Контрольно-измерительные материалы по дисциплине "Электропривод"
учебно-методический материал на тему

Братушкина Ольга Владимировна

Контрольно-измерительные материалы по дисциплине "Электропривод" для студентов СПО (2 курс)

Скачать:

ВложениеРазмер
Microsoft Office document icon kim_po_elektroprivodu.doc397 КБ

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки Самарской области

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Чапаевский химико-технологический техникум»

КОМПЛЕКТ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

по учебной дисциплине

ОП.ВЧ.13 Электрический привод

«профессиональный цикл»

основной профессиональной образовательной программы

по специальности 140448

Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования в промышленности

Чапаевск 2012


Комплект контрольно-оценочных средств разработан на основе основной профессиональной образовательной программы; программы учебной дисциплины Основы энергосбережения по специальности СПО 140448  Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования в промышленности 

Оглавление

1        Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств        

2        Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащие проверке        

3        Оценка освоения учебной дисциплины:        

3.1 Формы и методы оценивания………………………………………………………………

3.2 Типовые задания для оценки освоения учебной дисциплины        

4 Контрольно-оценочные средства для итоговой аттестации по учебной дисциплине        

5. Дополнения и изменения к комплекту КИМ на учебный год……………………………

  1. Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств

            Контрольно-оценочные средства (далее КОС) предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся, освоивших программу учебной дисциплины  ОП.ВЧ.13 Электрический привод.  

КОС включают контрольные материалы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в форме экзамена.              

КОС разработаны на основании положений:

  • основной профессиональной образовательной программы по специальности СПО;
  • программы учебной дисциплины Электрический привод.
  1.  Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащие проверке

2.1. В результате аттестации по учебной дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих умений и знаний, которые  формируют общие компетенции:

Таблица 1

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Основные показатели оценки результатов

Форма контроля и оценивания

У1.  читать и составлять типовые схемы управления ЭП;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Систематизация знаний по схемам управления ЭП

устный опрос

практическое занятие

самостоятельная работа

У2.  правильно выбирать электродвигатели для привода по мощности мероприятий;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Определение электродвигателей по мощности, обобщение знаний

устный опрос

практическое занятие

самостоятельная работа

У3.  управлять пуском и реверсом двигателя;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Осуществление поиска информации по режимам управления электроприводами

устный опрос

практическое занятие

самостоятельная работа

У4 объяснять принцип действия ЭП;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Систематизация знаний по работе ЭП

З1.Знание  классификации, назначения, характеристик элементов и всего ЭП

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

 ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Обобщение знаний характеристикам, назначению и устройству электроприводов

устный опрос

контрольная работа

З2. Знание принципа работы ЭП

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

 ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Выявление знаний по принципу работы ЭП

устный опрос

самостоятельная работа

З3. Знание порядка расчета мощности, выбора электродвигателей и элементов схем управления

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

 ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Обобщение практических знаний по  выбору электродвигателей и элементов схем управления

устный опрос

З4. Знание принципов автоматического управления ЭП;

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

 ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Обобщение знаний по автоматическому управлению ЭП

  1. Оценка освоения учебной дисциплины:

3.1. Формы и методы оценивания

Предметом оценки служат умения и знания по дисциплине Электрический привод, направленные на формирование общих компетенций.

Контроль качества освоения дисциплины проводится в процессе текущего контроля и промежуточной аттестации.

Текущий контроль проводится в пределах учебного времени, отведенного на дисциплину, как традиционными, так и инновационными методами, включая работу в локальных сетях. Результаты текущего контроля учитываются при подведении итогов по дисциплине.

Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена по итогам изучения дисциплины в конце учебного года.


Контроль и оценка освоения учебной дисциплины по темам (разделам)

Таблица 2

Элемент учебной дисциплины

Формы и методы контроля

Текущий контроль

Рубежный контроль

Промежуточная аттестация

Форма контроля

Проверяемые  ОК, У, З

Форма контроля

Проверяемые  ОК, У, З

Форма контроля

Проверяемые  ОК, У, З

Раздел1. Механика электропривода

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

экзамен

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 1. 1. Статические и динамические нагрузки. Основное уравнение электропривода

Устный опрос

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 1.2 Приведение движения элементов электропривода к одной оси вращения

Устный опрос

Практическое занятие №1

Самостоятельная работа №1

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Раздел 2. Электроприводы с

двигателями постоянного тока 

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

экзамен

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

.

Тема2.1      Режимы работы двигателя постоянного тока (ДПТ)

Устный опрос

Самостоятельная работа №2

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 2.2. Расчет и построение характеристик двигателя постоянного тока

Устный опрос

Практическое занятие №2

Самостоятельная работа №3

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 2.3. Пуск, торможение и реверс двигателя постоянного тока

Устный опрос

Практическое занятие №3

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 2.4. Регулирование скорости двигателя постоянного тока

Устный опрос

Практическое занятие №4

Самостоятельная работа №4

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Раздел 3. Электроприводы с

 двигателями переменного тока

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

экзамен

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 3.1. Электропривод с асинхронным двигателем, схема включения асинхронного двигателя, режимы работы АД.

