Теория электропривода 1 часть
.pdf21
3.2 Завдання на контрольну роботу №1
Вихідні дані до контрольної роботи №1, що наведені у таблиці 3.1, складаються з двох запитань для кожного з 50 варіантів. Перше запитання – теоретичне запитання, а друге – задача. Перелік теоретичних запитань наведений у цьому підрозділі, безпосередньо після таблиці 3.1, а перелік задач і короткі методичні вказівки з їх розв'язання – у підрозділі 3.3.
Таблиця 3.1 - Вихідні дані до контрольної роботи
Номер |
|
Поточний навчальний рік |
|
|||
варіанта |
|
|
|
|
|
|
2014-2015 |
2015-2016 |
2016-2017 |
2017-2018 |
2018-2019 |
||
|
|
|
|
|
|
|
01 |
3.2.34 |
3.2.1 |
3.2.13 |
3.2.15. |
3.2.21 |
|
3.3.11 |
3.3.2 |
3.3.46 |
3.3.27 |
3.3.36 |
||
|
||||||
02 |
3.2.35 |
3.2.2 |
3.2.14 |
3.2.16 |
3.2.22 |
|
3.3.12 |
3.3.3 |
3.3.47 |
3.3.28 |
3.3.37 |
||
|
||||||
03 |
3.2.36 |
3.2.3 |
3.2.27 |
3.2.17 |
3.2.23 |
|
3.3.13 |
3.3.4 |
3.3.48 |
3.3.29 |
3.3.38 |
||
|
||||||
04 |
3.2.37 |
3.2.4 |
3.2.28 |
3.2.18 |
3.2.24 |
|
3.3.14 |
3.3.5 |
3.3.49 |
3.3.30 |
3.3.27 |
||
|
||||||
05 |
3.2.38 |
3.2.5 |
3.2.29 |
3.2.19 |
3.2.25 |
|
3.3.15 |
3.3.6 |
3.3.50 |
3.3.31 |
3.3.28 |
||
|
||||||
06 |
3.2.39 |
3.2.6 |
3.2.30 |
3.2.20 |
3.2.26 |
|
3.3.16 |
3.3.7 |
3.3.11 |
3.3.32 |
3.3.29 |
||
|
||||||
07 |
3.2.40 |
3.2.7 |
3.2.31 |
3.2.21 |
3.2.34 |
|
3.3.17 |
3.3.8 |
3.3.12 |
3.3.33 |
3.3.39 |
||
|
||||||
08 |
3,2.41 |
3.2.8 |
3.2.32 |
3.2.22 |
3.2.35 |
|
3.3.18 |
3.3.9 |
3.3.13 |
3.3.34 |
3.3.40 |
||
|
||||||
09 |
3.2.42 |
3.2.9 |
3.2.33 |
3.2.23 |
3.2.36 |
|
3.3.19 |
3.3,10 |
3.3.14 |
3.3.35 |
3.3.41 |
||
|
||||||
10 |
3.2.43 |
3.2.10 |
3.2.46 |
3.2.24 |
3.2.37 |
|
3.3.20 |
3.3.39 |
3.3.15 |
3.3.36 |
3.3.42 |
||
|
||||||
11 |
3.2.44 |
3.2.11 |
3.2.47 |
3.2.25 |
3.2.38 |
|
3.3.21 |
3.3.40 |
3.3.16 |
3.3.37 |
3.3.43 |
||
|
||||||
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
22
Продовження табл. 3.1
Номер |
|
Поточний навчальний рік |
|
|||
варіанта |
|
|
|
|
|
|
2014-2015 |
2015-2016 |
2016-2017 |
2017-2018 |
2018-2019 |
||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
3.2.45 |
3.2.12 |
3.2.48 |
3.2.26 |
3.2.39 |
|
3.3.22 |
3.3.41 |
3.3.17 |
3.3.38 |
3.3.44 |
||
|
||||||
13 |
3.2.1 |
3.2.13 |
3.2.49 |
3.2.34 |
3.2.40 |
|
3.3.23 |
3.3.42 |
3.3.18 |
3.3.1 |
3.3.45 |
