Цели и задачи дисциплины. Роль электрических машин и трансформаторов в производстве и потреблении электрической энергии.
Электрические машины как источники и преобразователи энергии.
Тема 1.1 Коллекторные машины постоянного тока
70
Тема 1.1.1 Принцип действия и устройство коллекторных машин постоянного тока
Содержание
12
Основные законы электротехники применительно к теории электрических машин. Принцип обратимости электрических машин, их классификация.
Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока.
Устройство коллекторной машины постоянного тока.
В том числе, практических занятий
2
Практическое занятие № 1 Изучение конструкции электрических машин постоянного тока
2
Тема 1.1.2 Обмотки якоря коллекторных машин постоянного тока
Содержание
16
Принцип выполнения обмотки якоря. Виды обмоток: простые петлевые и волновые, комбинированные обмотки. Уравнительные соединения обмоток. Область применения обмоток различного типа.
ЭДС обмотки якоря. Электромагнитный момент машины постоянного тока.
В том числе, практических занятий
4
Практическое занятие № 2 Расчет параметров обмотки якоря. Выполнение развернутой схемы обмотки якоря машины постоянного тока
4
Тема 1.1.3 Магнитное поле машин постоянного тока
Содержание
4
Конструкция магнитопровода машины постоянного тока. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения. Магнитная характеристика машины постоянного тока.
Реакция якоря, учет размагничивающего действия реакции якоря, назначение компенсационной обмотки, конструкция и область применения.
Тема 1.1.4 Коммутация в машинах постоянного тока
Содержание
4
Причины, вызывающие искрение на коллекторе. Шкала искрения по ГОСТу.
Виды коммутации и способы ее улучшения.
Тема 1.1.5 Коллекторные генераторы
Содержание
16
Уравнения ЭДС и моментов для генератора.
Классификация генераторов по способу возбуждения: генераторы постоянного тока независимого, параллельного и смешанного возбуждения.
Схемы включения, принцип работы, характеристики генераторов постоянного тока. Измерительные приборы в схемах электрических машин.
В том числе, лабораторных работ
4
Лабораторная работа № 1 Исследование работы генератора постоянного тока с независимым возбуждением.
Сборка схемы и включение генератора. Построение характеристик генератора.
2
Лабораторная работа № 2 Изучение работы генератора постоянного тока с параллельным возбуждением
Сборка схемы и включение генератора. Построение характеристик генератора
2
Тема 1.1.6 Коллекторные двигатели
Содержание
18
Уравнения электродвижущих сил и моментов для двигателей постоянного тока. Коллекторные двигатели постоянного тока независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Схемы включения, принцип работы, основные характеристики, область применения. Регулировочные свойства коллекторных двигателей. Потери мощности и КПД коллекторных двигателей постоянного тока.
В том числе, лабораторных работ
2
Лабораторная работа № 3 Изучение работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Сборка схемы и включение двигателя. Построение характеристик двигателя
2
Тема 1.2 Трансформаторы
28
Тема 1.2.1 Устройство и рабочий процесс трансформаторов
Содержание
16
Назначение, область применения, принцип действия, устройство и классификация трансформаторов, способы охлаждения.
Уравнения электродвижущих сил (ЭДС), токов.
Приведение параметров вторичной обмотки трансформатора к первичной. Схема замещения и векторная диаграмма приведенного трансформатора.
Трансформирование трехфазного тока. Паспортные данные трансформаторов, опытное определение параметров реального трансформатора.
Потери мощности и коэффициент полезного действия трансформаторов.
Способы регулирования напряжения трансформаторов.
В том числе, практических занятий
4
Практическое занятие № 3 Изучение конструкции силовых трансформаторов
2
Практическое занятие № 4 Исследование двухобмоточного трансформатора. Определение параметров двухобмоточного силового трансформатора опытным путем. Опыты холостого хода и короткого замыкания
2
Тема 1.2.2 Схемы, группы соединения обмоток и параллельная работа трансформаторов
Содержание
6
Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов, влияние схемы соединения обмоток на отношение линейных напряжений трехфазных трансформаторов. Группы соединения (основные и производные), предусмотренные ГОСТом.
Параллельная работа трансформаторов: назначение и условия включения трансформаторов на параллельную работу, порядок включения и распределение нагрузки между трансформаторами.
В том числе, практических занятий
2
Практическое занятие № 5 Параллельная работа трансформаторов.
Изучение условий параллельной работы силовых трансформаторов и распределения нагрузки между ними.
2
Тема 1.2.3 Автотрансформаторы и трехобмоточные трансформаторы
Содержание
2
Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов. Достоинства и недостатки автотрансформаторов по сравнению с двухобмоточными трансформаторами. Трехобмоточные трансформаторы, назначение и особенности работы.
Тема 1.2.4 Переходные процессы в трансформаторах
Содержание
2
Переходные процессы, возникающие при включении трансформатора в электрическую сеть и при коротком замыкании на зажимах вторичной обмотки. Перенапряжения в трансформаторах и защита от них.
Тема 1.2.5 Трансформаторы специального назначения
Содержание
2
Трансформаторы для преобразования числа фаз. Трансформаторы с плавным регулированием напряжения. Трансформаторы для выпрямительных установок, особенности работы. Сварочные трансформаторы. Измерительные трансформаторы.
Тема 1.3 Бесколлекторные машины переменного тока
8
Тема 1.3. 1 Принцип действия и устройство бесколлекторных машин
Содержание
2
Классификация бесколлекторных машин переменного тока
Принцип действия синхронной машины. Основные типы синхронных машин. Конструкции неявнополюсных и явнополюсных синхронных машин.
Принцип действия асинхронной машины, режим работы. Основные соотношения в машинах переменного тока. Понятие о синхронной частоте вращения ротора, скольжении. Устройство статора синхронной и асинхронной машины.
Тема 1.3. 2 Основные типы обмоток статора и принципы их выполнения
Содержание
2
Принцип выполнения обмотки статора, понятие о секции, полном делении, шаге обмотки по пазам.
ЭДС проводника обмотки. График распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины.
Сосредоточенные и распределенные обмотки. Число пазов на полюс и фазу. Коэффициент распределения обмотки. Обмоточный коэффициент. Катушечная группа. ЭДС катушечной группы и фазной обмотки статора.
Тема 1.3.3 Магнитодвижущая сила обмотки статора
Содержание
4
Магнитная цепь электрической машины, основные понятия. Магнитодвижущая сила фазы обмотки. МДС трехфазной обмотки. Анализ кривой намагничивающей силы обмоток с целым числом пазов на полюс и фазу. МДС дробных обмоток. Магнитное поле обмотки переменного тока.
Индуктивные сопротивления от магнитных полей воздушного зазора. Общие выражения для индуктивного сопротивления рассеяния. Индуктивности рассеяния для статорных и роторных обмоток синхронной машины.
В том числе, практических занятий
2
Практическое занятие № 6 Изучение конструкции асинхронных машин
Изучение основных узлов асинхронных машин и их назначение.
