Рабочая программа учебной дисциплины "Электропривод" для специальности 140601 "Электромеханика" факультета автоматики и электромеханики. Содержание дисциплины.

Раздел 1. История развития электропривода (2 часа).
Лекция 1-1. Определение понятия "Электропривод". Историческое развитие различных типов привода и преимущества электропривода. Первый электропривод Б.С.Якоби. Изобретения М. О. Доливо-Добровольского, И.Ф. Усагина и др., создание предпосылки для практического применения электропривода. Этапы развития электропривода, появление автоматизированных электроприводов. Влияние электропривода на конструкцию производственных механизмов и их производительность. Создание научно-исследовательских организаций по электроприводу. Труды научных коллективов вузов, научно-исследовательских и проектных институтов. Работы советских ученых С.А. Ринкевича, В.К.Попова, А. Т.Голована, ДП. Морозова, В.С. Кулебакина, Д.В.Васильева и др. по созданию теории электропривода и автоматического управления электроприводами. Структура современного автоматизированного электропривода. Направления развития электропривода в России и за рубежом, роль электропривода в сложных автоматизированных комплексах. Примеры применения сложных современных электроприводов (применительно к специальности) (2 часа)
Самостоятельное изучение. Электропривод как средство электрификации и автоматизации технологических комплексов. Значение электропривода в народном хозяйстве и основные направления его дальнейшего развития.

Раздел 2. Механика электропривода.(8 часов)
Лекция 2-2. Основные механические узлы и кинематические схемы электроприводов. Типовые нагрузки механической части электропривода. Моменты и силы упругого взаимодействия.(2 часа)
Лекция 3-2. Составление расчетных механических схем, приведение движущихся масс и нагрузок к расчетной скорости. Обобщенные расчетные схемы механической части электропривода. Учет потерь в механической части электропривода. (2 часа)
Лекция 4-2. Применение уравнений Лагранжа для получения уравнений движения электропривода при постоянном передаточном числе, радиусе приведения и инерционных массах. (2 часа)
Самостоятельное изучение. Уравнение движения электропривода при переменном моменте инерции, зависящем от угла поворота вала.
Лекция 5-2. Механические характеристики двигателя и рабочего органа производственного механизма. Активный и реактивный момент сопротивле-ния. Жесткость механических характеристик. Переходные и установившиеся режимы электропривода. Определение координат установившегося движе-ния. Условие статической устойчивости электропривода.(2 часа)

Раздел 3. Механические и электромеханические характеристики электро-приводов.(10 часов)
Лекция 6-3. Механические характеристики ДПТ НВ. Естественные и искусственные характеристики. Построение механических и электромеханических характеристик по паспортным данным. Механические характеристики в относительных единицах. Механические и электромеханические характеристики двигателей в тормозных режимах работы: рекуперативном (генераторном), противовключении, динамическом торможении. Физические процессы, способы осуществления, область применения.
Лекция 7-3. Механические характеристики ДПТ ПВ, построение механических и электромеханических характеристик ДПТ ПВ. Механические и электромеханические характеристики ДПТ ПВ в тормозных режимах: физические процессы, способы осуществления, область применения. Механические характеристики ДПТ СВ в двигательном и тормозных режимах.(2 часа)
Лекция 8-3. Асинхронные двигатели (АД) и их механические и электромеханические характеристики. Естественная и искусственные механические характеристики. Построение механических характеристик по паспортным данным.
Лекция 9-3. Механические характеристики АД в тормозных режимах: физические процессы, способы осуществления, область применения. Синхронные электродвигатели (СД). Механическая и угловая характеристики..(2 часа)
Лекция 10-3. Многодвигательный электропривод. Многодвигательный электропривод с механическим валом. Получение совместных характеристик и распределение нагрузок между двигателями. Двухдвигательный электропривод переменного тока. Область применения. Многодвигательный электропривод с электрическим валом. Уравнительный электрический вал. Рабочий электрический вал. Область применения. (2 часа)

Раздел 4. Регулирование координат электропривода.(14 часов)
Лекция 11-4. Понятие о регулировании скорости вращения и регулировочных характеристиках. Способы регулирования скорости, соответствующие характеристики. Реостатное регулирование скорости вращения, механические регулировочные характеристики. (2 часа)
Самостоятельное изучение. Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением магнитного пото-ка..
Лекция 12-4. Регулирование скорости вращения изменением напряжения питания. Система генератор-двигатель (Г-Д), ее механические и регулировочные характеристики. Двухзонное регулирование скорости. Зона регулирования скорости изменением ЕДС генератора. Зона регулирования скорости изменением магнитного потока. Соответствующие механические и электромеханические характеристики. Область применения системы Г-Д. (2 часа)
Лекция 13-4. Система тиристорный преобразователь-двигатель (ТП-Д). Ее механические и электромеханические характеристики. Режимы непрерывных и прерывистых токов. Регулирование скорости вращения с помощью широтно-импульсного изменения напряжения питания.(2 часа)
Лекция 14-4. Регулирование скорости вращения с помощью параметрического изменения напряжения питания (регулирование скорости шунтированием якоря). Область применения. Особенности регулирования скорости вращения ДПТ ПВ с помощью изменения напряжения питания.
Лекция 15-4. Регулирование скорости вращения АД изменением сопротивления статорной и роторной цепей. Дроссельный привод (с магнитным усилителем в цепи статора).
Лекция 16-4. Регулирование скорости вращения АД изменением числа пар полюсов, механические и регулировочные характеристики. Частотное регулирование скорости вращения. Законы частотного регулирования. Электро-механические преобразователи частоты. Статические преобразователи часто-ты.
Лекция 17-4. Регулирование скорости при помощи каскадных соединений с электрическими машинами и вентильными преобразователями. Асинхронно-вентильный каскад. (2 часа)

