Основы судового электропривода
Подождите немного. Документ загружается.
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.
1.1. 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.
1.2. 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».
1.3. 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.
1.4. 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.
1.5. 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
Порядковы
й номер
лекции
Раздел, тема учебного курса, содержание лекции
Количество
часов
1.
Введение. Определение электропривода. Структурная
схема электропривода. История развития судового
электропривода.
1
2.
Механика электропривода. Силы и моменты
действующие в системе электропривода. Приведение
статических и динамических моментов к валу двигателя.
Уравнение движения электропривода.
1
3. 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.
4
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
5.
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
6.
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
7.
Принципы управления в электроприводе. Принципы
построения и чтения электрических схем. Принципы
автоматизации управления электродвигателей. Виды
защиты применяемой в электроприводах.
2
8.
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
9. Элементы проектирования электропривода. Факторы,
определяющие выбор электродвигателя. Нагрузочные
диаграммы электроприводов. Нагрев и охлаждение
4
электрических машин. Стандартные режимы работы
электродвигателей. Определение мощности
электродвигателя. Выбор типа и конструктивного
исполнения электродвигателя. Последовательность
проектирования электропривода.
ИТОГО 21
2.2. Содержание практических (семинарских) занятий.
Таблица 2
Порядковый
номер
занятия
Наименование темы практического занятия
Количество
часов
1.
Расчет механических параметров электропривода. 2
2.
Построение естественной электромеханической
характеристики и пусковых реостатных характеристик
электродвигателя постоянного тока независимого
возбуждения.
2
3.
Расчет пусковых сопротивлений электродвигателя
постоянного тока независимого возбуждения.
1
4.
Построение тормозных характеристик. Расчёт
сопротивлений при торможении.
2
5.
Построение естественных и пусковых характеристик
двигателей последовательного возбуждения.
2
6.
Построение характеристик двигателя
последовательного возбуждения в режиме торможения.
2
7.
Регулирование частоты вращения двигателя
последовательного возбуждения
2
8.
Расчёт характеристик двигателя смешанного
возбуждения.
2
9. Расчёт характеристик асинхронных двигателей. 2
10.
Расчет мощности и выбор асинхронного двигателя по
каталожным данным.
2
11.
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
1.
Исследование механических характеристик
электропривода с двигателем постоянного тока
параллельного возбуждения.
2
2.
Исследование механических характеристик
электропривода с двигателем постоянного тока
последовательного возбуждения.
2
3.
Исследование механических характеристик
электропривода с двигателем постоянного тока
смешанного возбуждения.
2
4.
Исследование вентильного электропривода
постоянного тока.
2
5.
Исследование схемы автоматического пуска
двигателем постоянного тока параллельного
возбуждения в функции времени.
1
6.
Исследование схемы автоматического пуска
двигателем постоянного тока параллельного
возбуждения в функции тока.
1
7.
Исследование схемы автоматического пуска
двигателем постоянного тока параллельного
возбуждения в функции ЭДС.
1
8.
Исследование схемы динамического торможения
двигателем постоянного тока параллельного
возбуждения.
2
9.
Исследование электромеханических свойств
асинхронного двигателя.
2
10.
Исследование схемы динамического торможения
асинхронного двигателя.
1
11.
Исследование схемы реверсирования асинхронного
двигателя.
1
12.
Исследование схемы автоматического пуска
асинхронного двигателя с фазным ротором.
2
13.
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
10
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.
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.