Основы судового электропривода - файл n1.doc

Основы судового электропривода
скачать (149 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc149kb.03.12.2012 21:11скачать

n1.doc

Государственный комитет российской федерации по рыболовству
Камчатский государственный технический университет


Факультет мореходный

Кафедра Э и ЭОС
У Т В Е Р Ж Д А Ю

Декан мореходного факультета

А.Г.Коровин

« ___ » ______________ 2007 г.

Р А Б О Ч А Я П Р О Г Р А М М А

По дисциплине «Основы судового электропривода»

По специальности 240600 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
Факультет мореходный



Семестр

Лекции

Лабораторные работы

Практические (семинарские)

Самостоятельная работа

КСР

РГР

Контрольная работа

Экзамен

Зачет

Итого

8

21

21

21

61

6

-

-

1

-

130


Петропавловск-Камчатский

2007


Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки дипломированного специалиста по специальности 240600 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и учебного плана КамчатГТУ

Составитель рабочей программы

к.т.н. Белов О.А. _____________________


Рабочая программа утверждена на заседании кафедры Э и ЭОС


Заведующий кафедрой Хатылов А.А.

«____» ________________ 2007 г. ___________ ______________________
1. Цель и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе.


    1. Содержание дисциплины по Государственному стандарту.

Электропривод как система; структурная схема электропривода; механическая часть силового канала электропривода; физические процессы в электроприводах с машинами постоянного тока, асинхронными и синхронными машинами; электрическая часть силового канала электропривода; принципы управления в электроприводе; элементная база информационного канала; синтез структур и параметров информационного канала; элементы проектирования электропривода.


    1. Краткая характеристика дисциплины и ее место в учебном процессе.

Полный курс «Судовые электроприводы» для судовых электромехаников включает в себя две основные части: «Основы судового электропривода» и «Судовой автоматизированный электропривод».

Дисциплина «Основы судового электропривода» является базовой дисциплиной курса «Судовые электроприводы» и обеспечивает теоретическую основу для изучения профилирующей дисциплины «Судовой автоматизированный электропривод».


    1. Цель изучения дисциплины.

Целью изучения дисциплины является усвоение основных свойств и сущности физических процессов протекающих в электроприводах с машинами постоянного и переменного тока, привитие навыков управления рабочими режимами в системе электропривода и освоение основ расчета и проектирования электроприводов различных судовых устройств, систем и производственных механизмов.


    1. Задачи изучения дисциплины.

В результате изучения дисциплины курсант должен знать:

- законы движения электропривода и основные уравнения, описывающие его работу;

- электромеханические свойства двигателей постоянного и переменного тока;

- физические процессы, протекающие в системе электропривода при переходных режимах работы;

- принципы управления и автоматизации судового электропривода.
Курсант должен уметь:

- рассчитать и построить электромеханическую и механическую характеристику электропривода;

- определить по заданным параметрам оптимальный режим работы электропривода;

- произвести расчет и выбор электродвигателя для электропривода различных судовых устройств, систем и производственных механизмов.

Курсант должен приобрести навыки:

- эксплуатации судового электропривода на оптимальных режимах работы;

- построения и чтения электрических схем;

- проектирования электропривода для судовых устройств, систем и производственных механизмов.


    1. Связь с предшествующими дисциплинами.

Дисциплина базируется на курсах: «Высшая математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Общая электротехника и электроника», «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины».
2. Содержание дисциплины.

2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах.
Таблица 1


Порядковый номер лекции

Раздел, тема учебного курса, содержание лекции

Количество часов



Введение. Определение электропривода. Структурная схема электропривода. История развития судового электропривода.

1



Механика электропривода. Силы и моменты действующие в системе электропривода. Приведение статических и динамических моментов к валу двигателя. Уравнение движения электропривода.

1



Физические процессы в электроприводах с машинами постоянного тока. Понятие о механических и электромеханических характеристиках. Естественные электромеханическая и механическая характеристики двигателя с параллельным возбуждением. Влияние параметров двигателя с параллельным возбуждением и сети на механические характеристики. Пуск в ход двигателя с параллельным возбуждением. Показатели регулирования скорости электродвигателей. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением. Торможение и реверсирование двигателя с параллельным возбуждением. Естественные электромеханическая и механическая характеристики двигателя с последовательным возбуждением. Построение искусственных характеристик двигателя с последовательным возбуждением. Пуск в ход, регулирование скорости и торможение двигателя с последовательным возбуждением. Механические характеристики двигателя со смешанным возбуждением. Пуск, регулирование скорости и тормозные режимы двигателя со смешанным возбуждением.

4



Система генератор-двигатель. Пуск, торможение и регулирование скорости исполнительного двигателя. Применение электромашинного усилителя в системе генератор-двигатель.


1



Физические процессы в электроприводах с машинами переменного тока. Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя. Механические характеристики асинхронных двигателей при симметричных режимах. Пуск асинхронных двигателей в ход. Регулирование скорости асинхронных двигателей. Торможение асинхронных двигателей. Частотное управление асинхронными двигателями. Механическая и угловая характеристики синхронного двигателя. Пуск регулирование скорости и торможение синхронных двигателей.


