Трехфазные электрические цепи

Программа

Соединение обмоток трехфазных источников электрической энергии звездой и треугольником. Трехпроводные и четырехпроводные трехфазные электрические цепи. Фазные и линейные напряжения, фазные и линейные токи, соотношение между ними. Симметричные и несимметричные трехфазные электрические цепи. Нейтральный (нулевой) провод и его назначение. Векторная диаграмма напряжений и токов. Передача энергии по трехфазной линии. Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи при соединении нагрузки звездой и треугольником.

Л – 1, Л – 2, задачи (6.1 – 6.7, 6.9, 6.21, 6.37)

Вопросы для самопроверки

1. Поясните преимущества трехфазной системы перед однофазной.

2. Приведите соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении в "звезду" и треугольник.

3. Каждая фаза обмотки двигателя рассчитана на 220 В. Как следует соединить обмотки при линейном напряжении сети 220 и 380 В?

4. В каком случае применяется четырехпроводная система? Какова роль нулевого провода?

5. Начертите векторную диаграмму напряжений и токов потребителя энергии при неравномерной нагрузке и соединении в звезду и найдите графически ток в нулевом проводе. Линейное напряжение в сети U = 380 В. R_A = 10 Ом, R_B = 12 Ом, R_C = 20 Ом.

6. Как определить активную, реактивную и полную мощности в трехфазной цепи при симметричной и несимметричной нагрузках?

Тема 1.7

Трансформаторы.

Программа

Назначение, принцип действия и устройство однофазного трансформатора. Режимы работы трансформатора. Номинальные параметры трансформатора: мощность, напряжение и токи обмоток. Потери энергии и КПД трансформатора. Типы трансформаторов и их применение; трехфазные, многообмоточные, измерительные, авто трансформаторы

Л – 1, Л – 2, задачи 7.1 – 7.12, 7.21,7.26.

Вопросы для самопроверки

1..Каково назначение трансформатора при передаче и распределении электрической энергии?

2. Поясните принцип работы трансформатора.

3. Для каких целей бак трансформатора заливают маслом?

Тема 1.8.

Электрические машины переменного тока

Программа

Назначение машин переменного тока и их классификация. Получение вращающегося магнитного поля в трехфазных электродвигателях и генераторах. Устройство электрической машины переменного тока: статор и его обмотка, ротор и его обмотка. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора. Вращательный момент асинхронного двигателя. Скольжение. Пуск и ход асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Рабочий процесс асинхронного двигателя и его механическая характеристика. Регулирование частоты вращения ротора. Однофазный и двухфазный асинхронные двигатели. Потери КПД и энергии асинхронного двигателя. Синхронные машины и область их применения.

Л – 1, Л – 2, задачи 10.1 – 10.6, 10.17, 10.29

.Вопросы для самопроверки

1. Определите скольжение восьмиполюсного двигателя, если его ротор вращается с частотой 735 об/мин. Частота тока 50 Гц.

2. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой 16 кВт и 1460 об/мин. Перегрузочная способность равна 2,5; кратность пускового момента составляет 1,1. Определите максимальный и пусковой моменты двигателя.

3. Какие схемы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором вам известны?

Тема 1.9

Электрические машины постоянного тока

Назначение машин постоянного тока и их классификация. Устройство и принцип действия машин постоянного тока: магнитная цепь, коллектор, обмотка якоря. Рабочий процесс машины постоянного тока: ЭДС обмотки якоря, реакция якоря, коммутация. Генераторы постоянного тока, двигатели постоянного тока, общие сведения. Электрические машины с независимым возбуждением, с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Пуск и ход, регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока. Потери энергии и КПД машин постоянного тока.

Л – 1, Л – 2, задачи 9.1 – 9.14, 9.22 9.37.

Вопросы для самопроверки

1. Какие параметры машины называют номинальными?

2. Начертите схемы генераторов с независимым, параллельным и смешанным возбуждением и поясните назначение каждого элемента схемы.

3. Начертите схемы двигателей с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением и поясните назначение каждого элемента схемы.

Тема 1.10.

Основы электропривода.

