1 Саратовский государственный технический университет Саратовский колледж информационных технологий и управления

1
Саратовский государственный технический университет
Саратовский колледж информационных технологий и управления
Специальность 140613.51 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и
электромеханического оборудования (по отраслям)
Дисциплина ОПД 09 Электрические машины
Курс 3
Обязательная нагрузка, час
в том числе
- уроки
- лабораторные работы
- практические занятия
Самостоятельная работа, час
Максимальная нагрузка, час
Экзамен
5 семестр 2 часа в нед.
6 семестр 5 часов в нед.
107
77
18
12
31
138
6 семестр
Рабочая программа
Рабочая программа разработана
___________ Осипова В.В.
Председатель цикловой комиссии,
________
Е.А. Архангельская
Заместитель директора по учебной
работе _____________В.В.Шишкин
Саратов 2010
2
Одобрена
на заседании цикловой комиссии
ЭД и Ф
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
Е.А. Архангельская
Соответствует
государственным требованиям к
минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по
специальности 140613.51 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования
(по отраслям)»
Заместитель директора
В.В.Шишкин
Рассмотрена на заседании цикловой комиссии ЭД и Ф.
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
Е.А.Архангельская
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
Е.А.Архангельская
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
Е.А.Архангельская
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
Протокол № от
Председатель цикловой комиссии
3
Содержание
Пояснительная записка ………………………………………………………4
Тематический план …………………………………………………………...6
Содержание учебной дисциплины …………………………………………..9
Перечень лабораторных занятий ……………………………………………20
Перечень практических занятий …………………………………………….20
Перечень самостоятельных работ ……………………………………….... 21
Средства обучения …………………………………………………...……... 22
Рекомендуемая литература …….……………………………………………23
4
Пояснительная записка
Рабочая программа учебной дисциплины «ОПД.09 Электрические
машины» предназначена для реализации государственных требований к
минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности
140613.51 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и
электромеханического оборудования(по отраслям)» и является единой для
всех форм обучения: очной, очно - заочной (вечерней), заочной и экстерната,
а также для всех видов и типов образовательных учреждений, реализующих
основные профессиональные образовательные программы среднего
профессионального образования.
Учебная
дисциплина
«Электрические
машины»
является
общепрофессиональной дисциплиной специальности 140613.51 «Техническая
эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического
оборудования(по отраслям») и базовой для изучения специальных
дисциплин, установленных для конкретной отрасли производства.
Рабочей программой дисциплины «ОПД.09 Электрические машины»
предусматривается изучение основ теории, принципа действия, конструкции,
рабочих процессов, эксплуатационных свойств и характеристик
трансформаторов, коллекторных электрических машин, асинхронных и
синхронных
электрических
машин,
применяемых
в
системах
автоматического управления.
В результате изучения программы дисциплины студент должен
иметь представление:
 о роли и месте знаний по дисциплине при освоении основной
профессиональной образовательной программы по специальности и в
сфере профессиональной деятельности техника;
 о взаимосвязи дисциплины «Электрические машины» с другими
общепрофессиональными и специальными дисциплинами;
 о роли электрических машин в системах автоматического управления;
 о
современном
состоянии
и
перспективах
развития
электромашиностроения;
знать:
 электромагнитные и электромеханические законы, лежащие в основах
принципа действия трансформаторов и электрических машин;
 принцип действия трансформаторов и электрических машин;
 конструкции, эксплуатационные свойства и область применения
трансформаторов и электрических машин;
 рабочие процессы трансформаторов и электрических машин
уметь:
 составлять простейшие конструктивные и электрические схемы
замещения электрических машин и трансформаторов;
5
 составлять принципиальные схемы включения электрических машин
и трансформаторов и необходимой пускорегулирующей аппаратуры;
 выполнять электрические соединения для включения электрических
машин
и
трансформаторов,
требуемой
пускорегулирующей
аппаратуры и измерительных приборов при экспериментальном
исследовании электрических машин и трансформаторов;
 выполнять
эксперименты
по
лабораторному
исследованию
электрических машин и трансформаторов;
 обрабатывать результаты экспериментальных исследований с целью
построения основных характеристик электрических машин и
трансформаторов;
 анализировать характеристики электрических машин и внешние
характеристики трансформаторов;
 пользоваться справочной литературой и каталогами для выбора
электрических машин и трансформаторов по заданным параметрам;
 соблюдать правила техники безопасности при работе с электрическими
машинами и трансформаторами.