Устный опрос

Практическое занятие №5

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 3.2. Пуск асинхронного двигателя переменного тока

Устный опрос

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 3.3. Регулирование скорости асинхронного двигателя переменного тока

Устный опрос

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 3.4. Электропривод с синхронным двигателем переменного тока: схема включения, статические характеристики, режимы работы

Устный опрос

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Раздел 4. Энергетика электропривода

Контрольная работа №1

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

экзамен

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 4.1. Потери мощности и энергии в установившемся режиме работы электропривода

Устный опрос

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 4.2. Переходные процессы в

электроприводе

Устный опрос

Практическое занятие №6

Самостоятельная работа №5

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 4.3. Выбор двигателя для электропривода, расчет мощности двигателя

Устный опрос

Самостоятельная работа №6

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 5.1. Разомкнутые системы электропривода, ручное и дистанционное управление

Устный опрос

Практическое занятие №7

Самостоятельная работа №7

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.

Тема 5.2. Замкнутые системы электропривода: схемы замкнутых структур и их технические средства

Устный опрос

Самостоятельная работа №8

У1, У2,У3, У4  З1,З2, З3,З4,ОК4, ОК6.


3.2 Типовые задания для оценки освоения учебной дисциплины

 Самостоятельная работа №1

Ответить на вопросы

  1. Дать определение понятию «электропривод»
  2. Описать функции электропривода
  3. Написать два основных уравнения движения электропривода
  4. Начертить кинематическую схему движения электропривода на примере подъемной лебедки

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 10 МИНУТ

Самостоятельная работа №2

Ответить на вопросы

1. Какие различают статические моменты сопротивления, чем характеризуется каждый из них?

2. Каков физический смысл составляющих уравнения движения?

3. Каково соотношение между моментом инерции и маховым моментом?

4. Каковы условия приведения к валу двигателя статических и динамических моментов?

5. Как определяется общий приведенный момент, если система электропривода с производственной машиной имеет и вращающиеся и поступательно движущиеся звенья?

6. Как определяется общее передаточное отношение передачи?

7. Как приближенно производится приведение маховых моментов к валу двигателя?

8. Как зависит приведенный момент от общего передаточного отношения передачи?

9. Какой знак имеет динамический момент при ускорении электропривода, при замедлении?

10.Как определяется общий КПД передачи, если известны КПД отдельных звеньев?

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 20 МИНУТ

Самостоятельная работа №3

Ответить на вопросы

1. Что называется механической характеристикой электродвигателя?

2. Какая механическая характеристика называется естественной и какая – искусственной?

3. Что такое перепад скорости?

4. Как определить скорость идеального холостого хода двигателя с параллельным или независимым возбуждением?

5. Начертить (принципиально, без расчета) механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением в двигательном режиме:

а)при U = const , Ф= const и R доп = var ; 

б)при U = var , Ф= const и R доп = 0 ;

в)при U = const , Ф= var и R доп = 0. 

6. Начертить (без расчета) естественную характеристику двигателя с последовательным возбуждением, объяснить ее.

7. Как перевести двигатель с параллельным возбуждением в генераторный рекуперативный режим? Начертить характеристики этого режима, объяснить физическую сущность процесса торможения.

8. Какими способами можно перевести двигатель с параллельным возбуждением в режим противовключения? Начертить механические характеристики, объяснить физическую сторону процесса торможения.

9. Какими способами можно перевести двигатель с последовательным возбуждением в режим динамического торможения? Дать сравнительную оценку способам перевода.

10. Начертить (без расчета) характеристики двигателя параллельного возбуждения при шунтировании якоря. Объяснить сущность происходящего процесса и вид характеристик.

11. Почему двигатель с последовательным возбуждением нельзя перевести повышением скорости якоря в режим рекуперативного торможения?

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 30 МИНУТ

Самостоятельная работа №4

Ответить на вопросы

1. Что такое диапазон и плавность регулирования?

2. Какими способами можно регулировать скорость двигателей постоянного тока?

3. Каковы достоинства и недостатки каждого способа регулирования?

4. Почему при введении в цепь якоря добавочного сопротивления снижается скорость вращения?

5. В каких случаях применяется шунтирование якоря для изменения скорости двигателя?

6. Объяснить, почему двигатель постоянного тока независимого возбуждения, работающий в системе Г-Д, имеет более мягкую естественную характеристику, чем в том случае, когда он питается от источника неизменного напряжения.

7. Объяснить, как влияет жесткость механических характеристик двигателя постоянного тока на величину диапазона регулирования.

8. Какими способами можно регулировать скорость асинхронных двигателей? Каковы достоинства и недостатки каждого способа?

9. Какие системы синхронного вращения существуют? Когда они применяются?

10.Показать на механических характеристиках, как распределяется нагрузка между двигателями, работающими на один вал при различных жесткостях характеристик двигателей.

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 20 МИНУТ

Самостоятельная работа №5

Ответить на вопросы

1. Что называется переходным процессом электропривода?

2. Каковы условия возникновения переходного процесса?

3. Привести примеры производственных механизмов, где время переходных процессов составляет существенную долю в общем времени цикла.

4. Привести примеры производственных машин, у которых время переходных процессов несущественно и им можно пренебречь при выборе мощности двигателя для этих машин.

5. Что такое электромеханическая и электромагнитная постоянные, времени? Какие величины определяют ту и другую постоянные?

6. Как определить время пуска и торможения электропривода?

7. Написать уравнение изменения тока возбуждения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением при включении обмотки возбуждения. Назвать входящие в него величины, нарисовать кривую изменения тока возбуждения во времени.

8. Что такое форсировка возбуждения? Каким показателем она характеризуется?

