Электрические машины. Генераторы. Электродвигатели

Содержат краткие теоретические материалы по изучению дисциплины и методические материалы по выполнению курсовой работы.

В учебном пособии изложены вопросы расчета систем электропривода. Рассмотрено моделирование систем электропривода. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» по специальности «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

В методических указаниях приведены практические работы, выполнение которых позволит изучить условные и графические обозначения элементов принципиальных схем, назначение и условия срабатывания электрических аппаратов.

Рассмотрены физические принципы работы, свойства, параметры и характеристики основных функциональных узлов, входящих в состав устройств электропитания радиоэлектронных средств и систем: дросселей, трансформаторов, выпрямителей, сглаживающих фильтров, регуляторов, стабилизаторов, преобразователей напряжения, первичных источников электрической энергии, электрических машин, а также вопросы электропитания объектов телекоммуникаций, электромагнитной совместимости и защиты устройств электропитания. Учебное пособие содержит описание цикла компьютерных лабораторных работ по имитационному схемотехническому моделированию источников вторичного электропитания в Multisim. Список литературы способствует повышению эффективности самостоятельной работы студентов.

В методических указаниях рассмотрены генераторные и двигательные режимы синхронной машины. Представлена программа исследований, направленная на получение характеристик, которые отражают эксплуатационные свойства этого класса электрических машин.

Рассмотрены генератор постоянного тока при различных способах возбуждения и двигатель постоянного тока смешанного возбуждения. Представлена программа исследований, направленная на получение зависимостей, которые отражают эксплуатационные свойства этого класса электрических машин.

В книге собран, описан и классифицирован материал по одномашинным совмещенным электрическим машинам, рассмотрены различные типы совмещения. Аналисз основных явлений в совмещенных машинах проводится на основе обычных алгебраических методах векторного анализа.

В учебнике рассматриваются вопросы теории трансформаторов. Опи-сываются многочисленные конструкции трансформаторов и их примене-ние в различных отраслях промышленности.

В пособии изложены описания конструкций, основы теории, эксплуатационные свойства электрических машин и трансформаторов. Приведен перечень лабораторных работ, контрольные вопросы при их защите, вопросы и ответы для самопроверки остаточных знаний.

Методические указания помогут оказать помощь магистрантам в выборе места прохождения практики, темы исследования, состава и структуры исследования, ознакомления с требованиями по организации и защите отчета по всем видам практик.

Существует проблема повреждений подшипников асинхронных тяговых двигателей электропоездов «Ласточка» электрическим током. Основываясь на том, что подшипники имеют керамическое изоляционное покрытие, а случаев его электрического пробоя не зафиксировано, авторами выдвинута версия о том, что через подшипник как через электрическую емкость протекает высокочастотный ток. Анализ показал, что причиной тока может быть радиосвязь стандарта GSM-R. Предложены технические решения по борьбе с повреждениями подшипников: использование валозаземляющих колец и замена подшипников на другие с керамическими телами качения.

В традиционных схемах многоуровневых автономных инверторов напряжения с фиксирующими диодами питание уровней инвертора осуществляется или от одного неуправляемого выпрямителя, нагруженного на гирлянду емкостных делителей, или нескольких неуправляемых выпрямителей для каждого уровня. При работе на переменной частоте в схемах частотно-регулируемого электропривода на низких скоростях задействуется только часть из возможных уровней напряжения, что существенно ухудшает качество выходной сети инвертора. Тогда при работе приводного асинхронного двигателя на низких скоростях проявляется негативное влияние широтно-импульсной модуляции на обмотки статора двигателя. При этом оно не намного меньше, чем при питании машины от обычного двухуровневого автономного инвертора напряжения. Некоторое снижение отрицательного влияния обусловлено лишь уменьшением амплитуды импульсов напряжения на выходе инвертора. В то же время производные импульсов напряжения по-прежнему не отличаются от этих производных для случая двухуровневого инвертора напряжения. Долговечность приводного двигателя существенно снижается из-за протекающих паразитных токов между витками обмотки и между обмоткой и станиной машины. В результате такого негативного воздействия происходит ускоренное старение изоляции двигателя и преждевременный ее пробой. Эта проблема часто решается конструированием и применением специального частотно-регулируемого двигателя. От двигателя общепромышленных серий он отличается применением специальной изоляции повышенной прочности и непроводящих неметаллических подшипников. При этом значительно возрастает стоимость и так недешевой системы электропривода из-за дорогого объекта управления — двигателя В работе показан вариант относительно простого усовершенствования силовой схемы для четырехуровневого автономного инвертора напряжения заменой питания уровней от неуправляемого на управляемый выпрямитель. Это позволяет получить лучший спектр выходного напряжения инвертора. Коэффициент гармоник линейного напряжения при этом снижается почти в 5 раз. Решение может быть рекомендовано, если работа электропривода на низких скоростях составляет значительную часть производственного цикла.

Методические указания призваны оказать помощь магистрантам в выборе темы, состава и структуры исследования, при ознакомлении с требованиями к организации и защите отчета по научно-исследовательской работе, а также в написании научных статей.

Рассматривается генезис конструктивных модификаций и областей применения бесконтактных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов. Показаны направления совершенствования бесконтактных двигателей.

В пособии рассмотрены вопросы теории электрических машин, изложены основы математического моделирования переходных процессов и приведены примеры решения практических задач.

Учебное пособие содержит сведения о современных методах диагностики технического состояния судовых механизмов и современных программно-аппаратных средствах для проведения виброакустической диагностики и соответствует разделу «Вибродиагностика» учебного курса «Прикладная акустика», который изучают студенты специальности «Судовые энергетические установки». Может быть полезно инженерам и аспирантам, интересующимся проблемами надежности судового оборудования.

Книга является второй частью учебника по дисциплине «Электриче- ские машины» и содержит в соответствии с программой общие вопросы теории асинхронных машин, их конструктивные исполнения, основные характеристики, а также особенности применения в различных отраслях промышленности, на транспорте, в жилищном и капитальном строитель- стве и т.д.