Рабочая программа рассчитана на 107 часов (из них 30 часов – на
лабораторные и практические занятия) для базового уровня среднего
профессионального образования.
Для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых
практических умений программой дисциплины предусмотрено проведение
лабораторных и практических занятий.
При проведении лабораторных занятий группа может делиться на
подгруппы численностью не менее 8 человек.
Примерная программа служит основой для разработки рабочей программы
учебной
дисциплины
образовательным
учреждением
среднего
профессионального образования.
Рабочая программа рассматриваться предметной (цикловой) комиссией и
утверждаться заместителем директора по учебной работе.
Для развития самостоятельного технического мышления и умения
работать с книгой, некоторые вопросы программы заданы для
самостоятельного изучения.(31час).При изучении учебной дисциплины
необходимо постоянно обращать внимание студентов на ее прикладной
характер, показывать, где и когда изучаемые теоретические положения и
практические умения могут быть использованы в будущей практической
деятельности, рассматривать вопросы истории создания электрических
машин и трансформаторов, акцентируя внимание студентов на вклад русских
ученых в их создание и развитие.
Для лучшего усвоения учебного материала необходимо проводить занятия
с применением современных технических и аудиовизуальных средств
обучения, организовывать экскурсии на предприятия.
6
Введение
Самостоятельная работа
Обязательная нагрузка, час
6
2
4
2
-
-
4
2
2
40
10
26
18
4
6
4
2
2
2
-
-
4
2
2
Тема 1.3 Коммутация машин
постоянного тока.
4
2
Тема 1.4 Генераторы постоянного
тока.
12
Цели и задачи дисциплины, роль,
значение и перспектива развития
электрических машин и
трансформаторов.
Электрические машиныпреобразователи механической и
электрической энергии, принцип
действия, классификация и принцип
обратимости.
Раздел 1.Электрические машины
постоянного тока.
Тема 1.1. Принцип действия и
устройство электрических машин
постоянного тока.
Тема 1.2.Магнитное поле машин
постоянного тока.
4
Лабораторные
занятия
Уроки
Практические
занятия
В том числе
Всего
Наименование разделов и тем
Максимальная нагрузка,
час
Тематический план учебной ддисциплины
-
-
2
2
2
10
2
2
2
4
-
-
-
-
-
-
-
-
2
4
7
Тема 1.5 Двигатели постоянного
тока.
8
Тема1.6 Машины постоянного
тока специального назначения.
4
2
38
10
24
16
4
6
Тема 2.1.Устройство, принцип
действия и рабочие процессы
однофазного трансформатора.
18
6
12
8
2
2
Тема 2.2 Трехфазный
трансформатор.
6
2
4
4
Тема 2.3.Параллельная работа
трансформатора.
10
4
6
2
-
2
2
-
-
4
10
4
4
4
2
2
2
-
-
Раздел 2 Трансформаторы.
Тема 2.4 Автотрансформатор,
трехфазный трансформатор и
специальные трансформаторы.
4
2
-
-
4
Раздел 3. Электрические
машины переменного тока.
68
9
53
39
Тема 3.1 Общие вопросы теории
бесколлекторных машин
переменного тока.
6
2
4
4
28
4
24
14
4
6
6
2
4
4
-
-
20
4
16
12
Тема 3.2 Асинхронные машины.
Тема 3.3. Асинхронные машины
специального назначения.
-
-
Тема 3.4. Синхронные машины.
4
8
Тема 3.5 Синхронные машины
специального назначения.
Итоговое занятие
Всего по дисциплине
7
3
4
4
-
-
1
-
1
1
-
-
107
77
12
18
138
31
9
Содержание учебной дисциплины
Введение
Студент должен
иметь представление:
 о роли и месте знаний по дисциплине в основной профессиональной
образовательной программе по специальности и в сфере
профессиональной деятельности техника;
 о содержании дисциплины и ее связи с другими дисциплинами;
 об истории развития электрических машин;
 о роли электрических машин в системах автоматического управления;
 о
современном
состоянии
и
перспективах
развития
электромашиностроения
 об электрических машинах- преобразователях механической и
электрической энергий.
