- •1). Электрический ток. Сила тока
- •2). Электрическая цепь
- •4). Закон Ома
- •5). Работа и мощность в электрической цепи
- •2. Электрическая цепь постоянного тока. Основные элементы и их условно-графические обозначения. Методы расчета цепей постоянного тока (правила Кирхгофа, метод эквивалентных преобразований).
- •Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •3. Основные электроизмерительные приборы. Способы измерения электрических величин и расчет параметров элементов электрической цепи.
- •4. Основные электроизмерительные приборы. Схемы включения. Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы). Особенности работы с многопредельными приборами.
- •5. Классы точности электроизмерительных приборов. Погрешность электрических измерений и способы ее минимизации при выборе измерительного прибора.
- •Погрешности электрических измерений
- •Особенности работы с многопредельными приборами.
- •Основные характеристики (параметры) переменного тока
- •Действующее значение переменного тока
- •Применение комплексных чисел для анализа цепей переменного тока
- •9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •1. Катушка (активно-индуктивный r- l элемент) в цепи переменного тока
- •2. Конденсатор (активно-ёмкостный r- с элемент) в цепи переменного тока
- •11. Последовательная цепь переменного тока, содержащая резистивный, индуктивный и емкостный элементы. Основные соотношения и особенности цепи.
- •12. Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
- •Явление резонанса напряжений
- •Особенности цепи при резонансе напряжений:
- •13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема замещения. Резонанс токов. Особенности цепи.
- •1. Определяются комплексные сопротивления ветвей и токи в ветвях
- •2. Определяются комплексные проводимости и параметры треугольников проводимостей ветвей
- •V1. Построение векторной диаграммы параллельной цепи
- •14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Способы соединения фаз потребителя и режимы работы трёхфазной цепи
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда» (трёхпроводная система)
- •15. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» (основные определения и соотношения). Нейтральный провод. Мощность в трехфазной цепи.
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Способы соединения фаз потребителя и режимы работы трёхфазной цепи
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда» (трёхпроводная система)
- •Соединение фаз потребителя по схеме «звезда с нейтралью» (четырёхпроводная система)
- •Мощность трехфазной цепи
- •16. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Треугольник» (основные определения и соотношения). Мощность в трехфазной цепи.
- •Электрическая схема трёхфазной четырёхпроводной лэп
- •Мощность трехфазной цепи
- •17. Преимущества трехфазных систем. Мощность в трехфазной цепи. Способы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.
- •Мощность трехфазной цепи
- •2. Измерение активной мощности методом двух ваттметров
- •3. Измерение активной мощности методом трёх ваттметров
- •4. Измерение активной мощности с помощью трёхфазного ваттметра
- •1. Измерение реактивной мощности методом одного ваттметра
- •2. Измерение реактивной мощности методом двух и трёх ваттметров
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по снижению реактивной мощности потребителей
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по снижению реактивной мощности потребителей
- •Передача электрической энергии и потери мощности в лэп
- •Мероприятия по компенсации реактивной мощности потребителей
- •Определение мощности компенсирующих устройств
- •Особенности поведения ферромагнитных материалов в переменном магнитном поле
- •Явление гистерезиса
- •23. Применение ферромагнитных материалов в электротехнике. Магнитно-мягкие и магнитно-твердые материалы. Потери энергии при перемагничивании ферромагнетиков и способы их снижения.
- •24. Передача электрической энергии и потери мощности в лэп. Цель трансформации напряжения. Устройство и принцип работы трансформатора.
- •25. Режимы работы и кпд трансформатора. Опыты холостого хода и короткого замыкания. Внешняя характеристика трансформатора. Режимы работы трансформатора
- •Кпд трансформатора. Потери мощности и кпд трансформатора
- •Внешняя характеристика трансформатора
- •26. Электрический привод. Структура и преимущества электропривода. Нагрев и тепловой режим работы электродвигателя. Номинальная мощность. Характеристика нагрузочных режимов работы электродвигателя.
- •Структурная схема электропривода
- •Тепловые режимы работы и номинальная мощность двигателя
- •28. Основные характеристики трехфазных асинхронных электродвигателей. Способы пуска и регулирования частоты вращения. Реверсирование и способы электрического торможения асинхронных электродвигателей.
- •1) Прямой пуск
- •2) Пуск ад при пониженном напряжении
- •4. Реверсирование ад (изменение направления вращения)
- •Частотное регулирование ад
- •Полюсное регулирование
- •6. Способы электрического торможения ад
- •1) Торможение противовключением
- •2) Динамическое торможение
- •3) Генераторный (рекуперативный) способ с возвратом ээ в питающую сеть
- •29. Электрический привод. Структура и преимущества электропривода. Электродвигатели постоянного тока, их преимущества и недостатки. Устройство и принцип работы.
