Тема1.5. Однофазные электрические цепи переменного тока.

 

Переменный ток; определение; получение синусоидальных ЭДС и тока, их уравнения и графики. Характеристики синусоидальных величин; амплитуда, фаза, начальная фаза, частота, период, мгновенные величины. Действующая величина переменного тока.

 

Цепь с активным сопротивлением, цепь с индуктивностью, цепь с емкостью, векторные диаграммы, активная и реактивная мощности. (без вывода)

Цепь с активными и реактивными элементами, индуктивная катушка и конденсатор с потерями, векторные диаграммы. Активные, реактивные, полные сопротивления; активные, реактивные и полные мощности.

Неразветвленная цепь; векторная диаграмма, расчетные формулы; резонанс напряжений. Разветвленная цепь; векторная диаграмма, расчетные формулы; резонанс токов. Разветвлённая электрическая цепь; расчёт, векторная диаграмма.

Компенсация реактивной мощности.

Cтудент должен знать: параметры и формы представления переменного тока и напряжения; условия возникновения резонанса тока и напряжения; векторные диаграммы; способы повышения коэффициента мощности.

Студент должен уметь: строить векторные диаграммы неразветвленной и разветвленной цепей переменного тока; определить токи, напряжения, мощности.

Вопросы для самопроверки.

1.Каким образом можно получить ЭДС синусоидальной формы?

2.Что называют мгновенным, амплитудным и действующим значениями переменного тока и напряжения?

3.Что называют начальной фазой и углом сдвига фазы?

4.Резонанс напряжений, каковы его последствия?

5.Что называют коэффициентом мощности, как его можно увеличить?

Тема 1.6. Трехфазные электрические цепи.

 

Трехфазная система электрических цепей. Соединение обмоток генератора в треугольник и звезду. Фазные и линейные напряжения.

Расчет симметричных цепей; соединение потребителей в треугольник и звезду. Фазные и линейные токи. расчет симметричных цепей. Мощность в трехфазной цепи. Понятие о несимметричных цепях.

Роль нулевого провода при соединении звездой; понятие об аварийных режимах в трехфазных цепях.

Cтудент должен знать: способы соединения потребителей в звезду и треугольник;

Cтудент должен уметь: произвести простейшие расчёты трёхфазных цепей.

 

Вопросы для самопроверки.

1.Какие преимущества трехфазной системы перед однофазной?

2.Какие напряжения используются для трехфазной цепи?

3.Какую роль выполняет нулевой провод при соединении потребителей в звезду?

4.Как определить полную мощность в трехфазной цепи?

 

Тема 1.7. Трансформаторы.

 

Назначение трансформаторов, классификация. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. ЭДС обмоток, номинальные вели- чины; коэффициент трансформации; нагрев и охлаждение, элементы защиты.

Режимы работы трансформатора; холостой ход; рабочий режим; режим короткого замыкания; потери и КПД трансформатора.

Понятие о типах трансформаторов и их применение, трехфазные, много- обмоточные, сварочные, измерительные, автотрансформаторы.

Cтудент должен знать: устройство трансформатора, cоотношение между токами и напряжениями, режимы работы трансформатора.

Студент должен уметь: определять основные параметры трансформа- тора; включать однофазный трансформатор и электрическую цепь.

 

Вопросы для самопроверки.

1.Какая роль трансформатора при передачи электроэнергии?

2. Как устроен трансформатор?

3.Какую роль выполняет “сердечник ” трансформатора и его устройство?

4. Какие виды потерь имеются в трансформаторе?

Тема 1.8. Электрические машины переменного тока.

 

Назначение машин переменного тока и их классификация.

Понятие вращающегося магнитного поля в двигателях и генераторах. Устройство машин переменного тока. Обмотки ротора и статора.

Принцип работы асинхронного трехфазного двигателя, скольжение; ЭДС, сопротивления и токи в обмотках ротора и статора. Вращающий момент. Механические и рабочие характеристики. Пуск в ход трёхфазных двигателей. Регулирование частоты вращения. Потери и КПД.

Понятия об однофазных и синхронных двигателях.

Студент должен знать: устройство, принцип работы, механические и рабочие характеристики двигателей переменного тока и области их применения.

Студент должен уметь: выполнить простейшие расчеты, снимать рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

 

Вопросы для самопроверки.

1. Поясните получение вращающегося магнитного поля в асинхронном двигателе.

2. Поясните принцип работы асинхронного двигателя. Почему такой двигатель называют асинхронным?

3.Что называют скольжением?

4. Чем отличается однофазный двигатель от трехфазного?

 

Тема 1.9. Электрические машины постоянного тока.

 

Устройство и принцип действия машины постоянного тока.

Понятие о рабочем процессе машины постоянного тока. ЭДС обмотки якоря, реакция якоря, коммутация..

Генераторы параллельного возбуждения. Характеристики.

Электродвигатели постоянного тока. Общие сведения. Двигатели парал- лельного и последовательного возбуждения. Пуск в ход и регулирование частоты вращения. Область применения.

Студент должен знать; устройство и принцип работы машин постоянного тока, область применения.

Студент должен уметь: выполнить простейшие расчеты, снимать харак- теристики генератора.

 

Вопросы для самопроверки.

1.Каково назначение отдельных частей машины постоянного тока?

2.Перечислите потери в машине постоянного тока.

3.Какое назначение коллектора в двигателе постоянного тока?

4. Какое назначение коллектора в генераторе постоянного тока?

 

Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.

Общие сведения об автоматике, автоматизации производственных про- цессов. Чувствительные элементы (датчики) и их использование для измере- ния неэлектрических величин автоматического контроля и регулирования.

Параметрические преобразователи: резистивные, индуктивные, емкостные.

Генераторные преобразователи; пьезоэлектрические, тахогенераторы.

Исполнительные элементы: электромагниты, магнитные муфты.

Электромеханические промежуточные элементы автоматики, реле, контактор.

Студент должен знать: общие принципы работы чувствительных элементов автоматики.

Студент должен уметь: определить основные характеристики и области применения чувствительных элементов автоматики.

 

Вопросы для самопроверки.

1.Чем отличается резистивный датчик от индуктивного?

2.Приведите примеры использования тахогенератора?

3.Обьясните устройство электромеханического реле?

4.Обьясните устройство электромагнитного клапана?

 

Тема 1.11. Основы электропривода.

 

Понятие об электроприводе. Режимы работы; продолжительный, повтор-

но - кратковременный, кратковременный.

Нагрев и охлаждение двигателей.

Схемы управления двигателями; магнитные пускатели; примеры схем управления двигателями.

Студент должен знать: режимы работы двигателей, принцип работы простейших схем управления.

Студент должен уметь: собирать простые схемы управления двигателями.

Вопросы для самопроверки.

1.Что называется электроприводом?

2.Перечислите режимы работы электроприводов.

3.Перечислите механизмы работающие в повторно- кратковременном режиме.

4.В каком режиме работает металлорежущий станок?

 

Тема 1.12. Передача и распределение электрической энергии.

Единая энергетическая система. Схемы снабжения потребителей электри-

ческой энергии. Элементы устройства электрических сетей, воздушные, кабельные линии. Трансформаторные подстанций промышленных пред- приятий. Защитное заземление в электроустановках.

Студент должен знать: элементы устройства электрических сетей, защитное заземление.

Студент должен уметь: подключить потребителей к защитному заземлению.

 

Вопросы для самопроверки.

1.Каково цель единой энергетической системы?

2.Как выполняют заземляющее устройство?

3.Какое должно быть сопротивление заземления?

 

Раздел 2. Электроника.