Раздел 5. Переходные процессы в электроприводе (10 часов)
Лекция 18-5. Значение переходного процесса для электропривода. Определение переходных режимов и их разновидности. Задача исследования переходных процессов - получение зависимости скорости, момента и тока от времени. Параметры, влияющие на переходные процессы. Расчет переходных процессов при непосредственном пуске ДПТ НВ. Электромеханическая и электромагнитная постоянные времени. (2 часа)
Лекция 19-5. Расчет переходных процессов при реостатном пуске ДПТ НВ. Построение пусковой диаграммы. Расчет ступеней пускового реостата. Расчет переходных процессов при торможении противовключением и динамическим торможении, при реверсировании, при генераторном торможении с отдачей энергии в сеть. (2 часа)
Самостоятельное изучение. Расчет переходных процессов при реостатном пуске ДПТ ПВ.
Лекция 20-5. Переходные процессы в системе Г-Д в различных режимах работы.
Лекция 21-5. Формирование переходных процессов при линейном нарастании управляющих воздействий на холостом ходу электродвигателя и под нагрузкой. Формирование переходных процессов при линейном спадании управляющих воздействий (режимы торможения и реверсирования).(2 часа)
Лекция 22-5. Способы пуска и торможения АД. Построение пусковой диаграммы для АД с фазным ротором. Расчет ступеней пускового реостата. Расчет переходных процессов в приводах с АД. Понятие об учете электромагнитных процессах. Потери энергии в АД при переходных процессах и способы их уменьшения. (2 часа)
Самостоятельное изучение. Переходные процессы при торможении двига-теля постоянного тока независимого возбуждения от угловой скорости выше основной до основной.

Раздел 6. Выбор мощности электропривода (6 часов)
Лекция 23-6. Основные критерии выбора мощности электродвигателей - по условиям нагрева, по перегрузочной способности и по пусковым условиям. Нагрев и охлаждение электродвигателей. Переходные процессы при нагреве и охлаждении двигателей. Определение постоянной нагрева двигателя и величины установившегося перегрева. Классификация режимов работы. (2 часа)
Лекция 24-6. Выбор мощности двигателя при длительном режиме работы с постоянной и переменной нагрузкой Методы эквивалентных потерь. Приближенные методы определения необходимой мощности двигателя (методы эквивалентных величин - тока, момента и мощности).
Лекция 25-6. Выбор мощности электродвигателя при кратковременном режиме работы. Выбор мощности электродвигателя при повторно-кратковременном режиме работы. Определение допустимого числа включений в час. Работа электропривода с маховиком. Методы определения мощности двигателя и момента инерции маховика. (2 часа)

Раздел 7. Системы управления электроприводами.(18 часов)
Лекция 26-7. Назначение и классификация электрических аппаратов. Требования, предъявляемые к ним. Контактные коммутационные аппараты низкого напряжения. Бесконтактные элементы. Принципиальные схемы и схемы соединений (монтажные). Основные условные графические изображения элементов управления на схемах по ЕСКД. Главные цепи и цепи управления. Маркировка проводов при составлении схем. (2 часа)
Лекция 27-7. Основные принципы автоматического управления электроприводами. Автоматическое управление в функции скорости, тока, времени, пути. Элементы блокировки, защиты и сигнализации. (2 часа)
Лекция 28-7. Логические элементы, их назначение и устройство, выполняемые логические функции. Бесконтактные логические элементы. (2 часа)
Лекция 29-7. Схемы управления на бесконтактных логических элементах (схема управления двухскоростным асинхронным двигателем). (2 часа)
Лекция 30-7. Замкнутые системы управления. Обратные связи: положительные и отрицательные, жесткие и гибкие, по напряжению, току, скорости. Усилители для замкнутых систем управления. Системы с электромашинными усилителями. (2 часа)
Лекция 31-7. Системы с магнитными усилителями. Системы с тиристорными (транзисторными) усилителями. (2 часа)
Лекция 32-7. Частотные оценки точности и качества автоматического регулирования координат электропривода. Метод последовательной коррекции с подчиненным регулированием координат. Использование последовательно-параллельной и параллельной коррекции. (2 часа)
Лекция 33-7. Следящие системы. Определение и классификация. Сельсины, двигатели с гладим якорем и с печатными обмотками. Следящие системы с пропорциональным управлением, управлением по производной и по инте-гралу от ошибки Meтоды анализа и расчета следящих систем.
Лекция 34-7. Программное управление электроприводами. Понятие о кодах и программоносителях. Считывающие устройства. Блок-схемы прграммных устройств. Применение шаговых двигателей. Перспективы развития автоматизированного электропривода на основе новейших средств автоматизации и преобразовательной техники. Применение вычислительной техники для управления автоматизированным электроприводом.