 о принципе обратимости электрических машин их классификации
История создания электрических машин и трансформаторов. Вклад русских
ученых в их создание и развитие. Перспективы развития электростроения.
Цели и задачи дисциплины, роль, значение и перспектива развития
электрических машин и трансформаторов. Электрические машины преобразователи механической и электрической энергии. Принцип
обратимости электрических машин, их классификация.
Самостоятельная работа 1 ( 1час )
История развития электромеханики
Раздел 1 Электрические машины
Тема 1.1 Принцип действия и устройство электрических машин
постоянного тока
Студент должен
знать:
 законы электромагнитной индукции и электромагнитных сил;
 принцип обратимости машин;
 устройство и назначение основных конструктивных узлов машин
постоянного тока;
 назначение коллектора в машинах постоянного тока;
 принципы выполнения обмоток якоря;
 выражение ЭДС обмотки якоря и электромагнитного момента;
10
уметь:
 применять правило левой и правой руки;
 формулировать определение понятий: статор, ротор, индуктор, якорь,
коллектор и знать их функциональное назначение;
 составлять принципиальную схему машины переменного тока;
 рассчитывать параметры и выполнять развернутые схемы обмоток
якоря;
 производить расчет ЭДС обмотки якоря, электромагнитного момента и
частоты вращения коллекторных машин.
Основные законы, лежащие в основе принципа действия машин
постоянного тока. Принцип действия генераторов и двигателей постоянного
тока. Устройство коллекторной машины постоянного тока, основные
принципиальные и конструктивные части машины: статор, ротор, индуктор,
якорь, контактные пары. Назначение коллектора в генераторах и двигателях
постоянного тока. Выражение ЭДС обмотки якоря и электромагнитного
момента машины постоянного тока. Роль зубцов якоря в наведении ЭДС и
создании электромагнитных сил электрической машины.
Самостоятельная работа 2 (2 часа)
Принцип выполнения обмоток якоря. Виды обмоток и их области
применения.
Тема 1.2 Магнитное поле машин постоянного тока
Студент должен
знать:
 конструкцию магнитопровода;
 основные участки магнитной цепи;
 магнитную характеристику машин постоянного тока;
 действие реакции якоря на основное магнитное поле машины;
 назначение и конструкцию компенсационной обмотки.
Конструкция магнитопроводов машин постоянного тока.
Магнитная характеристика машины постоянного тока.
Реакция якоря в машине постоянного тока. Магнитное поле машины при
нагрузке.
Учет
размагничивающего
действия
реакции
якоря.
Компенсационная обмотка, ее назначение, конструкция, области применения.
Самостоятельная работа 3 (2 часа)
Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения в режиме холостого хода.
Магнитная цепь и ее участки.
11
Тема 1.3 Коммутация в машинах постоянного тока
Студент должен
знать:
 причины возникновения искрения на коллекторе;
 сущность процесса коммутации;
 способы улучшения коммутации;
уметь:
 пользоваться шкалой искрения.
Причины, вызывающие искрение на коллекторе. Шкала искрения по
ГОСТ. Сущность процесса коммутации, виды коммутации, способы
улучшения коммутации.
Самостоятельная работа 4( 2часа)
Причины, вызывающие искрение на коллекторе.
Тема 1.4 Генераторы постоянного тока
Студент должен
знать:
 назначение, область применения и эксплуатационные свойства
генераторов постоянного тока;
 классификацию генераторов постоянного тока по способам
возбуждения;
 уравнения ЭДС и моментов генератора;
уметь:
 объяснять принцип действия генераторов постоянного тока;
 составлять простейшие электрические схемы включения генератора
постоянного тока с независимым, параллельным и смешанным
возбуждением;
 объяснять ход внешних и регулировочных характеристик генераторов
постоянного тока;
 пользоваться справочной литературой и каталогами генераторов
постоянного тока.
Назначение и область применения генераторов постоянного тока.
Уравнения ЭДС и моментов для генератора постоянного тока.
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.
12
Практическая работа 1 (4 часа)
Расчёт величин машин постоянного тока.