||
|
||||||
14 |
3.2.2 |
3.2.14 |
3.2.50 |
3.2.35 |
3.2.41 |
|
3.3.24 |
3.3..43 |
3.3.19 |
3.3.2 |
3.3.46 |
||
|
||||||
15 |
3.2.3 |
3.2.27 |
3.2.15 |
3.2.36 |
3.2.42 |
|
3.3.25 |
3.3.44 |
3.3.28 |
3.3.3 |
3.3.47 |
||
|
||||||
16 |
3.2.4 |
3.2.28 |
3.2.16 |
3.2.37 |
3.2.43 |
|
3.3.26 |
3.3.45 |
3.3.38 |
3.3.4 |
3.3.48 |
||
|
||||||
17 |
3.2.5 |
3.2.29 |
3.2.17 |
3.2.38 |
3.2.44 |
|
3.3.1 |
3.3.46 |
3.3.37 |
3.3.5 |
3.3.49 |
||
|
||||||
18 |
3.2.6 |
3.2.30 |
3.2.18 |
3.2.39 |
3.2.45 |
|
3.3.2 |
3.3.47 |
3.3.29 |
3.3.6 |
3.3.50 |
||
|
||||||
19 |
3.2.7 |
3.2.31 |
3.2.19 |
3.2.40 |
3.2.1 |
|
3.3.3 |
3.3.48 |
3.3.27 |
3.3.7 |
3.3.11 |
||
|
||||||
20 |
3.2.8 |
3.2.32 |
3.2.20 |
3.2.41 |
3.2.2 |
|
3.3.4 |
3.3.49 |
3.3.33 |
3.3.8 |
3.3.12 |
||
|
||||||
21 |
3.2.9 |
3.2.33 |
3.2.21 |
3.2.42 |
3.2.3 |
|
3.3.5 |
3.3.50 |
3.3.31 |
3.3.9 |
3.3.13 |
||
|
||||||
22 |
3.2.10 |
3.2.46 |
3.2.22 |
3.2.43 |
3.2.4 |
|
3.3.6 |
3.3.11 |
3.3.32 |
3.3.10 |
33.14 |
||
|
||||||
23 |
3.2.11 |
3.2.47 |
3.2.23 |
3.2.44 |
3.2.5 |
|
3.3.7 |
3.3.12 |
3.3.30 |
3.3.39 |
3.3.15 |
||
|
||||||
24 |
3.2.12 |
3.2.48 |
3.2.24 |
3.2.45 |
3.2.6 |
|
3.3.8 |
3.3.13 |
3.3.34 |
3.3.40 |
3.3.16 |
||
|
||||||
25 |
3.2.13 |
3.2.49 |
3.2.25 |
3.2.1 |
3.2.7 |
|
3.3.9 |
3.3.14 |
3.3.35 |
3.3.41 |
3.3.17 |
||
|
||||||
26 |
3.2.14 |
3.2.50 |
3.2.26 |
3.2.2 |
3.2.8 |
|
3.3.10 |
3.3.15 |
3.3.36 |
3.3.42 |
3.3.18 |
||
|
||||||
27 |
3.2.27 |
3.2.15 |
3.2.34 |
3.2.3 |
3.2.9 |
|
3.3.39 |
3.3.36 |
3.3.20 |
3.3.43 |
3.3.19 |
||
|
||||||
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
23
Продовження табл. 3.1
Номер |
|
Поточний навчальний рік |
|
|||
варіанта |
|
|
|
|
|
|
2014-2015 |
2015-2016 |
2016-2017 |
2017-2018 |
2018-2019 |
||
|
|
|
|
|
|
|
28 |
3.2.28 |
3.2.16 |
3.2.35 |
3.2.4 |
3.2.10 |
|
3.3.40 |
3.3.37 |
3.3.21 |
3.3.44 |
3.3.20 |
||
|
||||||
29 |
3.2.29 |
3.2.17 |
3.2.36 |
3.2.5 |
3.2.11 |
|
3.3.41 |
3.3.38 |
3.3.22 |
3.3.45 |
3.3.21 |
||
|
||||||
30 |
3.2.30 |
3.2.18 |
3.2.37 |
3.2.6 |
3.2.12 |
|
3.3.42 |
3.3.27 |
3.3.23 |
3.3.46 |
3.3.22 |
||
|
||||||
31 |
3.2.31 |
3.2.19 |
3.2.38 |
3.2.7 |
3.2.13 |
|
3.3.43 |
3.3.28 |
3.3.24 |
3.3.47 |
3.3.23 |
||
|
||||||
32. |
3.2.32 |
3.2.20 |
3.2.39 |
3.2.8 |
3.2.14 |
|
3.3.44 |
3.3.29 |
3.3.25 |
3.1.48 |
3.3.24 |
||
|