9. Начертить кривые изменения тока возбуждения при форсировке и без нее, объяснить их характер, показать на рисунке отрезок времени, на который сокращается время переходного процесса.

10. Объяснить физическую сторону пуска, торможения и реверсирования в системе Г-Д.

11. Какими способами может производиться форсировка возбуждения в системе Г-Д?

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 30 МИНУТ

Самостоятельная работа №6

Ответить на вопросы

1. Что представляет собой нагрузочная диаграмма двигателя?

2. Какие режимы работы двигателей установлены ГОСТом?

3. Чем характеризуется длительный режим работы двигателя?

4. Чем характеризуется повторно-кратковременный режим работы двигателя?

5. Чем характеризуется кратковременный режим работы двигателя?

6. Что такое относительная продолжительность включения?

7. Какие типы двигателей по способу защиты от воздействия окружающей среды существуют?

8. В чем заключается идея выбора двигателя способом средних потерь?

9. В чем заключается идея выбора двигателя способом эквивалентных величин?

10. Объяснить величины, входящие в уравнение нагревания электродвигателя.

11. Чем определяется перегрузочная способность двигателей переменного тока, постоянного тока?

12. Какую роль играет маховик в приводах с ударной нагрузкой?

13. Почему в приводах с ударной нагрузкой целесообразно применять двигатели с повышенным скольжением?

14. Что представляет собой жидкостный регулятор скольжения?

15. Какими способами можно увеличить допустимую частоту включений асинхронного короткозамкнутого двигателя?

16. Каковы особенности двигателей, предназначенных для повторно-кратковременного режима?

17. Как пересчитывается мощность двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, с одной продолжительности включения на другую?

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 40 МИНУТ

Самостоятельная работа №7

Ответить на вопросы

1. Что такое замкнутая система управления электроприводом?

2. Что такое положительная обратная связь?

3. Что такое отрицательная обратная связь?

4. Что такое жесткая обратная связь?

5. Что такое гибкая обратная связь?

6. По каким параметрам осуществляются обратные связи?

7. Почему замкнутые системы позволяют получить широкий диапазон регулирования скорости?

8. В чем заключается принцип действия узла ограничения тока (отсечки)?

9. Объяснить действие узла отсечки напряжения.

10. Нарисовать графики выпрямленного напряжения. Как зависит величина выпрямленного напряжения от угла открывания тиристора?

11. Объяснить принцип действия статического фазорегулятора с конденсатором и резистором.

12. Объяснить принцип действия статического фазорегулятора с пик-трансформаторами.

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 40 МИНУТ

Самостоятельная работа №8

Ответить на вопросы

1. По каким признакам производится классификация электроприводов?

2. Что называется основным уравнением движения электропривода?

3. Что такое активный и пассивный моменты сопротивления производственных

механизмов?

4. Что называется механической и электромеханической характеристиками дви-

гателя?

5. Что называется механической характеристикой производственного механиз-

ма?

6. Перечислите основные критерии оценки механических характеристик.

7. Перечислите и охарактеризуйте основные способы регулирования скоростей

двигателей постоянного тока независимого и последовательного возбуждения.

8. В чем особенности работы вентильного электропривода?

9. Как осуществляются основные способы пуска и торможения электроприво-

дов постоянного тока?

10. В каких режимах может работать асинхронный двигатель?

11. В чем основные преимущества электроприводов переменного тока перед

постоянным?

12. В чем состоит различие между упрощенной и уточненной формулами Клос-

са?

13. В чем заключается особенность торможения асинхронных и синхронных

двигателей?

14. Перечислите основные способы регулирования скорости асинхронного

двигателя?

15. Что называется угловой характеристикой синхронного двигателя?

16. Нарисуйте упрощенную векторную диаграмму синхронного двигателя.

17. Как классифицируются режимы работы электропривода по условиям нагре-

ва?

18. Что характеризуют постоянные временные нагревания и охлаждения дви-

гателя?

19. Как производится выбор двигателя по мощности?

20. Какие существуют аппараты управления электроприводами?

21. Для чего применяются обратные связи в электроприводах?

22. По каким признакам можно классифицировать системы управления элек-

троприводами?

23. Как производится расчет мощности двигателей крановых механизмов?

24. В чем особенность схем управления грузоподъемными механизмами?

25. В чем особенность выбора мощности приводов лифтов?

26. Перечислите основные требования к электроприводам механизмов

непрерывного транспорта.

Критерии оценивания

Отметка

Необходимый минимум %баллов

5

85

4

70

3

50

Ориентировочное время выполнения работы – 40 МИНУТ

Контрольная работа №1

Целью контрольной работы является закрепление знаний, полученных при изучении курса, а также проработка вопросов, выделенных под самостоятельную работу студента.

Положительная оценка ставится при показанных студентом не менее 80% основных знаний и умений по данному предмету  

Задача 1.Подъемное устройство табл.1 поднимает груз массой m, т. Двухступенчатый редуктор имеет передаточные числа ступеней: i1 =w/w1; i2 =w1 /w2 ; КПД ступеней h1 ;h2 . Диаметр барабана Dб ; а КПД в месте трение о трос hб . Угловая скорость двигателя Wдв. ; М1 – момент на валу 3 (рис.1); W1 – угловая скорость этого вала. Моменты инерции: якоря Jа ; первой и второй шестерен Jш1 ; Jш2 ; первой и второй муфт Jм1 ; Jм2 , входного вала Jвх ; первого и второго зубчатого колеса Jк1 ; Jк2 ; первого и второго вала Jв1 ; Jв2 ; барабана Jб .

