выражениям определяются. Что такое КПД синхронных машин.
59.Какие существуют способы включения синхронного генератора на
параллельную работу, расскажите про них.
60.Напишите уравнения для определения электромагнитной мощности момента
для явнополюсного и неявнополюсного синхронного генератора. Что такое
угловые и U-образные характеристики синхронного генератора, изобразите их вид.
61.Расскажите принцип работы и особенности конструкции синхронного
двигателя.
62.Расскажите, как осуществляется пуск синхронных двигателей.
63.Какие виды характеристики синхронного двигателя вы знаете, расскажите про
них, изобразите их вид.
64. Расскажите принцип действия, устройство, схемы включения и области
применения синхронного компенсатора.