4



Понятие о переходных процессах в электроприводах. Переходные процессы в электроприводах постоянного тока. Переходные процессы в электроприводах переменного тока. Длительность переходных режимов. Энергетика переходных процессов электроприводов.


2



Принципы управления в электроприводе. Принципы построения и чтения электрических схем. Принципы автоматизации управления электродвигателей. Виды защиты применяемой в электроприводах.


2



Принципы управления электроприводов с помощью статических преобразователей электроэнергии (СПЭ). Использование СПЭ в схемах пуска электродвигателей. Импульсное управления электроприводов постоянного тока. Частотное управление электроприводов переменного тока.


2



Элементы проектирования электропривода. Факторы, определяющие выбор электродвигателя. Нагрузочные диаграммы электроприводов. Нагрев и охлаждение электрических машин. Стандартные режимы работы электродвигателей. Определение мощности электродвигателя. Выбор типа и конструктивного исполнения электродвигателя. Последовательность проектирования электропривода.


4

ИТОГО

21



2.2. Содержание практических (семинарских) занятий.

Таблица 2


Порядковый номер занятия

Наименование темы практического занятия

Количество часов



Расчет механических параметров электропривода.

2



Построение естественной электромеханической характеристики и пусковых реостатных характеристик электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения.

2



Расчет пусковых сопротивлений электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения.

1



Построение тормозных характеристик. Расчёт сопротивлений при торможении.

2



Построение естественных и пусковых характеристик двигателей последовательного возбуждения.

2



Построение характеристик двигателя последовательного возбуждения в режиме торможения.

2



Регулирование частоты вращения двигателя последовательного возбуждения

2



Расчёт характеристик двигателя смешанного возбуждения.

2



Расчёт характеристик асинхронных двигателей.

2



Расчет мощности и выбор асинхронного двигателя по каталожным данным.

2



Изучение элементной базы статических преобразователей электроэнергии в системах управления электроприводов.

2

ИТОГО

21


2.3. Лабораторные занятия.

Таблица 3


Порядковый номер занятия

Наименование темы лабораторного занятия

Количество часов



Исследование механических характеристик электропривода с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения.

2



Исследование механических характеристик электропривода с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения.

2



Исследование механических характеристик электропривода с двигателем постоянного тока смешанного возбуждения.

2



Исследование вентильного электропривода постоянного тока.

2



Исследование схемы автоматического пуска двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции времени.

1



Исследование схемы автоматического пуска двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции тока.

1



Исследование схемы автоматического пуска двигателем постоянного тока параллельного возбуждения в функции ЭДС.

1



Исследование схемы динамического торможения двигателем постоянного тока параллельного возбуждения.

2



Исследование электромеханических свойств асинхронного двигателя.

2



Исследование схемы динамического торможения асинхронного двигателя.

1



Исследование схемы реверсирования асинхронного двигателя.

1



Исследование схемы автоматического пуска асинхронного двигателя с фазным ротором.

2



Исследование схем частотного управления электроприводов переменного тока

2

ИТОГО

21


3. Самостоятельная работа курсантов.

3.1. Разделы и темы рабочей программы самостоятельного изучения.

Таблица 4


Разделы и темы рабочей программы самостоятельного изучения

Виды

работы

Сроки

выполнения

Объем

часов

История развития судового электропривода.

подготовка к экзамену

8 семестр

1

Приведение статических и динамических моментов к валу двигателя.







2

Влияние параметров сети на механические характеристики. Показатели регулирования скорости электродвигателей. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением. Естественные электромеханическая и механическая характеристики двигателя с последовательным возбуждением. Построение искусственных характеристик двигателя с последовательным возбуждением. Механические характеристики двигателя со смешанным возбуждением.







10

Применение электромашинного усилителя в системе генератор-двигатель. Система Г-Д с генераторами, имеющими несколько обмоток возбуждения.







4

Механические характеристики асинхронных двигателей при симметричных режимах.

Частотное управление асинхронными двигателями. Механическая и угловая характеристики синхронного двигателя.







10

Переходные процессы в электроприводах постоянного тока. Переходные процессы в электроприводах переменного тока. Длительность переходных режимов. Энергетика переходных процессов электроприводов.







12

Принципы автоматизации управления электродвигателей. Виды защиты применяемой в электроприводах.







6

Принципы управления электроприводов с помощью статических преобразователей электроэнергии (СПЭ). Использование СПЭ в схемах пуска электродвигателей. Импульсное управления электроприводов постоянного тока. Частотное управление электроприводов переменного тока.







10

Нагрузочные диаграммы электроприводов. Нагрев и охлаждение электрических машин. Стандартные режимы работы электродвигателей. Определение мощности электродвигателя.







6

ИТОГО

61


3.2. Контроль самостоятельной работы курсантов.
Таблица 5


п/п

Форма контроля

Объем часов

1.

Письменный опрос

2

2.

Устный опрос

1

3.

Тестирование

1

4.

Контрольная работа

2

ИТОГО

6


3.3. Курсовой проект (работа).

Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен.
4. Учебно-методические материалы по дисциплине.

4.1. Основная и дополнительная литература.