||||||
33 |
3.2.33 |
3.2.21 |
3.2.40 |
3.2.9 |
3.2.27 |
|
3.3.45 |
3.3.30 |
3.3.26 |
3.3.49 |
3.3.25 |
||
|
||||||
34 |
3.2.46 |
3.2.22 |
3.2.41 |
3.2.10 |
3.2.28 |
|
3.3.46 |
3.3.31 |
3.3.1 |
3.3.50 |
3.3.26 |
||
|
||||||
35 |
3.2.47 |
3.2.23 |
3.2.42 |
3.2.11 |
3.2.29 |
|
3.3.47 |
3.3.32 |
3.3.2 |
3.3.11 |
3.3.1 |
||
|
||||||
36 |
3.2.48 |
3.2.24 |
3.2.43 |
3.2.12 |
3.2.30 |
|
3.3.48 |
3.3.33 |
3.3.3 |
3.3.12 |
3.3.2 |
||
|
||||||
37 |
3.2.49 |
3.2.25 |
3.2.44 |
3.2.13 |
3.2.31 |
|
3.3.49 |
3.3.34 |
3.3.4 |
3.3.13 |
3.3.3 |
||
|
||||||
38 |
3.2.50 |
3.2.26 |
3.2.45 |
3.2.14 |
3.2.32 |
|
3.3.50 |
3.3.35 |
3.3.5 |
3.3.14 |
3.3.4 |
||
|
||||||
39 |
3.2.15 |
3.2.34 |
3.2.1 |
3.2.27 |
3.2.33 |
|
3.3.33 |
3.3.16 |
3.3.6 |
3.3.15 |
3.3.5 |
||
|
||||||
40 |
3.2.16 |
3.2.35 |
3.2.2 |
3.2.28 |
3.2.46 |
|
3.3.34 |
3.3.17 |
3.3.7 |
3.3.16 |
3.3.6 |
||
|
||||||
41 |
3.2.17 |
3.2.36 |
3.2.3 |
3.2.29 |
3.2.47 |
|
3.3.35 |
3.3.18 |
3.3.8 |
3.3.17 |
3.3.7 |
||
|
||||||
42 |
3.2.18 |
3.2.37 |
3.2.4 |
3.2.30 |
3.2.48 |
|
3.3.36 |
3.3.19 |
3.3.9 |
3.3.18 |
3.3.8 |
||
|
||||||
43 |
3.2.19 |
3.2.38 |
3.2.5 |
3.2.31 |
3.2.49 |
|
3.3.37 |
3.3.20 |
3.3.10 |
3.3.19 |
3.3.9 |
||
|
||||||
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
24
Продовження табл. 3.1
Номер |
|
Поточний навчальний рік |
|
|||
варіанта |
|
|
|
|
|
|
2014-2015 |
2015-2016 |
2016-2017 |
2017-2018 |
2018-2019 |
||
|
|
|
|
|
|
|
44 |
3.2.20 |
3.2.39 |
3.2.6 |
3.2.32 |
3.2.50 |
|
3.3.38 |
3.3.21 |
3.3.39 |
3.3.20 |
3.3.10 |
||
|
||||||
45 |
3.2.21 |
3.2.40 |
3.2.7 |
3.2.33 |
3.2.15 |
|
3.3.27 |
3.3.22 |
3.3.40 |
3.3.21 |
3.3.30 |
||
|
||||||
46 |
3.2.22 |
3.2.41 |
3.2.8 |
3.2.46 |
3.2.16 |
|
3.3.28 |
3.3.23 |
3.3.41 |
3.3.22 |
3.3.31 |
||
|
||||||
47 |
3.2.23 |
3.2.42 |
3.2.9 |
3.2.47 |
3.2.17 |
|
3.3.29 |
3.3.24 |
3.3.42 |
3.3.23 |
3.3.32 |
||
|
||||||
48 |
3.2.24 |
3.2.43 |
3.2.10 |
3.2.48 |
3.2.18 |
|
3.3.30 |
3.3.25 |
3.3.43 |
3.3.24 |
3.3.33 |
||
|
||||||
49 |
3.2.25 |
3.2.44 |
3.2.11 |
3.2.49 |
3.2.19 |
|
3.3.31 |
3.3.26 |
3.3.44 |
3.3.25 |
3.3.34 |
||
|
||||||
50 |
3.2.26 |
3.2.45 |
3.2.12 |
3.2.50 |
3.2.20 |
|
3.3.32 |
3.3.1 |
3.3.45 |
3.3.26 |
3.3.35 |
||
|
||||||
3.2.1Електропривод як засіб автоматизації технологічних процесів. Основні поняття та визначення.
