4 Питання, що виносяться на екзаменаційну сесію

4.1 Загальні питання електропривода

1. Функціональна схема автоматизованого електропривода, призначення його елементів.

2. Порівняльна характеристика групового та індивідуального електроприводів.

3. Короткий нарис історії розвитку електропривода.

4. Основні напрямки розвитку електропривода.

4.2 Механіка електропривода

5. Приведення до швидкості двигуна моментів інерції і мас, жорсткостей, моментів і сил елементів кінематичної схеми.

6. Одержання три-, дво- і одномасової розрахункових динамічних моделей в результаті приведення параметрів кінематичної схеми.

7. Характеристика активних та реактивних моментів і сил статичного опору.

8. Урахування коефіцієнту корисної дії (ККД) механічної передачі при приведенні моменту і сили опору механізму до швидкості двигуна при прямому і зворотному напрямках енергії .

9. Залежність ККД механічної передачі від ступеня її навантаження .

10. Виведення рівнянь руху мас тримасової електромеханічної пружної системи за допомогою рівняння Лагранжа.

11. Виведення рівняння руху кривошипно-шатунної передачі з допомогою рівняння Лагранжа.

12. Виведення передатних функцій каналів М-_1, М-_2, _1,-₂ з допомогою структурної схеми двомасової пружної системи.

13. Побудова логарифмічної амплітудної (ЛАЧХ) і фазової (ФЧХ) частотних характеристик першої і другої мас двомасової пружної системи, оцінка її динамічних властивостей.

14. Механічний перехідний процес пуску одномасової динамічної системи при експоненційному характері змінення від часу моменту двигуна і незмінному значенні моменту статичного опору (М_с).

15. Механічний перехідний процес пуску одномасової динамічної системи при ступінчастому зміненні моменту двигуна і М_с=const.

16. Механічні перехідні процеси реверсу одномасової динамічної системи при ступінчастому зміненні моменту двигуна і М_с=const для випадків активного і реактивного властивостей моменту опору.

17. Інженерна оцінка пуску жорсткої електромеханічної системи з нелінійними механічними характеристиками двигуна і механізму.

18. Виведення рівнянь ₁(t) і ₂(t) перехідного процесу двомасової механічної системи при стрибку моменту М₁ двигуна.

19. Динамічні навантаження двигуна і механічної передачі при жорсткому зв’язку між масами.

20. Система вихідних рівнянь і структурна схема двомасової ЕМС з кінематичним приведеним зазором між масами.

21. Виведення формули _{1 поч} для першого етапу розгону двомасової ЕМС з зазором між масами.

22. Виведення залежності М₁₂(t) для другого етапу розгону двомасової ЕМС з зазором. Графічна ілюстрація залежності.

23. Отримання з залежності М₁₂(t) коефіцієнта динамічності двомасової ЕМС з зазором. Способи зменшення даного коефіцієнта.

4.3 Електромеханічні властивості двигунів

24. Схема включення та вихідні рівняння електромеханічного перетворювача постійного струму незалежного збудження з урахуванням електромагнітних інерційностей кіл якоря і збудження.

25. Виведення рівнянь електромеханічної і механічної статичних характеристик двигуна незалежного збудження.

26. Поняття жорсткості механічної характеристики двигуна. Залежність жорсткості від електричних параметрів ДНЗ.

27. Зв’язок між жорсткістю і статизмом механічної характеристики ДНЗ.

28. Отримання рівнянь електромеханічної і механічної статичних характеристик ДНЗ у відносних одиницях.

29. Виведення залежності перепаду швидкості ДНЗ від перепаду магнітного потоку, викликаного реакцією якоря. Вплив реакції якоря на форму механічної характеристики двигуна і статичну стійкість його роботи.

30. Розрахунок і побудова природних електромеханічної і механічної характеристик ДНЗ за номінальними даними двигуна.

31. Розрахунок і побудова штучних електромеханічних і механічних характеристик ДНЗ при уведенні в коло якоря додаткового резистора, зменшенні магнітного потоку та зменшенні напруги живлення якоря. Сукупності цих характеристик, області їх застосування.

32. Графічний і аналітичний розрахунки опорів резистора для пуску ДНЗ.

33. Розрахунок і графічне зображення залежності від швидкості обертання ДНЗ допустимого за нагрівом двигуна електромагнітного моменту при змінюванні магнітного потоку з підтриманням незмінного струму якоря.

34. Ознаки і енергетика генераторного гальмування, противмикання та динамічного гальмування ДНЗ. Складання рівнянь енергетичних балансів двигуна на прикладі гальмових режимів електропривода підйомного механізму.

35. Графічні ілюстрації з допомогою механічних характеристик ДНЗ:

• зупинки двигуна в режимах противмикання, динамічного і генераторного гальмування;

• зниження швидкості двигуна в режимі генераторного гальмування. Необхідні пояснення.

36. Рівняння і структурні схеми електромеханічного перетворювача (ЕМП) з незалежним збудженням:

• при застосуванні джерел керованої напруги живлення якоря (U=var) і обмотки збудження (U_зб=var);

• при застосуванні джерел керованої напруги живлення якоря (U=var) і некерованої напруги живлення обмотки збудження (U_зб=var);

• при живленні якоря від джерела струму (I=const) і U_зб=var.