Понятие об электроприводе. Уравнение движения электропривода. Механические характеристики нагрузочных устройств. Расчет мощности и выбор двигателя при продолжительном, кратковременном и повторнократковременном режимах. Аппаратура для управления электроприводом.

Л – 1,Л – 2, задачи 12.1 – 12.3.

Вопросы для самопроверки

1. Какой режим работы двигателя называют продолжительным, кратковременным и повторно-кратковременным? Начертите диаграммы работы двигателя в этих режимах.

2. Что называют энергетической системой и каковы преимущества объединения отдельных электрических станций в общую систему?

Тема 1.11.

Передача и распределение электрической энергии.

Программа

Электроснабжение промышленных предприятий от электрической системы. Назначение и устройство трансформаторных подстанций и распределительных пунктов. Электрические сети промышленных предприятий: воздушные линии; кабельные линии; внутренние электрические цепи и распределительные пункты; электропроводки. Электроснабжение цехов и осветительных электросетей. Графики электрических нагрузок. Выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву; с учетом защитных аппаратов, по допустимой потере напряжения. Эксплуатация электрических установок. Защитное заземление. Защитное зануление.

Выполнение практического задания в условиях производства.

Тема реферата "Внутризаводское электроснабжение и режимы"

Перечень вопросов для подготовки

1. Общие положения

Место системы электроснабжения потребителей и приемников электрической энергии в общей проблеме электрификации народного хозяйства.

. Основные технические требования к системам электроснабжения.

2. Электрическое хозяйство предприятий

Основные приемники электрической энергии и их характеристики. Структура промышленного потребления. Характерные группы приемников электрической энергии

Уровни системы электроснабжения предприятий. Основные особенности каждого уровня системы электроснабжения: величины напряжения, тока, паспортные данные и характеристики оборудования, проблемы контроля управления и обеспечения электрической энергией объектов.

Системное описание электрического хозяйства. Основные электрические показатели. Система учета и отчетности.

3. Характерные приемники электрической энергии

Силовые общезаводские установки; компрессоры, вентиляторы, насосы и подъемно-транспортные устройства. Диапазон мощностей, характеристика режимов работы, требования к электроснабжению.

Электрические осветительные установки. Выбор источников света и осветительных приборов. Размещение осветительных средств

4. Основы расчетов систем электроснабжения

Математические методы расчетов систем электроснабжения. Основные понятия, используемые при выполнении технико-экономических расчетов.

5. Электрические нагрузки

Классификация приемников по режимам работы. Расчетные, заявляемые, измеряемые и фактические максимумы активной и реактивной мощности, расходы электрической энергии. Расчетные значения, характеризующие максимум нагрузки.

6. Выбор напряжения систем электроснабжения

Выбор напряжения системы внешнего электроснабжения и согласование с величиной напряжения в энергосистеме. Выбор напряжения распределительных сетей, выбор напряжения электродвигателей, питающихся от высоковольтных распределительных устройств, выбор напряжения для единичных машин большой мощности.

7. Основные требования и выбор схем электроснабжения

Общие принципы построения схем электроснабжения предприятий. Генеральный план предприятия. Схема сетей и размещение подстанций района энергосистемы. Размещение нагрузок. Выбор места и мощности главных понизительных подстанций и распределительных подстанций. Определение центра электрических нагрузок.

Надежность электроснабжения. Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения электроприемников и электропотребителей. Нормирование и технико-экономические расчеты надежности. Ущербы и их количественные показатели от внезапных перерывов в электроснабжении электроприемников и потребителей. Математические зависимости оценки надежности, выбор оптимальной схемы электроснабжения. Определение потребителей первой и особой группы первой категории. Автономные источники питания.

Типовые схемы электроснабжения. Электроснабжение технологических установок большой единичной мощности с ударной или резкопеременной нагрузкой.

8. Компенсация реактивной мощности Основные определения. Принципы компенсации реактивной мощности на промышленном предприятии. Методика расчета по выбору и размещение средств компенсации.

Основные нормативные документы по компенсации реактивной мощности. Различные подходы к компенсации на границе раздела с энергосистемой и на других уровнях.

Способы повышения коэффициента мощности. Компенсирующие устройства. Применение фильтрокомпенсирующих устройств, их особенности. Технико-экономические расчеты при выполнении операций по компенсации реактивной мощности.