- •Структурная схема электропривода
- •Устройство двигателя постоянного тока
- •Принцип работы двигателя постоянного тока
- •Моментная характеристика
- •Механическая характеристика
- •Энергетическая (экономическая) характеристика
- •Пуск двигателей постоянного тока
- •Прямой пуск
- •Пуск дпт при пониженном напряжении
- •Реостатный способ пуска дпт
- •Реверсирование двигателей постоянного тока
- •Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока
- •Полюсный способ
- •Структурная схема электропривода
- •Образование электронно - дырочного перехода
- •Свойства электронно - дырочного перехода при наличии внешнего напряжения Включение электронно - дырочного перехода в прямом направлении
- •Включение электронно-дырочного перехода в обратном направлении
- •33. Блок-схема полупроводникового выпрямителя. Одно – и двухполупериодные выпрямители. Электрические схемы и осциллограммы.
2) Пуск ад при пониженном напряжении
Используется для пуска АД средней и большой мощности с целью снижения пускового тока и устранения связанных с этим недостатков прямого пуска.
При пуске на статор подается пониженное по сравнению с Uном напряжение.
В качестве специальных устройств для снижения напряжения на статоре часто используются достаточно дешёвые индуктивные катушки - реакторы, включаемые последовательно с обмоткой статора.
Схема реакторного пуска
При этом напряжение на статоре U1 = Uном – ΔU,
где - ΔU – падение напряжения на реакторе.
При пуске и разгоне напряжение на статоре снижается за счет падения напряжения на реакторе ΔU, а после окончания разгона реактор шунтируется пускателем П2, и на статор подаётся номинальное напряжение.
Иногда для снижения напряжения на статоре применяют более дорогие устройства – автотрансформаторы.
Достоинства: - снижается пусковой ток.
Недостатки: - более сложная схема пуска; при пониженном напряжении на статоре резко снижается пусковой момент (вращающий момент АД ), что заметно ухудшает условия запуска АД.
4. Реверсирование ад (изменение направления вращения)
Реверсирование АД производится изменением порядка чередования фаз на статоре за счет одновременного переключения любых двух фаз.
Схема реверсирования АД
Способы регулирования частоты вращения ад
АД отличается плохими регулировочными свойствами, поэтому обычно используется в нерегулируемом электроприводе. Однако в настоящее время в связи с широким распространением тиристорных (транзисторных) преобразователей частоты (ТПЧ) всё более широкое распространение получает т.н. частотно-регулируемый электропривод, в котором используется частотное регулирование частоты вращения асинхронного электродвигателя.
Частотное регулирование ад
Частотное регулирование АД производится путем изменения частоты питающего напряжения (f1 – var), подаваемого на обмотки статора от частотного преобразователя.
Угловая синхронная частота вращения АД:
При изменении частоты f1 = var пропорционально изменяется частота вращающегося магнитного поля (синхронная частота ), и следовательно частота вращения ротора двигателя n 2 = n 1 (1 - s) = var.
Для сохранения перегрузочной способности (максимального момента АД) частотное регулирование ведут при условии U1/f1 = const.
Регулирование обычно ведётся в сторону понижения частоты от f1 ≤ 50 Гц, при этом частота АД также понижается «вниз от номинала» n 2 ≤ n 2ном ..
Регулирование плавное, экономичное, диапазон регулирования Δn достаточно большой - примерно n 2 / n 2ном ≈ 1:10 , но способ очень дорогой. Однако, несмотря на высокую стоимость ТПЧ (100-200 $ на 1 кВт), срок окупаемости частотно-регулируемого электропривода обычно составляет 2-3 года.
Применение частотно-регулируемого ЭП позволяет экономить за счет оптимизации режима работы технологического оборудования до 30-60% потребляемой ЭЭ и снизить эксплуатационные расходы на 30-50%. Кроме того, при использовании частотно-регулируемого ЭП улучшаются условия пуска АД, повышается плавность разгона (снижаются тепловые, электрические, и ударные механические нагрузки), что увеличивает срок службы электропривода с 10-15 до 20-25 лет. В настоящее время частотно-регулируемый ЭП находит широкое применение в качестве привода насосов и вентиляторов системах тепло-водоснабжения, в качестве привода современных лифтов и др.