37. Визначення індуктивностей і сталих часу обмотки збудження і якоря ДНЗ.

38. Виведення рівняння (t) швидкості ЕМП з незалежним збудженням при синусоїдальному змінюванні електромагнітного моменту та графічна ілюстрація динамічної механічної характеристики. Вплив частоти коливань моменту на динамічну характеристику.

39. ЛАЧХ і ФЧХ динамічної жорсткості механічної характеристики ДНЗ. Висновок про динамічні властивості ЕМП двигуна.

40. Схема включення та вихідні рівняння ЕМП з послідовним збудженням з урахуванням впливу вихрьових струмів.

41. Отримання рівнянь статичних електромеханічної і механічної характеристик двигуна постійного струму з послідовним збудженням (ДПЗ) з системи вихідних рівнянь машини.

42. Побудова природної механічної характеристики ДПЗ.

43. Побудова штучних електромеханічних і механічних характеристик ДПЗ при уведенні в коло якоря додаткового резистора, зменшенні напруги живленні якоря та шунтуванні обмотки збудження резистором.

44. Розрахунок опорів пускового резистора для ДПЗ.

45. Ознака режиму противмикання ДПЗ і графічні ілюстрації з допомогою механічних характеристик зупинки двигуна та опускання вантажу при роботі електричної машини в цьому режимі.

46. Забезпечення першої умови самозбудження ДПЗ при динамічному гальмуванні для переходу з режиму підіймання вантажу у режим його зупинки і подальшого опускання.

47. Забезпечення другої умови самозбудження ДПЗ.

48. Побудова ідеалізованої статичної характеристики ДПЗ в режимі динамічного гальмування з урахуванням першої і другої умов самозбудження. Вплив опору додаткового резистора на статичну характеристику.

49. Виведення рівнянь лінеаризованих електромеханічної і механічної динамічних характеристик ДПЗ. Вплив вихрьових струмів на динамічні властивості ЕМП двигуна.

50. Отримання рівняння жорсткості лінеаризованої динамічної механічної характеристики ЕМП з послідовним збудженням. Отримання спрощених рівнянь динамічної і статичної жорсткостей характеристик при малих і великих статичних навантаженнях двигуна.

51. Схема включення, вихідні рівняння та крива намагнічування двигуна постійного струму змішаного збудження (ДЗЗ).

52. Рівняння електромеханічної і механічної характеристик ДЗЗ, їх графічне зображення. Гальмові режими. Пояснення різниці між формами електромеханічної і механічної характеристик у генераторному режимі двигуна.

53. Схема заміщення асинхронного двигуна (АД). Обгрунтування відповідності схеми заміщення реальній машині.

54. Отримання рівняння I₂(S) зі схеми заміщення АД. Графічне зображення даної характеристики. Отримання з рівняння I₂(S) формул максимального і граничного струмів ротора.

55. Виведення рівняння M(S) та отримання формул критичного моменту і критичного ковзання асинхронного двигуна. Графічне зображення механічної характеристики та аналіз її характерних точок.

56. Причини нелінійної форми механічної характеристики АД.

57. Пояснення форми механічної характеристики АД шляхом аналізу спрощеної формули Клосса.

58. Побудова природних механічних характеристик АД з короткозамкненим і фазним роторами за номінальними даними двигуна.

59. Обґрунтування з допомогою необхідних рівнянь графічного зображення сукупностей механічних і електромеханічних характеристик АД: при уведенні в коло статора додаткового резистора чи додаткового індуктивного опору; уведенні в коло ротора додаткового резистора; зменшенні напруги живлення статора; переключенні числа пар полюсів; зменшенні частоти напруги живлення статора за законами U₁/f₁=const, U₁/ =const. U₁/f₁²=const/ Області застосування цих характеристик.

60. Розрахунок уточненим і спрощеним графо-аналітичним методами опорів роторного додаткового резистора для пуску АД.

61. Гальмові режими АД: противмикання, генераторне, динамічне та конденсаторне гальмування. Їх ознаки, графічна ілюстрація з допомогою механічних характеристик зупинки механізму або зниження його швидкості, опускання вантажу. Достоїнства і недоліки гальмових режимів.

62. Методика отримання рівнянь s(I_), I₂(s), та M(s) для побудови статичних характеристик АД при динамічному гальмуванні з використанням універсальної кривої намагнічування двигуна. Порядок побудови характеристик. Сукупності механічних характеристик для даного режиму при I₁=const і R_2д=var та I₁=var і R_2д=const.

63. Структурна схема та динамічні властивості асинхронного електромеханічного перетворювача.

64. Виведення рівняння кутової характеристики синхронного двигуна (СД) з допомогою векторної діаграми машині.

65. Вплив форсування збудження СД на навантажувальну спроможність і cos машини. Приклади застосування.

66. Пускові властивості СД. Схеми пуску з глухопідключеним збуджувачем і з допомогою реле частоти. Принципи дії, достоїнства і недоліки.

67. Структурна схема та динамічні властивості синхронного електромеханічного перетворювача.

68. Кроковий режим синхронної машини.