Определить:

1) Линейную скорость V груза, мощность Р , момент М электродвигателя и общий момент инерции Jоб . электропривода.

2) Составить кинетическую схему электропривода подъемного устройства.

Таблица 1.Исходные данные к задаче 1. 

Варианты

m. [ кг]

i1 [о.е]

i2. [о.е]

h1 . [о.е]

h2 [о.е]

Об.[м]

hб , [о.е]

Wдв [рад.с]

Jа [кг·м2 ]

Jш1, [кг·м2 ]

1

100

5

6

0,96

0,95

0,4

0,97

105

0,4

0,1

2

200

3

4

-

-

0,3

-

103

0,3

0,2

3

300

6

7

-

-

0,4

-

98

0,5

0,05

4

400

4

5

-

-

0,4

-

100

0,4

0,15

5

500

7

8

-

-

0,5

-

115

0,6

0,3

6

600

5

6

-

-

0,3

-

105

0,2

005

7

700

6

7

-

-

0,4

-

115

0,5

0,2

8

800

5

6

-

-

0,6

-

128

0,7

0,15

9

900

2

3

-

-

0,4

-

100

0,3

0,09

10

1000

3

4

-

-

0,6

-

105

0,2

0,3

Таблица 1.Исходные данные к задаче 1 (продолжение) 

Jш2 , [кг·м2 ]

Jм1, [кг·м2 ]

Jм2 , [кг·м2 ]

Jвх , [кг·м2 ]

Jк1 , [кг·м2 ]

Jк2 , [кг·м2 ]

Jв1 , [кг·м2 ]

Jв2 , [кг·м2 ]

Jб , [кг·м2 ]

1

0,15

0,06

1,1

0,04

0,5

1,2

0,1

0,2

7,4

2

0,12

0,07

1,0

0,05

0,4

1,0

0,12

0,2

8,0

3

0,14

0,05

1,2

0,03

0,6

1,3

0,1

0,1

7,5

4

0,2

0,1

1,0

0,04

0,4

1,3

0,11

0,3

8,0

5

0,2

0,08

1,2

0,02

0,2

1,5

0,3

0,2

6,5

6

0,09

0,1

1,5

0,04

0,6

1,3

0,2

0,3

9,0

7

0,2

0,08

1,1

0,04

0,5

1,4

0,1

0,3

6,4

8

0,1

0,05

1,0

0,02

0,8

1,4

0,12

0,21

7,0

9

0,09

0,07

1,2

0,05

0,6

1,3

0,2

0,1

7,2

10

0,2

0,07

1,2

0,04

0,4

1,3

0,2

0,2

7,0

Задача 2 . Для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, данные которого приведены в таблице 2.

1) Написать уравнение естественной механической характеристики в общем виде (например: W =110-0,1 м).

2)

Таблица 2. Исходные данные к задаче 2. 

Технические данные двигателей серии ЧП; 220В

Данные для расчетов

Вар.

Тип,

hб , %

Рн , кВт

Nном. , об/мин

Iн , А

Рвозб. , Вт

Rя, [ Ом ] 

Rдоп. [ Ом ] 

Jдв. 

[ кг × м2 ] 

Мс 

Мн 

М n 

Мн 

m

Cпособ торможения

1

ЧПФ 132М

0,97

22

1600

59,3

482

0,269

0,22

0,046

0,9

2,2

3

динам

2

ЧПФ

112S

0,93

7,5

2120

19,2

482

0,167

0,124

0,046

0,7

2,0

4

динам.

3

ЧПФ

132L

0,875

11

3000

30,7

482

0,08

0,066

0,046

1,2

1,9

5

динам.

4

ЧПФ

112S

0,88

4,25

975

12,6

690

0,516

0,407

0,084

1,1

2,0

4

динам.

5

ЧПФ

112L

0,89

10,0

1320

26,3

448

0,326

0,208

0,084

0,7

2,3

2

динам.

6

ЧПФ

160М

0,895

18,5

775

49,6

690

0,145

0,101

0,084

0,8

2,0

3

Противовкл.

7

ЧПФ

132S

0,9

18,5

2180

47,8

690

0,081

0,056

0,084

0,8

2,2

2

Противовкл.

8

ЧПФ

160S

0,91

15,0

730

42,5

690

0,037

0,024

0,084

0,9

2,3

3

Противовкл.

9

ЧПФ

112S

0,92

5,5

1450

14,9

730

0,328

0,227

0,104

1,2

2,1

5

Противовкл.

10

ЧПФ

160L

0,93

22,0

775

58,7

730

0,216

0,175

0,104

1,0

2,2

4

Противовкл.

2) Построить на одном графике естественную и две искусственные механические характеристики при добавочном сопротивлении в цепи якоря, равном 0,4 Rдв. ( Rдв . –сопротивление двигателя), и при пониженном напряжении на якоре двигателя, равном 0,6 Uн. 

3) Построить диаграмму пуска двигателя W = f(М ), считая, что наибольший пусковой момент не превышает значения М n , число ступеней пускового реостата – m (кратности пускового и статического моментов, число ступеней см. в табл. 2.

4) Определить время пуска двигателя от W1 =0 до W2 = Wс . Wс – скорость, соответствующая статическому моменту Мс на естественной характеристике), принимая средний пусковой момент Мп.ср . по диаграмме пуска, построенной в п.3, а момент инерции механизма Jмех. = 2 Jдв . 