Лабораторная работа 1( 2часа)
Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
Самостоятельная работа 5( 2часа)
Подготовить отчеты по практической и лабораторной работе
Тема 1.5 Двигатели постоянного тока
Студент должен
знать:
 назначение, область применения и эксплуатационные свойства
двигателей постоянного тока;
 уравнение ЭДС двигателей постоянного тока;
 уравнение моментов двигателей постоянного тока;
 сравнительные
свойства
двигателей
с
последовательным,
параллельным и смешанным возбуждением;
 способы регулирования скорости, условия и особенности пуска
двигателей;
уметь:
 объяснять принцип действия двигателей постоянного тока;
 составлять простейшие электрические схемы с последовательным,
параллельным и смешанным возбуждением;
 оценивать характер изменения токов, скорости вращающегося момента
двигателя при изменении механической нагрузки на валу;
 осуществлять запуск, регулирование двигателей постоянного тока;
 снимать рабочие характеристики двигателей постоянного тока;
 пользоваться справочной литературой и каталогами по двигателям
постоянного тока;
 рассчитывать потери и коэффициент полезного действия.
Назначение и область применения двигателей постоянного тока.
Уравнение электродвижущей силы и моментов для двигателей постоянного
тока. Классификация двигателей постоянного тока по способу возбуждения.
Пуск, реверс, регулирование скорости двигателей постоянного тока.
Основные преимущества двигателей постоянного тока. Электрическая схема,
механические и электрические характеристики двигателей с параллельным,
последовательным и смешанным возбуждением. Сравнительные свойства
двигателей.
Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока.
Лабораторная работа 2( 2часа)
Исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
13
Самостоятельная работа 6( 2часа)
Подготовить отчет по лабораторной работе
Тема 1.6 Машины постоянного тока специального назначения
Студент должен
знать:
 устройство, принцип действия и область применения тахогенератора;
 устройство, принцип действия и область применения бесконтактных
двигателей постоянного тока;
 особенности и виды микромашин постоянного тока.
Контрольная работа
Раздел 2 Трансформаторы
Тема 2.1 Устройство, принцип действия и рабочие процессы
однофазного трансформатора
Студент должен
знать:
 назначение и классификацию трансформаторов;
 устройство и принцип действия однофазного трансформатора;
 формулу расчета ЭДС обмоток однофазного трансформатора;
 уравнения электродвижущих сил (ЭДС), магнитодвижущих сил (МДС)
и токов однофазного трансформатора;
 режимы работы однофазного трансформатора;
 внешнюю характеристику трансформатора;
 определение коэффициента трансформации;
уметь:
 объяснять принцип действия однофазного трансформатора;
 анализировать характер изменения токов, потребляемой мощности,
мощности потерь и напряжения вторичной обмотки с изменением
электрической нагрузки трансформатора при неизменном напряжении
питающей сети;
 собирать схему для снятия внешней характеристики и определения
коэффициента трансформации;
 решать задачи по расчету параметров и характеристик
трансформаторов.
Назначение, область применения, принцип действия, устройство и
14
классификация трансформаторов.
Уравнение электродвижущих, магнитодвижущих сил. Приведение
параметров вторичной обмотки трансформатора к первичной. Уравнение
ЭДС и МДС приведенного трансформатора. Схема замещения и векторная
диаграмма приведенного трансформатора. Понятие о коэффициенте
трансформации.
Режимы холостого хода и короткого замыкания трансформатора. Потери
мощности и коэффициент полезного действия трансформаторов. Процессы
саморегулирования однофазного трансформатора с изменением нагрузки при
неизменном напряжении питающей сети. Внешняя характеристика
трансформатора.
Самостоятельная работа 7( 2часа)
Виды конструкций магнитопроводов.
Практическое занятие 2 (2 часа)
Расчет трансформатора
Лабораторная работа 3( 2часа)
Исследование работы однофазного трансформатора
Тема 2.2 Трехфазный трансформатор
Студент должен
знать:
 основные принципы трансформирования трехфазного тока;
 схемы и группы соединения обмоток трехфазного трансформатора;
 классификацию, особенности конструкции и область применения
трехфазных трансформаторов.
Трансформирование трехфазного тока. Схемы соединения обмоток
трехфазных трансформаторов. Явления, возникающие при намагничивании
магнитопроводов трансформатора. Влияние схемы соединения обмоток на
отношение линейных напряжений трехфазных трансформаторов. Группы
соединения (основные и производные), предусмотренные ГОСТ.