Основная:

  1. Чиликин М.Г., Сандлер А.С.. Общий курс электропривода, М.: Энергоиздат, 1981.

  2. Чекунов К.А.. Теория судового электропривода, Л.: Судостроение, 1982.

  3. Алексеев В.С. Основы электропривода, КамчатГТУ, 2004 г.


Дополнительная:

  1. Судовые электроприводы. Справочник под ред. Богословского А.П., Л.: Судостроение, 1983.

  2. Чекунов К.А.. Судовые электроприводы и электродвижение судов, Л.: Судостроение, 1986.

  3. Москаленко В.В. Электрический привод М.: Высш. школа, 1991 г.

  4. Куделин А.Г. Электрический привод, ВМИИ, 2003 г.


4.2. Перечень методических указаний к проведению учебных, лабораторных занятий и самостоятельной работы студентов.

  1. Алексеев В.С. Методические указания к проведению лабораторных работ по дисциплине «Основы судового электропривода», 2004 г.

  2. Алексеев В.С. Методические указания к проведению практических занятий по дисциплине «Основы судового электропривода», 2003 г.


4.3. Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, кино- и телефильмов, мультимедиа и т.п.

    1. Расчетно-графическая компьютерная программа Math Lab.

    2. Расчетно-графическая компьютерная программа AutoCAD .

    3. Комплект плакатов.

    4. Кодоскоп.

    5. Комплект слайдов для кодоскопа.

    6. Комплект раздаточного материала.


5. Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы судового электропривода».


  1. Определение электропривода и его структурная схема.

  2. Краткая классификация электроприводов.

  3. Силы и моменты, действующие в системе электропривода.

  4. Уравнение движения электропривода.

  5. Понятие о переходных режимах.

  6. Приведение статических моментов к валу двигателя.

  7. Приведение моментов инерции к валу двигателя.

  8. Приведение поступательно движущихся масс к валу двигателя.

  9. Понятие о механических и электромеханических характеристиках.

  10. Естественная механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением.

  11. Влияние параметров двигателя с параллельным возбуждением на механические характеристики.

  12. Пуск в ход двигателя с параллельным возбуждением.

  13. Показатели регулирования скорости электродвигателей.

  14. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением способом включения в цепь якоря добавочных сопротивлений.

  15. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением способом шунтирования якоря.

  16. Регулирование скорости двигателя с параллельным возбуждением способом ослабления магнитного потока.

  17. Способы торможения в системе судового электропривода.

  18. Сущность рекуперативного торможения (на примере двигателя с параллельным возбуждением).

  19. Сущность динамического торможения (на примере двигателя с параллельным возбуждением).

  20. Сущность торможения противовключением (на примере двигателя с параллельным возбуждением).

  21. Естественная электромеханическая и механическая характеристики двигателя с последовательным возбуждением.

  22. Способы регулирования скорости двигателя с последовательным возбуждением.

  23. Торможения двигателя с последовательным возбуждением.

  24. Механические характеристики двигателя со смешанным возбуждением.

  25. Основные режимы работы двигателя со смешанным возбуждением.

  26. Система генератор-двигатель и ее основные режимы работы.

  27. Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя.

  28. Механические характеристики асинхронных двигателей при симметричных режимах.

  29. Способы пуска асинхронных двигателей в ход.

  30. Способы регулирования скорости асинхронных двигателей.

  31. Регулирование скорости АД с фазным ротором изменением активного сопротивления цепи ротора.

  32. Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов.

  33. Регулирование скорости АД изменением частоты тока питающей сети.

  34. Рекуперативное торможение асинхронных двигателей.

  35. Динамическое торможение асинхронных двигателей.

  36. Торможение противовключением асинхронных двигателей.

  37. Механическая и угловая характеристики синхронного двигателя.

  38. Пуск, регулирование скорости и торможение синхронных двигателей.

  39. Переходные процессы в электроприводах постоянного тока.

  40. Переходные процессы в электроприводах переменного тока.

  41. Определение длительности переходных режимов.

  42. Энергетика переходных процессов электроприводов.

  43. Порядок проектирования электропривода.

  44. Выбор типа и конструктивного исполнения электродвигателя.

  45. Номинальная мощность и перегрузочная способность электропривода.

  46. Определение мощности электродвигателя.

  47. Нагрев и охлаждение электродвигателей.

  48. Классификация режимов работы двигателей. Нагрузочные диаграммы.

  49. Принципы управления электроприводами.

  50. Виды защиты, применяемой в электроприводах.

  51. Принципы автоматизации управления электродвигателей.

  52. Использование СПЭ в схемах пуска электродвигателей.

  53. Импульсное управление электроприводов постоянного тока.

  54. Управление электроприводов постоянного тока по системе «управляемый выпрямитель – двигатель» (УВ-Д).

  55. Частотное управление электроприводов переменного тока.



6. Дополнения и изменения в рабочей программе.

В рабочую программу вносятся следующие дополнения и изменения:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Дополнения и изменения внес доцент Белов О.А. __________________________
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры Э и ЭОС

«____ » ____________ 200__ г.
Заведующий кафедрой __________________________ Хатылов А.А.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации