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

Раздел 1. История развития электропривода.
Самостоятельное изучение. 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 механиз-мов 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 автоматизированно-го электропривода. Направления развития электропривода в России и за рубежом, роль электропривода в сложных автоматизированных комплексах. Примеры применения сложных современных электроприводов (примени-тельно к специальности) (2 часа)

Раздел 2. Механика электропривода.(2 часа)
Лекция 1-2.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) Самостоятельное изучение. Основные механические узлы и кинематиче-ские схемы электроприводов. Типовые нагрузки механической части элек-тропривода. Моменты и силы упругого взаимодействия Составление расчет-ных механических схем, приведение движущихся масс и нагрузок к расчет-ной скорости. Обобщенные расчетные схемы механической части электро-привода. Учет потерь в механической части электропривода. Применение уравнений Лагранжа для получения уравнений движения электропривода при постоянном передаточном числе, радиусе приведения и инерционных массах. Уравнение движения электропривода при переменном моменте инерции, зависящем от угла поворота вала.

Раздел 3. Механические и электромеханические характеристики электро-приводов.(6 часов)
Лекция 2-3. Механические характеристики ДПТ НВ. Естественные и искусственные характеристики. Построение механических и электромеханических характеристик по паспортным данным. Механические характеристики в относительных единицах. Механические и электромеханические характе-ристики двигателей в тормозных режимах работы: рекуперативном (генера-торном), противовключении, динамическом торможении. Физические процессы, способы осуществления, область применения. Самостоятельное изучение. 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.
Лекция 3-3. Асинхронные двигатели (АД) и их механические и электромеханические характеристики. Естественная и искусственные механические характеристики. Построение механических характеристик по паспортным данным.(2 часа)
Лекция 4-3. Механические характеристики АД в тормозных режимах: фи-зические процессы, способы осуществления, область применения. Синхронные .электродвигатели (СД). Механическая и угловая характеристи-ки..(2 часа) Самостоятельное изучение. Многодвигательный электропривод с меха-ническим валом. Получение совместных характеристик и распределение на-грузок между двигателями. Двухдвигательный электропривод переменного тока. Область применения. Многодвигательный электропривод с элек-трическим валом. Уравнительный электрический вал. Рабочий электриче-ский вал. Область применения.

Раздел 4. Регулирование координат электропривода.(4 часа)
Лекция 5-4. Регулирование скорости вращения изменением напряжения питания. Система генератор-двигатель (Г-Д), ее механические и регулиро-вочные характеристики. Двухзонное регулирование скорости. Зона регули-рования скорости изменением ЕДС генератора. Зона регулирования скорости изменением магнитного потока. Соответствующие механические и электро-механические характеристики. Область применения системы Г-Д.. (2 часа) Самостоятельное изучение. Понятие о регулировании скорости вращения и регулировочных характеристиках. Способы регулирования скорости, соот-ветствующие характеристики. Реостатное регулирование скорости вращения, механические регулировочные характеристики. Регулирование угловой ско-рости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением магнитного потока. Регулирование скорости вращения с помощью парамет-рического изменения напряжения питания (регулирование скорости шунти-рованием якоря). Область применения. Особенности регулирования скорости вращения ДПТ ПВ с помощью изменения напряжения питания
Лекция 6-4. Система тиристорный преобразователь-двигатель (ТП-Д). Ее механические и электромеханические характеристики. Режимы непрерывных и прерывистых токов. Частотное регулирование скорости вращения АД. За-коны частотного регулирования. Электромеханические преобразователи час-тоты. Статические преобразователи частоты.(2 часа) Самостоятельное изучение. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ с помощью широтно-импульсного изменения напряжения питания Регулиро-вание скорости вращения АД изменением сопротивления статорной и ротор-ной цепей. Дроссельный привод (с магнитным усилителем в цепи статора). Регулирование скорости вращения АД изменением числа пар полюсов, меха-нические и регулировочные характеристики. Регулирование скорости при помощи каскадных соединений с электрическими машинами и вен-тильными преобразователями. Асинхронно-вентильный каскад.

Раздел 5. Переходные процессы в электроприводе.(2 часа)
Лекция 7-5. Расчет переходных процессов при реостатном пуске ДПТ НВ. Формирование переходных процессов ДПТ НВ при линейном нарастании управляющих воздействий на холостом ходу электродвигателя и под нагруз-кой. Расчет переходных процессов при реостатном пуске АД. (2 часа) Самостоятельное изучение. Определение переходных режимов и их разновидности. Значение переходного процесса для электропривода. Задача ис-следования переходных процессов - получение зависимости скорости, мо-мента и тока от времени. Параметры, влияющие на переходные процессы. Расчет переходных процессов при непосредственном пуске ДПТ НВ. Электромеханическая и электромагнитная постоянные времени. Расчет переходных процессов при торможении противовключением и динамическим торможении, при реверсировании, при генераторном торможении с отдачей энергии в сеть. Расчет переходных процессов при реостатном пуске. ДПТ ПВ. Переходные процессы в системе Г-Д в различных режимах работы. Переходные процессы в приводах с АД. Способы пуска и торможения АД. По-строение пусковой диаграммы для АД с фазным ротором. Расчет ступеней пускового реостата Понятие об учете электромагнитных процессах. Потери энергии в АД при переходных процессах и способы их уменьшения.

Раздел 6. Выбор мощности электропривода.(2 часа)
Лекция 8-6. Основные критерии выбора мощности электродвигателей - по условиям нагрева, по перегрузочной способности и по пусковым условиям. Выбор мощности двигателя при длительном режиме работы. Выбор мощно-сти электродвигателя при кратковременном режиме работы. Выбор мощно-сти электродвигателя при повторно-кратковременном режиме работы.(2 ча-са). Самостоятельное изучение. Нагрев и охлаждение электродвигателей. Переходные процессы при нагреве и охлаждении двигателей. Определение по-стоянной нагрева двигателя и величины установившегося перегрева. Классификация режимов работы. Приближенные методы определения необходимой мощности двигателя (методы эквивалентных величин - тока, момента и мощности). Определение допустимого числа включений в час. Работа электро-привода с маховиком. Методы определения мощности двигателя и момента инерции маховика.

Раздел 7. Системы управления электроприводами.(2 часа)
Лекция 9-7. Основные принципы автоматического управления электро-приводами. Автоматическое управление в функции скорости, тока, времени, пути. Элементы блокировки, защиты и сигнализации. Бесконтактные логиче-ские элементы. Схемы управления на бесконтактных логических элементах (2 часа ) Самостоятельное изучение. 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. Логические элементы, их назначение и устройство, выполняемые логические функции. Замкнутые системы управления. Обратные связи: положительные и отрица-тельные, жесткие и гибкие, по напряжению, току, скорости. Усилители для замкнутых систем управления. Системы с электромашинными усилителями. Системы с магнитными усилителями. Системы с тиристорными (транзисторными) усилителями.