3.2.2Структурна схема сучасного автоматизованого електропривода, функціональне призначення її окремих елементів.
3.2.3Основні типи електроприводів, що різняться способом розподілу механічної енергії. Описати їх суть провести порівняльну характеристику, навести приклади.
3.2.4Основні тенденції розвитку сучасного електропривода. Прокоментувати їх.
3.2.5Історичний нарис розвитку електропривода. Назвати основні етапи цього розвитку від електроприводів першої половини XIX ст. до сучасності.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
25
3.2.6Елементи автоматизованого електропривода. Силові елементи, елементи керування.
3.2.7Структурна схема механічної частини електропривода, класифікація її елементів, основні властивості передач та перетворювальних ланок.
3.2.8Механічна частина електропривода, основні властивості передач та перетворювальних ланок.
3.2.9Сили і моменти, що діють у системі електропривода. Рівняння механічного руху.
3.2.10Реальна кінематика та розрахункові схеми механічної частини електропривода. Приведені моменти зусилля.
3.2.11Багатомасові механічні системи. Вплив пружності елементів механічної частини електропривода та проміжку між елементами; коефіцієнти жорсткості.
3.2.12Механічні характеристики виробничих механізмів, їх класифікація та особливості.
3.2.13Механічні характеристики електродвигунів, їх класифікація та особливості.
3.2.14Взаємозв'язок механічних характеристик електродвигунів
йвиробничих механізмів.
3.2.15Виведення формули механічної характеристики електродвигунів постійного струму незалежного збудження. її фізична та математична суть.
3.2.16Графічне зображення електромеханічної та механічної характеристик двигуна постійного струму незалежного збудження. Їх схожість та розбіжності.
3.2.17Фізична суть швидкості ідеального неробочого ходу дви-
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
26
гунів постійного струму. Перепад швидкості.
3.2.18Гальмівний режим з віддачею енергії у мережу двигунів постійного струму незалежного збудження. Фізичні процеси. Графічне зображення характеристик, застосування.
3.2.19Режим протиувімкнення двигунів постійного струму незалежного збудження. Фізичні процеси, характеристики. Застосування, гальмування протиувімкненням.
3.2.20Режим електродинамічного гальмування електродвигуна постійного струму незалежного збудження. Фізичні процеси, характеристики. Застосування електродинамічного гальмування.
3.2.21Механічні характеристики двигунів постійного струму послідовного збудження, їх аналітичний вираз й графічне зображення. Межова (гранична), природна та реостатна характеристики.
3.2.22Чим викликано прагнення швидкості електродвигунів постійного струму послідовного збудження до нескінченності при прагненні навантаження до нуля та які умови перешкоджають необмеженому зростанню цієї швидкості. Які причини лімітують у реальних умовах величину швидкості.
3.2.23Особливості реверсу і можливості здійснення рекуперативного гальмування електродвигунів постійного струму послідовного збудження. Суть фізичних процесів, що протікають при цьому.
3.2.24Гальмування протиувімкненням електродвигунів постійного струму послідовного збудження.
3.2.25Електродинамічне гальмування з незалежним збудженням електродвигунів постійного струму послідовного збудження.
3.2.26Електродинамічне гальмування з самозбудженням електродвигунів постійного струму послідовного збудження.
3.2.27Механічні характеристики електродвигунів постійного
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
27
струму мішаного збудження.
3.2.28Рекуперативне гальмування електродвигунів постійного струму мішаного збудження.
3.2.29Гальмування протиувімкненням електродвигунів постійного струму мішаного збудження.
3.2.30Електродинамічне гальмування електродвигунів постійного струму мішаного збудження.
3.2.31Порівняльний аналіз рекуперативного гальмування електродвигунів постійного струму усіх видів збудження.
3.2.32Порівняльний аналіз гальмування протиувімкненням електродвигунів постійного струму усіх видів збудження.
3.2.33Порівняльний аналіз електродинамічного гальмування електродвигунів постійного струму усіх видів збудження.
3.2.34Схема заміщення асинхронного електродвигуна і формула механічної характеристики в координатах момент ковзання виражений через напругу мережі, активний та індуктивний опори обмоток.
3.2.35Формула Клосса для аналітичного виразу механічних характеристик асинхронного електродвигуна в загальному та спрощеному виглядах.
3.2.36Графічне зображення механічної характеристики асинхронних електродвигунів, її характерні точки.
3.2.37Механічна характеристика асинхронних електродвигунів
укоординатах швидкість-момент. Аналіз ділянок кривої, що відповідають великим й малим значенням ковзання.
