Электрические машины систем автоматики — Тематическое содержание дисциплины

  1. Назначение и области применения электрических машин автоматических устройств. Их классификация. Особенностиконструкции электрических машин малой мощности и микромашин автоматических устройств.

  2. Перспективы развития микроэлектромашиностроения.

  3. Особенности и основы теории двухфазных электрических машин (анализ симметричных и не симметричных режимов работы, включая однофазный). Магнитодвижущие силы обмоток, потокосцепления и индуктивные параметры. Прямо и обратно бегущие магнитные поля. Изображающие вектора токов, потокосцеплений и напряжений. Свойства изображающего вектора. Двухфазная ортогональная система обмоток как эквивалент многофазной системы. Приведение вращающейся системы обмоток к неподвижной ортогональной системе обмоток как на роторе, так и на статоре электрической машины. Преобразование двухфазной системы обмоток к симметричным составляющим. Электромагнитный момент и электромагнитная мощность обобщенной модели электрической машины.

1. Асинхронные двигатели.

1.1. Асинхронная двухфазная несимметричная машина. Метод симметричных составляющих для несимметричных двухфазных систем. Схемы замещения, электромагнитный момент. Условия обеспечения кругового поля в общем случае несимметрии.

1.2.Особенности однофазных асинхронных двигателей. Конструктивные исполнения. Способы пуска.

1.3. Управляемые и исполнительные двигатели. Особенности конструкции  ( массивные и полые роторы ). Методы  управления. Самоход  и пути его устранения. Характеристики двигателей при различных методах  регулирования частоты вращения и управления. Сравнительный анализ динамических показателей двигателей различного исполнения.

 

2.Синхронные двигатели.

2.1. Общие вопросы синхронных машин. Уравнения напряжений и момент синхронной машины в неподвижных и вращающихся координатных осях. Установившийся режим синхронной машины: токи и электромагнитный момент. Асинхронный пуск синхронного двигателя. Влияние магнитной несимметрии на вид пусковой характеристики. Операторные характеристики синхронной машины по продольной и поперечной осям.

2.2. Синхронные машины с постоянными магнитами. Область приме конструкции. Современные магнитные материалы.

Уравнения напряжения, электромагнитный момент. Условия вхождения в синхронизм. Гистерезисные двигатели: особенности устройства и работы.

2.3. Синхронные двигатели с электромагнитной редукцией частоты вращения (индукторные, безредукторные, с амплитудной модуляцией магнитного потока): реактивные, с аксиальным и радиальным возбуждением.

Синхронные двигатели с катящимся и волновым ротором: конструктивные исполнения, области возможного применения.

2.4. Шаговые электродвигатели. Области применения. Режимы работы: частоты приемистости и разрешающая способность.

2.5. Бесконтактные двигатели постоянного тока на базе синхронных машин различного конструктивного исполнения. Структурная схема, устройство структурных элементов и принцип работы.  

3. Коллекторные машины систем автоматики.

3.1. Силовые коллекторные машины малой мощности. Конструктивные схемы с различными системами возбуждения, в том числе с постоянными магнитами, якорей и коллекторов. Уравнения движения, рабочие и пусковые  характеристики. Способы  регулирования  и  стабилизации  частоты вращения.

3.2. Универсальные и однофазные коллекторные двигатели переменного тока. Особенности  устройства, пусковые  и  рабочие  характеристики. 

Применение в ручном инструменте и современной бытовой технике.

3.3. Исполнительные двигатели постоянного тока. Основные требования и конструктивная реализация их. Уравнения движения в относительных единицах. Виды управления: полюсное, якорное, частотно- и широтно-

импульсное.

  1. Общие сведения.

     Классификация по применению. Основные  требования к информационным электрическим машина Классификация погрешностей по методу В. В.  Хрущева: принцип  действия, конструктивные  и  технологические ограничения, условия эксплуатации.

2. Тахогенератор

2.1 Виды, области применения и классы точности. Сравнительная характеристика тахогенераторов различного типа.

2.2 Тахогенераторы постоянного тока.  Конструктивные особенности, обеспечивающие стабильность выходных характеристик и снижение пульсаций выходного напряжения. Выражение выходной характеристики, погрешности принципа действия.

2.3 Асинхронные тахогенераторы (АТГ) с полым немагнитным ротором. Конструктивные  схемы размещения  обмоток, требования к материалам АТГ. Математическая модель АТГ  в ортогональных  неподвижных осях статора  и  ротора. Выражение  выходной  характеристики, погрешности принципа действия.

3. Синхронные тахогенераторы (СТГ).

 Выходная характеристика СТГ для с учетом явнополюсности магнитной системы. Причины скоростной погрешности. Измерение сверхнизких частот вращения с помощью индукторных СТГ.

 

4. Вращающиеся (поворотные) трансформаторы.

Назначение. Устройство контактных, бесконтактных ВТ: двухполюсных, многополюсных и индукторных ВТ. Области применения и режимы работы.

Основы теории ВТ: синусно-косинусного (СКВТ), линейного (ЛПТ),масштабного (МВТ), преобразователя координат, фазовращателя. Анализ основных погрешностей ВТ. Применение ВТ в трансформаторных передачах.