5) Составить автоматическую схему реверсивного управления заданным двигателем с числом пусковых ступеней и способом торможения, соответствующими заданному варианту и описать ее.

Примечание: Для вариантов 1-5 предусмотреть торможение противовключением, для вариантов 6-10 – торможение динамическое (источник постоянного тока – двухполупериодный однофазный выпрямитель).

Задача 3 . Для асинхронного короткозамкнутого двигателя, данные которого приведены в таблице 3.

1) Рассчитать и построить естественную механическую характеристику, указать на ней характерные точки.

2) определить пригодного заданного двигателя для привода механизма, работающего в длительном режиме по графику М = f( t), указанном в таблице 3 (считать, что скорость двигателя соответствует скорости вала механизма); построить нагрузочную диаграмму М = f( t) в масштабе;

проверить двигатель по перегрузочной способности;

Таблица 3. Исходные данные к решению задачи 3. 

В

Тип

Рн , кВт

При номинальной нагрузке

Iн , А при Uн , В

Nно м. 

об/мин

h , %

Cos j 

[о.е]

220/380

380/660

1

5А160S2УЗ

49,2/28,5

28,5/16,4

2925

90.5

0.89

0.89

2

5А160S2УЗ

59,6/34,5

34,5/19,7

2925

91.0

0.90

0.90

3

5А160М2УЗ

50,6/29,3

29,3/16,9

1450

89.0

0.86

0.86

4

5А160S4УЗ

61,8/35,7

35,7/20,6

1455

90

0.86

0.86

5

5А160М4УЗ

39,2/22,6

22,6/13,0

970

88.5

0.83

0.83

6

5А160S6УЗ

51,8/30,0

30,0/17,3

970

88.5

0.84

0.84

7

5А160М6УЗ

30,5/17,7

17,7/10,1

725

87.0

0.75

0.75

8

5А160S8У4

44,2/25,6

25,6/14,7

725

87.5

0.75

0.75

9

5А160М8УЗ

36,3/21,0

21,0/12,1

690

81.5

0.8

0.8

10

5АС160S8УЗ

50,5/29,2

29,2/16,8

680

82.5

0.79

0.79

Таблица 3. Исходные данные к решению задачи 3.(продолжение) 

Данные для расчета

В

М m 

Мн 

М n 

Мн 

In 

Iн 

Jр, 

кг×м2 

М1 

[н.м]

М2 

[н.м]

М3 

[н.м]

t1 . c

t2 . c

t3 . c

1

2.2

1.4

7.5

0.0048

30

55

110

60

25

75

2

2.2

1.4

7.5

0.0054

50

90

30

65

40

15

3

2.2

1.4

7.0

0.0104

40

200

80

50

20

30

4

2.2

1.4

7.0

0.0128

60

280

30

60

70

10

5

2.0

1.2

6.0

0.014

50

200

160

30

80

20

6

2.0

1.2

6.0

0.0184

90

220

300

40

30

20

7

2.2

1.4

6.0

0.0138

70

200

230

30

10

50

8

2.2

1.4

6.0

0.0182

50

200

320

60

30

20

9

2.0

1.8

6.0

0.0149

30

160

120

40

20

30

10

2.0

1.8

6.0

0.0197

60

200

240

40

70

50

3) Составить схему автоматического управления заданным двигателем, в которой предусмотреть:

а) управление кнопочное;

б) возможность реверсирования;

в) защиту от коротких замыканий;

г) защиту от перегрузок;

д) нулевую защиту;

е) световую сигнализацию состояния электродвигателя (вращается или нет).

Задача 4 .Для катушки контактора при напряжении U [В] имеем сечение стержня магнитопровода Q с [см2 ] и площадок магнитопровода l о х hо [мм2 ]. Данные в таблице 4.

Определить: число витков и диаметр обмоточного провода катушки контактора.

Таблица 4 . Исходные данные для задачи 4.

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U [В]

80

90

100

100

112

118

120

122

124

134

Q с [ см2 ]

2,34

2,08

2,18

2,44

2,55

2,66

2,76

2,86

2,91

3,0

l о х hо [мм2 ].

12х14

13х15

14х16

15х17

16х18

17х19

18х20

19х22

20х24

21х25

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ. 

К задаче 1 .

1.1.Угловая скорость барабана

W2 = [рад/с ] (1.1) 

1.2.Линейная скорость груза

V= W2 Rб [м/с ] (1.2) 

1.3.Статический момент на валу барабана

М a = или М a = [н/м ] (1.3) 

1.4.Статический момент, приведенный к валу двигателя

М = [н/м ] (1.4) 

1.5.Мощность на валу двигателя

Р = Wдв. ×М [Вт ] (1.5) 

1.6.Общий момент инерции тел, вращающихся со скоростью двигателя W дв . 

Jдв. = Jа + Jш1 +Jм1 + Jвх. [кг/м2 ] (1.6) 

1.7.Приведенный момент инерции тел, вращающихся со скоростью W1 

J ¢1 = [кг/м2 ] (1.7) 

1.8.Приведенный момент инерции тел, вращающихся со скоростью W 2 ; 

J ¢ 2 = [кг/м2 ] (1.8) 

1.9.Приведенный момент инерции поступательно движущегося груза

J ¢пст = [кг/м2 ] (1.9) 

1.10.Общий момент инерции электропривода

Jоб = Jдв + J1 ¢ + J2 ¢ + J ¢п.ст [кг/м2 ] (1.10) 

К задаче 2 .