Самостоятельная работа 8 (2 часа)
Особенности конструкции, классификация и область применения
трехфазных трансформаторов. Потери мощности и коэффициент полезного
действия.
Тема 2.3 Параллельная работа трансформаторов
Студент должен
знать:
 условия и порядок включения трансформаторов на параллельную
работу;
уметь:
 решать задачи по распределению нагрузки между параллельно
включенными трансформаторами.
15
Параллельная работа трансформаторов: назначение, условия и порядок
включения, распределение нагрузки между трансформаторами.
Самостоятельная работа 9( 2часа)
Группы соединения обмоток трехфазного трансформатора..
Лабораторная работа 4( 2часа)
Исследование параллельной работы трансформатора.
Тема 2.4 Автотрансформатор, трехобмоточный трансформатор
и специальные трансформаторы
Студент должен
знать:
 принцип действия, назначение, особенности конструкции и
эксплуатационные свойства автотрансформаторов;
 принцип действия, назначение и особенности работы трехобмоточных
трансформаторов;
 принцип действия, назначение и особенности работы измерительных
трансформаторов;
уметь:
 подключать измерительные трансформаторы.
Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов,
достоинства, недостатки и область применения. Трехобмоточные
трансформаторы: назначение, особенности работы. Измерительные
трансформаторы: назначение, особенности работы, схемы включения.
Самостоятельная работа 10 (2часа)
Измерительные трансформаторы: назначение, особенности работы, схемы
включения
Самостоятельная работа 11 (2часа)
Особенности работы трехобмоточных трансформаторов
Раздел 3 Электрические машины переменного тока
Тема 3.1 Общие вопросы теории бесколлекторных машин
переменного тока
Студент должен
знать:
 принцип действия синхронных генераторов;
16




принцип действия асинхронных двигателей;
устройство статора синхронной и асинхронной машины;
типы обмоток статора;
принцип получения вращающего магнитного поля посредством
трехфазной обмотки статора;
 уравнения ЭДС и МДС обмоток.
Принцип действия синхронного генератора. Принцип действия
асинхронного двигателя. Устройство статора синхронной и асинхронной
машины. Принцип выполнения и основные типы обмоток статора.
Электродвижущая сила фазной обмотки статора.
Магнитодвижущая сила сосредоточенной и распределенной обмоток
статора. МДС трехфазной обмотки; принцип получения вращающего
магнитного поля посредством трехфазной обмотки статора. Понятие о
круговом, эллиптическом и пульсирующем магнитном полях.
Самостоятельная работа 12( 2часа)
Основные типы обмоток статора.
Тема 3.2 Асинхронные машины
Студент должен
знать:
 назначение и область применения асинхронных машин;
 режимы работы и основы теории асинхронных машин;
 рабочий процесс и основные характеристики трехфазного
асинхронного двигателя;
 особенности конструкции и схемы включения однофазных и
конденсаторных асинхронных двигателей;
 основные типы серийно выпускаемых асинхронных двигателей;
 маркировку выводов обмоток статора и ротора;
уметь:
 объяснять принцип действия асинхронных машин;
 анализировать характер величины тока двигателя, частоты вращения,
величины вращающего момента и потребляемой мощности при
изменении механической нагрузки на валу;
 осуществлять запуск и снимать рабочие и механические
характеристики асинхронного двигателя;
 рассчитывать потери и коэффициент полезного действия (КПД)
асинхронного двигателя;
 рассчитывать мощность асинхронного двигателя;
 пользоваться справочной литературой и каталогами по асинхронным
двигателям.
Назначение и область применения асинхронных машин. Режимы работы
17
асинхронной машины: двигательной, генераторной и тормозной. Условия
перехода асинхронной машины в указанные режимы. Устройства
трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.
Особенности конструкции асинхронного двигателя с фазным ротором.
Маркировка выводов обмоток асинхронного двигателя. Соединение обмоток
статора звездой и треугольником.
Аналогия между асинхронной машиной и трансформатором. Уравнение
ЭДС асинхронного двигателя при неподвижном и вращающемся роторе.
Частота ЭДС, наведенная в обмотке ротора. Уравнение МДС и токов
асинхронного двигателя. Приведение параметров обмотки ротора к обмотке
статора. Векторная диаграмма и схема замещения асинхронного двигателя.
