Департамент образования и науки Кемеровской области

Государственное казённое профессиональное образовательное учреждение

Междуреченский горностроительный техникум

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по

МДК.01.01 Электрические машины и аппараты

Раздел «Электропривод»

Проверил Выполнил

Пузанова Е.П. студент гр. ТЭО-15/з

Ф.И.О.

шифр №

Междуреченск, 2016 Методические указания по выполнению контрольной работы

Целью выполнения контрольной работы является закрепление изученного материала, контроль знаний и умений, приобретенных в процессе самостоятельного изучения учебного материала.

Студенты должны выполнить одну контрольную работу, состоящую из шести вопросов, номера которых определяются по таблице вариантов в зависимости от последней цифры личного шифра студента и первой буквы фамилии.

К выполнению контрольной работы следует приступать после усвоения учебного материала программы, проработки вопросов и заданий для самоконтроля.

Работы, выполненные не по своему варианту, не засчитываются.

В таблице вариантов указаны номера вопросов соответствующих вашему заданию. Ответ на вопрос должен соответствовать теме, быть полным и разборчиво написанным, сопровождаться необходимыми схемами и графиками.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, желательно в клетку. Содержание вопроса переписывается полностью. На каждом листе оставляются поля 25-30 мм для замечаний преподавателя, а в конце тетради 2-3 свободные страницы для рецензии. В конце работы необходимо указать перечень литературы, использованной при выполнении работы.

Условные обозначения в схемах и графиках должны соответствовать ГОСТам.

Контрольная работа выполняется к сроку, указанному в учебном графике и направляется для регистрации и проверки в образовательное учреждение. В течение 7 -10 дней представленная контрольная работа проверяется преподавателем. Проверяя данную работу, преподаватель дает письменную рецензию (заключение), в ней отражаются положительные и отрицательные стороны работы, указываются ошибки, рекомендации по их исправлению и устранению; в конце рецензии предлагается вывод (зачет, незачет). Контрольная работа, выполненная не в соответствии с выданным заданием, возвращается с отметкой "незачет". Тогда студенту необходимо изучить замечания, рекомендации, указанные в рецензии и вновь направить исправленную работу для повторной проверки. Запрещается стирать, исправлять записи и пометки рецензента.

Зачтенные контрольные работы предъявляются преподавателю во время зачета.

Контрольная работа студента-заочника – итог самостоятельной работы по определенным темам и разделам курса дисциплины. По результатам контрольной работы можно судить о полноте и правильности изученной дисциплины, взаимосвязи знаний и практической деятельности на производстве.

Задания для контрольной работы

1. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=950 об/мин.

М=800 Н∙м; n=900 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

2. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=950 об/мин.

М=800 Н∙м; n=590 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

3. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=950 об/мин.

М=-800 Н∙м; n=1100 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

4. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=0 об/мин.

М=-800 Н∙м; n=560 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

5. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=-950 об/мин.

М=-800 Н∙м; n=560 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

6. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=800 об/мин.

М=870 Н∙м; n=730 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

7. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=800 об/мин.

М=870 Н∙м; n=590 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

8. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=800 об/мин.

М=-870 Н∙м; n=900 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

9. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n= 0 об/мин.

М=-870 Н∙м; n=450 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

10. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=-800 об/мин.

М=-870 Н∙м; n=450 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

11. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=900 об/мин.

М=700 Н∙м; n=850 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

12. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=900 об/мин.

М=700 Н∙м; n=650 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

13. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=900 об/мин.

М=-700 Н∙м; n=980 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

14. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n= 0 об/мин.

М=-700 Н∙м; n=510 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

15. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=-900 об/мин.

М=-700 Н∙м; n=530 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

16. Постройте механическую характеристику по точкам: М=0; n=900 об/мин.

М=-700 Н∙м; n=980 об/мин.

Определите, что это за характеристика и к какому двигателю она относится.

17. Начертите и объясните универсальную механическую характеристику. К какому двигателю она относится.

18. Начертить и объяснить естественную и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором.

19. Начертить и объяснить естественную и искусственные характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

20. Начертить и объяснить механические характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при различных режимах работы.

21. Начертить и объяснить угловую и механическую характеристики синхронного двигателя.

22. Начертить и объяснить естественную и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя с фазным ротором.

23. Начертить и объяснить естественную и искусственные характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

24. Начертить и объяснить механические характеристики двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением при различных режимах работы.

25. Начертить и объяснить угловую и механическую характеристики синхронного двигателя.

26. Начертите и объясните естественную и искусственные механические характеристики асинхронного двигателя

27. Объяснить принцип выбора мощности электродвигателя

28. Объяснить, в чем состоит суть регулирования скоростей вращения асинхронных двигателей изменением частоты тока статора и изменением числа пар полюсов обмотки статора. Указать преимущества и недостатки каждого из способов.

29. Объяснить, каким образом можно выровнять нагрузку на валу двигателя

30. Начертить и описать схему электропривода по системе Г-Д. Указать ее преимущества и недостатки.

31. Начертить и описать схему реверсивного управления электродвигателем с короткозамкнутым ротором.

32. Объяснить, каким образом можно регулировать скорость вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

33. Объяснить работу тиристорного электропривода постоянного тока

34. Объяснить, как осуществляется пуск в ход асинхронного двигателя

35. Пояснить назначение и принцип переходных процессов в электроприводе

36. Объяснить процесс нагрева и охлаждения электродвигателей

37. Определить пусковой момент подъемной машины, если вес поднимаемого груза G_п = 20000 Н, диаметр барабана подъемной машины D_б = 1,6 м, маховый момент ротора двигателя GD = 90 Н/м², маховый момент моторной шестерни GD = 6,0 Н/м², маховый момент барабана подъемной машины GD = 450 Н/м², маховый момент зубчатого колеса на барабане GD = 50 Н/м², время разгона t_p = 4 с, передаточное число редуктора К = 16, к. п. д. передач и барабана ₁ = ₂= _б=0,95, скорость вращения двигателя n_д= 735 об/мин.