9.Выбор элементов систем электроснабжения

Выбор силовых трансформаторов, их количества, мощности. Допустимые перегрузки трансформаторов. Выбор трехобмоточных трансформаторов с расцепленными обмотками и автотрансформаторов.

Выбор и проверка сечений проводов и кабелей по техническим и экономическим условиям. Канализация электрической энергии на предприятиях: схемы радиальные, магистральные, смешанные. Прокладка кабеля - в траншеях, блоках, каналах, туннелях и эстакадах.

11. Подстанции и сети цеховых приемников электроэнергии Размещение, характеристики, компоновка и конструкции цеховых подстанций (ТП) (включая комплектные трансформаторные подстанции КТП). Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых. ТП.

Преобразовательные установки и подстанции. Преобразователи тока и их характеристики.

Классификация производственных помещений по условиям окружающей среды. Схемы внутрицеховых сетей напряжением до 1000 В. Резервирование питания ответственных потребителей. Распределительные устройства напряжением до 1000 В. Классификация сетей по конструктивным признакам. Электропроводки. Выбор видов электропроводок, проводов и кабелей. Шинопроводы напряжением до 1000 В. Магистральные шинопроводы переменного и постоянного тока. Распределительные шинопроводы. Осветительные шинопроводы. Особенности проектирования сетей перемещающихся электрических приемников.

Расчет сетей по нагреву расчетным током и потере напряжения. Расчет токов КЗ в цеховых сетях напряжением до 1000 В. Защита цеховых электрических сетей. Обеспечение селективности токовой защиты. Выбор сечений проводов и кабелей для питания приемников при наличии защитных аппаратов. Выбор шинопроводов в цеховых электрических сетях. Проектирование и расчет осветительных сетей.

12. Учет и экономия электрической энергии

Учет активной энергии и активной мощности - расчетный и технический - на различных уровнях системы электроснабжения. Счетчики электроэнергии с указанием получасовых максимумов для двухставочного тарифа. Автоматизация учета расхода электроэнергии на основе информационно-измерительных систем.

Экономия электрической энергии. Возможность экономии в силовых трансформаторах, воздушных и кабельных линиях, шинопроводах до 1000 В. и выше. Организационно-технические мероприятия по экономии электроэнергии в сетях 0,4 кВ. и электротехническом оборудовании.

Тема 2.1.

Электровакуумные и газоразрядные приборы

Программа

Общие сведения. Электронная эмиссия. Устройство и принцип работы триода. Газоразрядные приборы. Индикаторные неоновые лампы. Условные обозначения, маркировка.

Л – 1, Л – 2, задачи 13.1 – 13.5, 14.1, 14.2, 14.9

Вопросы для самопроверки

1. Какова роль управляющей сетки в триоде?

2. Объясните, что называют динатронным эффектом?

Тема 2.1

Физические основы электроники. Электронные приборы.

Программа

Электропроводность полупроводников. Собственная и примесная проводимость. Электронно-дырочный переход и его свойства. Прямое и обратное включение «p-n» перехода. Полупроводниковые диоды: классификация, свойства, маркировка, область применения. Полупроводниковые транзисторы: классификация, принцип действия, назначение, область применения, маркировка. Биполярные транзисторы. Физические процессы в биполярном транзисторе. Схемы включения биполярных транзисторов: общая база, общий эмиттер, общий коллектор. Вольтамперные характеристики, параметры схем. Статические параметры, динамический режим работы, температурные и частотные свойства биполярных транзисторов. Полевые транзисторы: принцип работы, характеристики, схемы включения. Тиристоры: классификация, характеристики, область применения, маркировка. Фотоэлектронные приборы: вакуумные, газонаполненные, полупроводниковые.

Л – 1, Л – 2, задачи 15.1 –15.3, 16.

Вопросы для самопроверки

1. Какие основные характеристики имеет транзистор?

2. Сформулируйте основные законы фотоэффекта.

Тема 2.2

Электронные выпрямители, стабилизаторы.

Программа

Основные сведения, структурная схема электронного выпрямителя. Однофазные и трехфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры. Основные сведения, структурная схема электронного стабилизатора. Стабилизаторы напряжения. Стабилизаторы тока.