3.2.38Механічні характеристики асинхронних електродвигунів
уанормальних режимах (напруга мережі не номінальна, активне й індуктивні опори в колах обмоток статора і ротора змінюються і таке інше).
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
28
3.2.39Рекуперативне гальмування асинхронних електродвигунів при активному і реактивному статичних моментах опору.
3.2.40Рекуперативне гальмування асинхронних двошвидкісних електродвигунів.
3.2.41Гальмування протиувімкненням асинхронних електродвигунів при активному статичному моменті опору.
3.2.42Гальмування протиувімкненням асинхронних електродвигунів при реактивному статичному моменті опору.
3.2.43Електродинамічне гальмування асинхронних електродвигунів при самозбудженні.
3.2.44Електродинамічне гальмування асинхронних електродвигунів при незалежному збудженні.
3.2.45Порівняльний аналіз гальмівних режимів асинхронного електродвигуна.
3.2.46Механічні характеристики синхронних електродвигунів.
3.2.47Кутова характеристика синхронних електродвигунів з неявнота явно вираженими полюсами. Статична стійкість синхронних електродвигунів.
3.2.48Режими роботи електропривода І режими роботи електродвигуна. У чому суть першого та другого понять.
3.2.49Взаємозв'язаний електропривод, одержання спільних механічних характеристик та розподіл навантаження проміж електродвигунами.
3.2.50Взаємозв'язаний електропривод. Механічні характеристики дводвигуневого електропривода при роботі одного електродвигуна
вдвигуневому, а іншого в гальмівному режимах.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
29
3.3 Перелік задач і короткі методичні вказівки з їх розв'я- зання
Розв'язання наведеного переліку задач (з 3.3.1 до 3.3.50) базується головним чином на знанні розділів теоретичного курсу, присвячених механічним властивостям електроприводів постійного й змінного струмів (статичні, електромеханічні й механічні характеристики, регулювання координат, режими роботи). Необхідні номінальні дані електродвигунів, параметри електроприводів та інший додатковий матеріал наведені у додатках А, Б і В).
3.3.1 Задачі з 3.3.1 до 3.3.10
Електропривод вантажопідіймального механізма з електродвигуном постійного струму паралельного збудження.
Визначити режим роботи електродвигуна при опусканні вантажу, а також струм якоря Iap і момент на валу Мвл, якщо усталена швидкість опускання вантажу дорівнює ωрг.
Визначити режим роботи електродвигуна і його швидкість ωпг при підійманні вантажу, якщо статичний момент опору з боку механізму, який діє на двигун, складає Мс, а у коло якоря при цьому увімкнений додатковий опір Rяд.
Для названих режимів побудувати механічні характеристики, дати необхідні пояснення.
Короткі методичні вказівки до розв'язання задачі.
Електродвигун вибрати з таблиці 3.2, а його номінальні дані й необхідні параметри – з таблиці А.1 додатка А.
Таблиця 3.2 – До вибору коду двигуна
№ задачі згідно |
3.3.1 |
3.3.2 |
3.3.3 |
3.3.4 |
3.3.5 |
3.3.6 |
3.3.7 |
3.3.8 |
3.3.9 |
3.3.10 |
варіанта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Код двигуна |
Д1 |
Д3 |
Д5 |
Д6 |
Д7 |
Д8 |
Д10 |
Д15 |
Д16 |
Д17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
30
Визначити постійну двигуна с .Ф [В.с] можна з рівняння природної електромеханічної характеристики для номінальної швидкості
|
|
ωном |
= |
Uном - (I я.ном - I зб.ном )Rя |
, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
c ×F |
|
де I зб.ном |
= |
Uном |
, А – номінальний струм збудження. |
|||
|
||||||
|
|
Rзб |
|
|
|
|
Переведення параметра nном (номінальна частота обертання двигуна) з практичної системи одиниць у систему одиниць СІ (номінальну кутову швидкість двигуна ωном , с-1) здійснюється за формулою:
ωном = 260×π × nном ,с−1 .
Швидкість ідеального неробочого ходу буде
ω0 = Uc ×номF , с−1 .
Величину струму Iap при швидкості ωрг визначити з рівняння рівноваги напруги для цього режиму
Uном = E рг + Iaр Rя ,
де Ерг = сFωрг , В – ЕРС якоря при швидкості ωрг .
При визначенні величини струму Iap слід звернути увагу на його знак (напрямок струму), дати пояснення його фізичної суті.
Величина електромагнітного момента буде
МЕМ = с ×F ×Iaр , Н∙м.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com