Введение

Дисциплина «Электрические машины и аппараты» является прикладной дисциплиной физики и теоретических основ электротехники, обобщающая законы Ома, Кирхгофа, полного тока, электромагнитной индукции. Курс «Электрические машины и аппараты» служит для инженерной подготовки студентов и создание условий в накоплении знаний и умений при изучении последующих специальных дисциплин, связанных с электроприводом, электроснабжением, электрооборудованием сельского хозяйства, автоматизацией технологических процессов, эксплуатацией электрооборудования.

В структуру самостоятельной работы входят:

-проработка материала лекций, подготовка к ПЗ, ПЗ и семинарским занятиям, зачетам и экзаменам;

-самостоятельное изучение разделов тем учебной дисциплины;

-выполнение курсовых работ и контрольных работ (для студентов заочной формы обучения).

При освоении дисциплины «Электрические машины и аппараты» студенты сдают зачет, экзамен и выполняют курсовую работу.

1 Рекомендации по изучению дисциплины

Структурно дисциплина «Электрические машины и аппараты» состоит их 6 основных разделов: введение в электромеханику, трансформаторы, электрические машины постоянного тока, асинхронные и синхронные машины, емкостные и биодвигатели.

Введение в электромеханикуСтуденту необходимо вспомнить законы электромагнитной индукции и электромагнитного взаимодействия и знать физические основы электромеханического преобразования энергии

Трансформаторы(аппараты) представляют собой статические устройства, предназначенные для преобразования электрической энергии: одного напряжения в другое или одного тока в другой. Студенту необходимо знать принцип действия трансформаторов, магнитодвижущую силу и магнитный поток, векторные диаграммы однофазных трансформаторов, электрические схемы замещения и уравнения электрического состояния трансформаторов, приведенный ток вторичной обмотки, определение основных параметров по опытам холостого хода и короткого замыкания, коэффициенты трансформации, загрузки и мощности, потери мощности в трансформаторах, процентное изменение напряжения, кпд трансформаторов, особенности трехфазных трансформаторов, группы соединений их обмоток, охлаждение и нагрев, обмотки и магнитопроводы, автотрансформаторы, трансформаторы напряжения и тока, расчет и выбор мощности трансформаторов, области их применения.

Для изучения трансформаторов можно воспользоваться учебником и УМКД-3, в том числе:

1.Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: Учебник для вузов. – СПб.; Питер, 2007.-320с.

2.Конспект лекций по электрическим машинам и аппаратам.

3.Учебно-методическое пособие (лабораторный практикум) «Электрические машины и аппараты».

4.Рабочая программа по электрическим машинам и аппаратам.

5.Методические указания и задание по выполнению курсовой работы по электрическим машинам и аппаратам.

Машины постоянного тока предназначены для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую (в двигательном режиме) и механической энергии в электрическую энергию (в режиме работы генератора). Студенту необходимо знать принцип действия электрических машин постоянного тока, конструктивные особенности электродвигателей и генераторов, способы их возбуждения, универсальные характеристики машин, роль щеточно-коллекторного механизма, уравнения электрического состояния электродвигателя и генератора, основные характеристики электродвигателей и генераторов, о реакции якоря и способах ее снижения, способы укладки барабанного якоря, расчеты ЭДС якоря и электромагнитного момента, расчеты параметров дополнительных и компенсационных обмоток, способы экономичного регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока, потери мощности в двигателях и генераторах, коллекторные машины переменного тока.

Для изучения машин постоянного тока можно воспользоваться учебником и УМКД-3, в том числе:

1.Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: Учебник для вузов. – СПб.; Питер, 2007.-320с.

2.Конспект лекций по электрическим машинам и аппаратам (электронный вариант ИСУ ВУЗ).

3.Учебно-методическое пособие (лабораторный практикум) «Электрические машины и аппараты» (электронный вариант ИСУ ВУЗ).

4.Рабочая программа по электрическим машинам и аппаратам (электронный вариант ИСУ ВУЗ).

5.Методические указания и задание по выполнению курсовой работы по электрическим машинам и аппаратам(электронный вариант ИСУ ВУЗ).

Асинхронные машиныпредназначены для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию (режим работы электродвигателя) и механической энергии в электрическую энергию (режим генератора). Студенту необходимо знать принцип действия асинхронных электрических машин, конструктивные особенности электродвигателей и генераторов, получение вращающегося магнитного поля статора, уравнения электрического состояния обмоток статора и ротора, скольжение, универсальные характеристики асинхронных машин, баланс МДС, приведенный ток ротора, электрические схемы замещения, векторные и круговые диаграммы машин, ЭДС ротора и статора, вращающий, пусковой и максимальный моменты, рабочие и механические характеристики асинхронных двигателей, коэффициент мощности, критическое скольжение, способы снижения пусковых токов, способы регулирования частоты вращения электродвигателей, индукционный и фазорегулятор, тахогенератор.

Для изучения асинхронных машин можно воспользоваться учебником и УМКД-3, в том числе:

1.Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного тока: Учебник для вузов. – СПб.; Питер, 2008.-350с.

2.Конспект лекций по электрическим машинам и аппаратам.

3.Учебно-методическое пособие (лабораторный практикум) «Электрические машины и аппараты».

4.Рабочая программа по электрическим машинам и аппаратам.

5.Методические указания и задание по выполнению курсовой работы по электрическим машинам и аппаратам.

Синхронные машиныпредназначены для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию (режим работы электродвигателя) и механической энергии в электрическую энергию (режим генератора). Студенту необходимо знать принцип действия синхронных электрических машин, конструктивные особенности электродвигателей и генераторов, получение трехфазной ЭДС в синхронном генераторе, ЭДС холостого хода, ЭДС рассеяния, реакции якоря, уравнение электрического состояния синхронного генератора, электрическая схема замещения одной фазы генератора, электромагнитный момент, угол рассогласования генератора и двигателя, угловая и седлообразная характеристики, синхронный генератор в системе большой мощности, КПД, коэффициент мощности, режим компенсации реактивной мощности, пуск синхронных двигателей в ход, синхронные двигатели малой мощности.

Для изучения синхронных машин можно воспользоваться учебником и УМКД-3, в том числе:

1.Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного тока: Учебник для вузов. – СПб.; Питер, 2008.-350с.

2.Конспект лекций по электрическим машинам и аппаратам.

3.Учебно-методическое пособие (лабораторный практикум) «Электрические машины и аппараты».

4.Рабочая программа по электрическим машинам и аппаратам.

5.Методические указания и задание по выполнению курсовой работы по электрическим машинам и аппаратам.