Потери и КПД асинхронного двигателя.
Электромагнитный момент асинхронного двигателя, его зависимость от
скольжения. Максимальный момент и критическое скольжение. Пусковой
момент. Перегрузочная способность асинхронного двигателя. Влияние
напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора на форму
механической
характеристики
асинхронного
двигателя.
Рабочие
характеристики асинхронного двигателя. Способы улучшения коэффициента
мощности.
Опыты холостого хода и короткого замыкания асинхронного двигателя:
схемы опытов, порядок проведения и использования результатов опыта для
расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя.
Пусковые
свойства
трехфазных
асинхронных
двигателей
с
короткозамкнутой обмоткой ротора. Способы пуска асинхронных
двигателей. Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором. Понятие об
асинхронных двигателях с улучшенными пусковыми свойствами.
Способы регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных
двигателей.
Практическое занятие 3(4 часа)
Расчет величин асинхронного двигателя
Лабораторная работа 5(4 часа)
Исследование работы асинхронного двигателя по методу
непосредственной нагрузки
Тема 3.3 Асинхронные машины специального назначения
Студент должен
знать:
 назначение, область применения, особенности конструкции и
эксплуатационные свойства исполнительных асинхронных двигателей,
асинхронных
тахогенераторов,
сельсинов
и
вращающихся
трансформаторов.
Назначение
и
область
применения
исполнительных
асинхронных
18
двигателей. Требования, предъявляемые к исполнительным асинхронным
двигателям. Типы исполнительных асинхронных двигателей. Индукционные
регуляторы. Принципы работы. Асинхронные тахогенераторы с полым
ротором. Назначение, принцип работы и основные характеристики. Примеры
использования асинхронных машин специального назначения для
автоматических устройств.
Самостоятельная работа 13(2часа)
Тахогенереторы переменного тока.
Лабораторная работа 6 (2часа)
Изучение работы тахогенератора.
Тема 3.4 Синхронные машины
Студент должен
знать:
 назначение, область применения и конструктивные особенности
синхронных машин с явно выраженными и неявно выраженными
полюсами;
 основные уравнения ЭДС;
 условия включения генераторов на параллельную работу;
 отличительные особенности и назначение синхронных двигателей и
компенсаторов;
уметь:
 объяснять принцип действия синхронных машин;
 объяснять характер внешней характеристики синхронного генератора
при активной, индуктивной и емкостной нагрузках;
 осуществлять запуск и снимать рабочие характеристики синхронного
двигателя;
 пользоваться справочной литературой и каталогами по синхронным
двигателям;
 рассчитывать ЭДС обмотки статора;
 рассчитывать потери и КПД синхронных машин.
Назначение и область применения синхронных машин. Типы синхронных
машин и их устройство. Способы возбуждения синхронных машин.
Особенности
конструктивного
исполнения
гидрогенераторов,
турбогенераторов, дизельгенераторов.
Магнитная цепь и магнитное поле синхронной машины. Реакция якоря в
19
трехфазном синхронном генераторе при различных видах нагрузки. МДС
статора и ее составляющие по поперечной и продольным осям. Уравнение
ЭДС. Характеристики холостого хода и короткого замыкания, внешние и
регулировочные характеристики. Потери и КПД синхронных машин.
Принцип работы и конструкция синхронного двигателя. Пуск синхронного
двигателя. Моменты входа в синхронизм и выхода из синхронизма.
Синхронный компенсатор. Назначение, схема включения, особенности
конструкции.
Самостоятельная работа 14 (2 часа)
Синхронный компенсатор. Назначение, схема включения, особенности
конструкции.
Лабораторные занятия 7(4 часа )
Исследование работы синхронного генератора
Тема 3.5 Синхронные машины специального назначения
Студент должен
знать:
 конструкцию реактивного и гистерезисного двигателя;
 конструкцию, назначение и область применения шагового двигателя;
 особенности, виды и область применения микромашин.
Конструкция, принцип действия, рабочие характеристики, область
применения, достоинства и недостатки реактивного и гистерезисного
синхронного двигателя. Назначение, устройство и принцип действия
шагового электродвигателя. Особенности и виды микромашин переменного
тока. Примеры использования синхронных машин специального назначения
для автоматических устройств.