Л – 1, Л – 2, задачи 17.1 –17.4, 18.1, 18.5, 18.7

Вопросы для самопроверки

1. Какие электронные элементы можно использовать как выпрямители переменного тока?

2. Начертите схему одно- и двухполупериодного выпрямителя.

3. Для чего в схемах выпрямителей применяют сглаживающие фильтры?

4. Как устроена электронно-лучевая трубка.

Тема 2.3

Электронные усилители.

Программа

Схемы усилителей электрических сигналов. Основные технические характеристики электронных усилителей. Принцип работы усилителей низкой частоты на биполярном транзисторе. Обратная связь в усилителях. Многокаскадные усилители, температурная стабилизация режима работы. Усилители постоянного тока. Импульсные и избирательные усилители. Операционные усилители.

Вопросы для самопроверки

Что такое электронный усилитель, и каково его назначение?

По каким критериям классифицируют усилители?

Тема 2.4

Электронные генераторы и измерительные приборы.

Программа

Колебательный контур. Структурная схема электронного генератора. Генераторы синусоидальных колебаний, генераторы LC- типа, генераторы RC- типа. Переходные процессы в RC – цепях. Импульсные генераторы, мультивибратор, триггер. Генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН-генератор). Электронные стрелочные и цифровые вольтметры. Электронный осциллограф.

Вопросы для самопроверки

Тема 2.5

Электронные устройства автоматики и вычислительной техники.

Программа

Структура системы автоматического контроля, управления и регулировки. Измерительные преобразователи. Измерение неэлектрических величин электрическими методами. Параметрические преобразователи: резистивные, индуктивные, емкостные. Генераторные преобразователи. Исполнительные элементы: электромагниты; электродвигатели постоянного и переменного токов; шаговые электродвигатели. Электромагнитное реле. Ферромагнитные бесконтактные реле и их использование в вычислительной технике.

Вопросы для самопроверки

Тема 2.6

Программа

Микропроцессоры и микро- ЭВМ.

Понятие о микропроцессорах и микро- ЭВМ. Устройство и работа микро-ЭВМ. Структурная схема, взаимодействие блоков. Арифметическое и логическое обеспечение микропроцессоров и микро- ЭВМ. Архитектура микропроцессоров. Микропроцессоры с жесткой и гибкой логикой. Интерфейс микропроцессоров и микро-ЭВМ. Интегральные схемы микроэлектроники. Основные параметры больших интегральных схем микропроцессорных комплектов. Периферийные устройства микро-ЭВМ

Вопросы для самопроверки

Рекомендуемая учебная литература,

Интернет-ресурсы дополнительная литература

Основные источники:

1.Попов B.C., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. М., «Энергия», 1989.

2.Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М., «Высшая школа», 1989.

3.Харченко В.М. Основы электроники. М., «Энэргоиздат»; 1982.

4.Рабинович Э.А. Сборник задач и упражнений по общей электротехнике. М., «Энергия», 1989.

5.В.Е. Зайцев. Т.А. Нестерова. Электротехника, электроснабжение, электротехнология и электрооборудование. Москва изд. центр «Академия»

7-е издание 2010 г.

6.Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. Учебник ИЦ "Академия", 2006

7.Шихин А.Я. электротехника. Москва, «Высшая школа», 2001 г.

8.Прошин В.М.Лабораторно-практические работы по электротехнике. (2+3-изд., стер.) Уч.пос.НПО."Академия"2007+2008.

9. Гуржий А.Н. Электрические и радиотехнические измерения. Уч. пособие для НПО. М.: ИЦ "Академия", 2004.

10. Беспалов В.Я. Электрические машины. Уч.пособие. - М.: ИЦ "Академия", 2005 г.

Дополнительные источники:

1.Данилов И.А, Иванов П.М., Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 2000. – 752с.

2.Березкина Т.Ф. Гусев Н.Г. Задачник по общей электротехнике с основами электроники. - М.: Высшая школа, 1983. – 366с

3.Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.:: Феникс. 2003. – 480с.

4.Лихачев В.Л. Электротехника. Справочник. – М.: СОЛОН-Р. 2003. – 480с.

Дата добавления: 2015-05-06