При решении задачи необходимо учесть следующее:

1.Построение механической характеристики двигателя постоянного тока апараллельного возбуждения изложено в [1] § 2.2; 2.3 или [3] § 2.3; 4.2.

2.Способ расчета пусковых сопротивлений и построения диаграммы пуска изложен в [1] § 6.1 или [3] § 7.2.

3.Время разгона привода определяется по формуле:

t=J × 

где J = Jдв. + Jмех ) 

М п. ср = ,

где: W1 ; W2 и Мс - см. в условии задачи; М1 и М2 – см. на диаграмме пуска в пункте 3.

4.Для того, чтобы составить схему к задаче, необходимо разобрать работу ряда схем управления и на основе этого составить схему, удовлетворяющую всем требованиям в условии задачи.

В случае механического перечерчивания из учебника схемы, наиболее подходящее к условиям задачи, задача будет считаться выполненной неудовлетворительно.

5.Схему необходимо вычертить согласно действующим ГОСТам.

Решение:

2.1.Уравнение естественной механической характеристики в общем виде, когда М=Мном; Ф=кФном. ; ФА =Ф/Фном. ; К =0,75 – коэффициент уменьшения магнитного потока. Uс = Uном . Двигателя и Rвш. = 0 имеет вид: Rдв. 

Wе = - (рад/сек); (2.1) 

(например: Wе = 110-0,1 м)

2.2. Номинальная эдс якоря, (В)

Еном. = Uном. - Iном. Rя . (2.2) 

2.3.Сопротивление двигателя независимого возбуждения, (Ом)

Rдв. = (2.3) 

2.4.Угловая скорость идеального холостого хода при номинальном напряжении, [рад/с]

Wое = Wном. Uном. /Еном. (2.4) 

2.5. Скорость на реостатной характеристике при Iя = Iном и Rвш =4 R ном . , [рад/с]

Wном.R = Wном х (2.5) 

2.6.Скорость идеального холостого хода на искусственной характеристике при напряжении на якоре 0,6 Uном. (коэффициент уменьшения напряжения a=0,6 ).[рад/с]

Wон = a Wое (2.6) 

2.7. Скорость при номинальном моменте и U=0,6 Uном ., [рад/с]

Wи ном. = a Wном (2.7) 

где номинальная угловая скорость, [рад/с]

W ном. = 2 p nном /60 (2.7.1) 

2.8. Номинальный момент двигателя, [Н.м ] 

Мном = (2.8) 

2.9. Момент статической нагрузки, [Н.м ] 

Мст = ном. (2.9) 

2.10.Номинальное сопротивление двигателя,[Ом ] 

Rном = (2.10) 

2.11.Относительное сопротивление двигателя, [О.е. ] 

Rк.двиг. = (2.11) 

2.12.Максимальный пусковой ток, А

I1 = 2,2 Iном . ; I*1 =2.2 (2.12) 

2.13.Отношение пускового тока I1 к току переключения I2 

l=, (2.13) 

где m – число ступеней

2.14.Сопротивление секций пускового реостата, [ Ом ] 

Rвш m = (2.14) 

Rвш(m ¸ 1) =Rвшm × l 

Rвш(m ¸ 2) = Rвш(m ¸ 1) × l 

2.15.Сопротивление пускового реостата,[ Ом ] 

Rп.р = å Rвш (1 ¸ m) (2.15) 

2.16. Момент инерции электропривода, [ кг.м2 ] 

J = Jдв. + Jм (2.16) 

2.17.Ток переключения ступеней, [ О.е ] 

I*2 = (2.17) 

2.18. Среднее значение тока двигателя при разгоне электропривода, [ О.е ] 

I* ср . =0,5(I*1 + I*2 ) (2.18) 

2.19.Среднее значение тока отвечает среднему моменту двигателя, [ Н.м ] 

М ср= Iср. * ×Мном. (2.19) 

2.21.Время разгона электропривода по номинальной угловой скорости, [ с ] 

tр = J (2.20) 

К задаче 3 

При решении задачи необходимо учесть следующее:

1.Построение механических характеристик асинхронного двигателя изложено в [1] § 3.2; 3.3 или [3] § 3.2.

2.Для выполнения пункта 2 необходимо изучить [1] § 8.5 или [3] § 6.4; 6.5.

3.Для выполнения пункта 3 необходимо изучить [1] § 10.6.

Решение : 

3.1.Номинальное скольжение, о.е.

S =( W – W )/ W (3.1) 

где

W = 2πf / Р; (рад/сек) (3.1.1) 

W = π n / 30;(рад/сек) (3.1.2) 

3.2.Критическое скольжение,о.е.

S = S ( λ + ); (3.2) 

λ = М / М; (3.2.1) 

3.3.Номинальное сопротивление роторной цепи , Ом

R= U / I (3.3) 

3.4.Активное сопротивление обмотки фазы ротора ,Ом

R = R S (3.4) 

3.5.Номинальный момент асинхронного двигателя, Н·м

М = Р 10³ / W ( 3.5) 

3.6.Критический момент асинхронного двигателя, Н·м

М = λ М (3.6) 

λ = М / М (3.6.1) 

3.7.Коэффициент трансформации ЭДС, о.е.