Контрольная работа
Самостоятельная работа 15( 3часа)
Шаговые двигатели. Гистерезисные двигатели.
Индукторные синхронные машины
20
Перечень лабораторных занятий
Лабораторная работа 1 (2часа)
Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
Лабораторная работа 2 (2часа)
Исследование двигателя постоянного тока.
Лабораторная работа 3(2часа)
Исследование работы однофазного трансформатора.
Лабораторная работа 4(2часа)
Исследование параллельной работы трансформаторов
Лабораторная работа 5(4часа)
Исследование работы асинхронного двигателя по методу непосредственной
нагрузки.
Лабораторная работа 6(2часа)
Исследование работы тахогенератора.
Лабораторная работа 7(4часа)
Исследование работы синхронного генератора
Перечень практических занятий
Практическое занятие 1 (4часа)
Расчет величин генераторов и двигателей постоянного тока.
Практическое занятие 2 (4 часа)
Расчет трансформатора
Практическое занятие 3 (4 часа)
Расчет величин асинхронного двигателя переменного тока.
Перечень самостоятельных работ
1.История развития электромеханики. (2часа)
2 Обмотки якоя машин постоянного тока.(2часа)
3 магнитодвижущая сила обмоток якоря (2часа)
4. Причины вызываюшие искрение на коллекторе(2часа)
5.Подготовка отчета по практической и лабораторной работе (2часа)
6.Подготовка отчета по лабораторной работе 2(2часа)
7.Виды конструкций магнитопроводов .(2часа)_
8.Особенности конструкции, классификация и область применения
трехфазных трансформаторов. Потери мощности и КПД. (2часа)
9.Группы соединения обмоток трехфазного трансформатора (2часа)
10.Измерительные трансформаторы(2часа)
11.Особенности работы трехфазных трансформаторов(2часа)
12. Основные типы обмоток статора(2часа)
13.Тахогенераторы переменного тока.(2часа)
14.Синхронные компенсаторы. (2часа)
15.Шаговые двигатели. Гистерезисные двигатели.(3часа)
21
Средства обучения.
Схемы и плакаты
Трехфазный асинхронный двигатель с контактными кольцами
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором
Сборка коллекторов
Сборка полюсов машин постоянного и переменного тока
Сборка машин постоянного тока
Принципиальная
схема
бесколлекторного
генератора
постоянного тока
7. Трехфазный асинхронный двигатель
8. Общая сборка синхронных машин
9. Шаговый электродвигатель
10.Изготовление обмоток роторов
11.Трансформатор
12.Укладка обмотки якоря
13.Получение трехфазного тока
14.Асинхронный двигатель
15.Сборка контактных колей
16.Схемы и внешние характеристики генераторов постоянного тока
17.Схемы и механические характеристики двигателей постоянного
тока
18.Схемы устройства индукционного генератора постоянного тока
19.Автотрансформаторы
20.Электромагнитная индукция
21.Балансировка роторов и якорей
22.Испытание электрических машин
23.Сборка сердечников якорей и роторов
24.Получение постоянного тока
25.Принципиальная схема бесконтактного синхронного генератора
26.Генератор переменного тока
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Натурные образцы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Препарированный двигатель постоянного тока
Узлы и детали двигателя постоянного тока
Трансформаторы
Узлы и детали трансформаторов
Двигатель переменного тока
Узлы и детали двигателя переменного тока
Шаговый двигатель
Гистерезисный двигатель
22
Лабораторные стенды
1.
2.
3.
4.
5.
Однофазный трансформатор
Асинхронный двигатель
Синхронный генератор
Генератор постоянного тока параллельного возбуждения.
Двигатель
постоянного
тока
последовательного
возбуждения.
23
Основная литература
1. Кацман М. М. Электрические машины автоматических устройств. М.:
ФОРУМ-ИНФРА-М 2002.
2. Кацман М. М. Электрические машины – 3-е изд. М.: Высшая школа,
2001.
Дополнительная литература
1. Комиссар М. И. Авиационные электрические машины и источники
питания. М.: Машиностроение 1975.
2. Кацман М. М. Электрические машины и микромашины. – 2-е изд. –
М.: Высшая школа, 1990.
3. Кацман М. М. Руководство к лабораторным работам по электрическим
машинам и электроприводам. – М.: Высшая школа, 1993.