= 0,95 U / U (3.7) 

3.8.Сопротивление реостата в цепи ротора,о.е.

R = 0,1 R (3.8) 

3.9.Суммарное активное сопротивление обмотки роторной цепи, Ом

R= R + R (3.9) 

3.10. Приведенное активное сопротивление обмотки ротора, ОМ

R= R К (3.10) 

3.11.Построим естественную механическую характеристику, подставляя значения по формуле Клосса, Н·м

М = 2М / (S / S + S / S) (3.11) 

3.12.Для построение регулировочной характеристики определим скольжение на искусственной характеристики при выбранных значениях S

S = S R/ R = 3S (3.12) 

3.13.Критическое скольжение на искусственной характеристике ,о.е.

S= SR / R = 3S (3.13) 

3.14.Угловые скорости, отвечающие скольжениям Sе и Su, о.е. 

W= W ( 1- S) (3.14) 

W= W( 1 – S) (3.14.1) 

К задаче 4 

Способ расчета числа витков и диаметр обмоточного провода изложен в [6] гл. IV, стр.44.

Решение: 

4.1.Общее число витков:

V (4.1) 

4.2.Площадь сечения обмотки:

Q =lhk;( мм ) (4.2) 

4.3.Число витков, приходящихся на 1 мм площади сечения обмотки:

w=w/ Q ; (4.3) 

4.4.Выбирают обмоточный провод и определяют его диаметр.

  1. Контрольно-оценочные средства для итоговой аттестации по учебной дисциплине

Предметом оценки являются умения и знания. Контроль и оценка осуществляются с использованием следующих форм и методов:

- устный опрос, тестирование, практическое занятие, самостоятельная работа (текущий контроль);

- контрольная работа (рубежный контроль)

- экзамен (промежуточная аттестация)

Оценка освоения дисциплины предусматривает:

-  проведение экзамена в устной форме

Критерии оценки

«Отлично» - студент глубоко изучил учебный материал; последовательно и исчерпывающе отвечает на поставленные вопросы; свободно применяет полученные знания на практике; практические, лабораторные и курсовые работы выполняет правильно, без ошибок, в установленные нормативом время.

«Хорошо» - студент твердо знает учебный материал; отвечает без наводящих вопросов и не допускает при ответе серьезных ошибок; умеет применять полученные знания на практике; практические, лабораторные и курсовые работы выполняет правильно, без ошибок.

«Удовлетворительно» - студент знает лишь основной материал; на заданные вопросы отвечает недостаточно четко и полно, что требует дополнительных и уточняющих вопросов преподавателя; практические, лабораторные и курсовые работы выполняет с ошибками, не отражающимися на качестве выполненной работы.

«Неудовлетворительно» - студент имеет отдельные представления об изученном материале; не может полно и правильно ответить на поставленные вопросы, при ответах допускает грубые ошибки; практические, лабораторные и курсовые работы не выполнены или выполнены с ошибками, влияющими на качество выполненной работы.

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К СДАЧЕ ЭКЗАМЕНА

1.Понятие об электроприводе. Исторический обзор развития электропривода.

2. Типы электропривода.

3.Значение электропривода и его автоматизации для повышения производительности труда.

4.Механические звенья электропривода. Статические моменты сопротивления. Момент инерции.

5.Уравнения движения электропривода и его виды. Динамический момент.

6.Механические характеристики двигателей и рабочих машин.

7.Схемы включения и режимы работы электродвигателей постоянного тока.

8.Основые соотношения для электродвигателей постоянного тока.

9.Относительные величины в электроприводе.

10.Электромеханические и механические характеристики двигателей независимого возбуждения в двигательном режиме.

11.Перегрузочная способность двигателей. Ограничение пускового тока.

12.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в рекуперативном торможении.

13.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в торможении противовключением.

14.Электрическая и механическая характеристика двигателя независимого возбуждения в динамическом торможении.

15.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в рекуперативном торможении.

16.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в торможении противовключением.

17.Электрическая и механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения в динамическом режиме.

18.Электромеханическая и механическая характеристика двигателя смешанного возбуждения.

19.Схема включения и режимы работы двигателей переменного тока.

20.Механическая характеристика асинхронного двигателя (АД) в двигательном режиме при введении в цепь ротора и статора сопротивления.

21.Механическая характеристика асинхронного двигателя при питании пониженным напряжением.

22.Механическая характеристика асинхронного двигателя в двигательном режиме при изменении частоты тока.

23.Перегрузочная способность двигателей переменного тока. Ограничение пусковых токов.

24.Механическая характеристика асинхронного двигателя в рекуперативном торможении.

25.Механическая характеристика асинхронного двигателя в режиме противовключения.

26.Механическая характеристика асинхронного двигателя в динамическом режиме.

27.Механическая и угловая характеристика синхронного двигателя (СД).

28.Общие понятия о регулировании скорости электропривода.

29.Допустимая нагрузка на электродвигатель при работе на регулируемой характеристике.

30.Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением сопротивления в цепи якоря.

31Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением магнитного потока.

32.Регулирование скорости электропривода постоянного тока изменением напряжения подводимого к якорю двигателя.

33.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью системы «генератор- двигатель».

34.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью «управления выпрямителем-Д».

35.Регулирование скорости электропривода постоянного тока с помощью «магнитного усилителя-Д».

36.Схема шунтирования якоря двигателя.

37.Схема импульсного изменения напряжения двигателя на якорь.

38.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением числа пар полюсов.

39.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением частоты питающего напряжения.

40.Регулирование угловой скорости электропривода переменного тока изменением значения активного сопротивления роторной цепи двигателя с фазным ротором.

41.Синхронное вращение электропривода.

42.Расчет сопротивления для двигателей постоянного тока графо-аналитическим методом.

43.Расчет сопротивления для двигателей постоянного тока аналитическим методом.

44.Расчет сопротивления в роторной цепи АД.

45.Расчет сопротивления в цепи статора АД.

46.переходные процессы при линейных характеристиках.

47.Определение времени переходных процессов при пуске и торможении электропривода.

48. Энергетика электропривода.

49.Потери при переходных процессах.

50.Нагревание и охлаждение двигателей.

51.Нагрузочные диаграммы и режимы работы двигателей.

52.Нагрузочные диаграммы режиме S1 . 

53.Нагрузочные диаграммы режиме S2. 

54.Нагрузочные диаграммы режиме S3.

55.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом средних потерь.

56.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом эквивалентного тока

57.Расчет и выбор мощности двигателей при различных режимах работы методом эквивалентного момента.

58.Расчет и выбор мощности двигателей при повторно-кратковременном режиме.

59.Допустимая частота работы циклов АД с короткозамкнутым ротором.

60.Особенности выбора двигателя для регулируемого электропривода.

61.Выбор системы электропривода по технико- экономическим показателям.

62.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (автоматические выключатели и предохранители)

63.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (контакторы и реле постоянного и переменного тока)

64. Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (командоаппараты, кнопки и кнопочные посты, универсальные переключатели, путевые и конечные выключатели).

65.Электрические аппараты и устройства управления электроприводами (реостаты тормозные электромагнитные)

66.Схема управления АД с к.з.ротором с динамическим торможением.

67.Схема управления АД с фазным ротором в функции тока.

68.Схема прямого пуска СД.

69.Реверсивная схема управления двигателем постоянного тока последовательного возбуждения с торможением противовключением.

70. Надежность электроприводов.

71.Бесконтактные аппараты и устройства управления эл.приводами.

72.Принципы бесконтактного управления.

73.Отличие схем на логических элементах от релейно- контакторных.

74. Узлы схем и схемы управления электроприводами на логических элементах.

75.Схема с применением бесконтактного пускателя.

76.Узлы схем и схемы управления электроприводами с использованием тиристорных переключателей и КТУ.

77.Принцип построения замкнутых систем управления электроприводами.

78.Элементы и устройства АУЭП в замкнутых системах.

79.Системы автоматического регулирования угловой скорости и моментов с обратными связями по скорости.

80. Дискретные электроприводы с шаговыми двигателями.

Литература

1. Васин В.М. Электрический привод. М: Высшая школа, 1984г.

2. Кацман М.М. «Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу. М: Высшая школа, 1983г.

3. Хализев Г.П. «Электрический привод». М., Высшая школа, 1977 г.

4. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода. М: Энергоиздат, 1981 г.

5.Справочник по автоматизированному электроприводу (под редакцией В.А.Елисеева и А.В.Шинянского), М: Энергоиздат 1983г.

6. В.И.Дьяков Типовые расчеты по электрооборудованию. М., «Высшая школа», 1991г.

Приложения

Лист согласования

Дополнения и изменения к комплекту КОС на учебный год


 

Дополнения и изменения к комплекту КОС на __________ учебный год по дисциплине _________________________________________________________________ 

В комплект КОС внесены следующие изменения:

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Дополнения и изменения в комплекте КОС обсуждены на заседании ПЦК _______________________________________________________

«_____» ____________ 20_____г. (протокол № _______ ). 

Председатель  ПЦК ________________ /___________________/


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Дидактические материалы. Контрольно-измерительные материалы по русскому языку. 8 класс.

Предлагаемые материалы помогут сэкономить время и силы ученика и учителя в подборе языкового материала для практической части, охватывают все разделы курса русского языка, являются эффективным средств...

Контрольно - измерительные материалы. 9 класс. Контрольные вопросы за I четверть

Контрольные вопросы по теме "Изобразительный язык и эмоционально - ценностное содержание синтетических искусств" 9класс,  I четверть....

Контрольно-измерительные материалы для проведения дифференцированного зачета по МДК. 03.01. «Эксплуатация контрольно-кассовой техники».

Контрольно-измерительные материалы для проведения дифференцированного зачета по МДК. 03.01. «Эксплуатация контрольно-кассовой техники». Дифференцированный зачёт в форме игры....

Контрольно - измерительные материалы (Итоговая контрольная работа по географии 5-9 класс )

В своей педагогической деятельности  я использую тесты для проверки знаний учащихся....

Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов контрольной работы за 1 четверть по математике для 5 класса (ФГОС)

Контрольные измерительные материалы позволяют установить уровень освоения учащимися 5 класса федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования з...

Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов контрольной работы за 1 четверть по математике для 6 класса (ФГОС)

Контрольные измерительные материалы позволяют установить уровень освоения учащимися 6 классов федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования ...

Контрольно-измерительные материалы для оценки метапредметных планируемых результатов по русскому языку учащихся 5 классов по разделу «Морфология. Имя существительное» с использованием краеведческого материалы.

Федеральный государственный стандарт представляет собой единство требований к результатам, структуре и условиям реализации основной образовательной программы, осуществляемое в соответствии с заданным...