38. Определить вращающий момент _Мп при пуске двигателя подъемной машины, если поднимаемый груз G_п = 100000 Н, диаметр барабана машины D_б = 2,0 м, к.п.д. передачи ₁ = ₂= 0,9, передаточные числа К₁= К2 = 8, скорость вращения двигателя n_д = 960 об/мин, маховый момент ротора с зубчатым колесом Z₁ GD =3600Н/м² маховый момент зубчатых колес Z₂ и Z₃ GD =7800Н/м², маховый момент барабана с зубчатым колесом GD = 98000 Н/м² и время разгона t_p = 10 с при постоянном ускорении. К.п. д. барабана подъемной машины _б= 0,9.

39. Двигатель через редуктор соединен с рабочей машиной. Маховый момент двигателя GD = 200 Н/м², редуктора GD = 400 Н/м², рабочей машины - GD = 800 Н/м².Передаточное число для махового момента редуктора К_р = 2, машины К_м= 5. Продолжительность пуска t_п = 5 с, скорость вращения двигателя n_д = 1440 об/мин, статический момент на валу рабочей машины М_с = 500 Н/м², к. п. д. редуктора _р= 0,92. Определить необходимый момент на валу двигателя в период его пуска.

40. Подъемная установка поднимает по вертикали груз весом Gr = 40000 Н. Определить вращающий момент на валу двигателя в период ускоренного, равномерного и замедленного движения, если известны: угловое ускорение барабана 6 об.мин./с, угловое замедление барабана 6,5 об∙мин/с. Приведенный к валу двигателя маховый момент груза GD = 420 Н/м². Передаточное число редуктора К = 28; к. п. д. редуктора _р = 0,85, к.п.д. барабана _б =0,95; радиус барабана R_б =1,0м. Вес каната не учитывается.

41. Определить статический М_с и динамический М_д моменты на валу двигателя лебедки, если дано: вес поднимаемого груза Gr = 10000 Н; скорость поднимаемого груза Vn = 3,6 м/с, скорость вращения двигателя n_д = 750 об/мин, маховый момент двигателя GD =31,4 Н/м² ; маховый момент барабана лебедки GD = 314 Н/м² , маховый момент передачи, приведенный к валу двигателя GD = 19,6 Н/м², диаметр барабана лебедки D_б = 500 мм, к. п. д. передач редуктора _п= 0,8; время разгона двигателя при пуске t_п = 10 с, к. п. д. барабана лебедки _б= 0,85.

42. Определить вращающий момент на барабане лебедки М₆ и на валу двигателя М_д, скорость вращения и мощность двигателя, приведенный маховый момент груза и момент инерции, если диаметр барабана М_б =1,0 м; к. п. д. передачи и барабана ₁ =₂ =_б = 0,95; передаточное число редуктора К₁ = К₂= 7; вес груза Gr = 40000Н, скорость перемещения груза Vn = 0,5 м/с.

43. Определить маховый момент движущихся частей подъемной установки, приведенный к валу двигателя, если маховый момент барабана подъемной машины и зубчатого колеса Z₂ составляет GD = 32000 Н/м², маховый момент ротора двигателя с зубчатым колесом Z₁составляет GD = 4800 Н/м², установившаяся скорость вращения двигателя n_д= 490 об/мин, диаметр барабана G_б =2,4м; полезный поднимаемый груз Gr =80000Н, передаточное число редуктора К = 10.

44. Определить вращающий момент при пуске двигателя подъемной машины, если вес поднимаемого груза Gr =30000Н, скорость подъема Vn = 5 м/с, диаметр барабана D_б =2,0 м, к п. д. барабана и передачи _б =_п =0,8; установившаяся скорость вращения двигателя n_д = 470 об/мин, момент инерции барабана подъемной машины I_б = 1000 Н∙м², маховый момент ротора с зубчатым колесом GD = 600 Н∙м²; время разгона двигателя при пуске t_п = 8 с.

45. Определить статический момент на валу барабана М_сб и на валу приводного двигателя М_сд подъемной установки статически уравновешенной системы, если вес поднимаемого груза Gr = 60000 Н, диаметр барабана D_б = 2,0 м; к. п. д. _б =_п =0,92, передаточное число редуктора К = 10.

46. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие параметры: Р_н = 25 кВт, V_н= 220 В, I_н = 125 А, n_н= 980 об/мин, Rя = 0,148 Ом. Определить, какой величины сопротивление требуется включить в цепь якоря, чтобы в режиме динамического торможения двигатель развивал скорость вращения n_н =400 об/мин при токе торможения I_Т1 = 105 А. Построить естественную и реостатную механические характеристики для этого режима.

47. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие параметры: Р_н = 25 кВт, V_н= 220 В, I_н = 125 А, n_н= 980 об/мин, Rя = 0,148 Ом. Определить, какой величины сопротивление требуется включить в цепь якоря, чтобы в режиме противовключения двигатель развивал скорость вращения n₁ = 500 об/мин. При токе торможения I_Т1 = 105 А. Построить механическую характеристику двигателя в этом режиме.

48. Технические данные двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением типа П-101 следующие: Р_н = 100 кВт, V_н = 220 В, I_н = 508 А, n_н= 1500 оборотов в минуту, к. п. д. - _н = 89,5%. Построить естественную и реостатную механические характеристики, приняв сопротивление реостата Rр = 2,48 Ом.

49. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения типа П-92 имеет следующие параметры: Рн = 75 кВт, V_н = 220 В, I_н = 361 А, I_н = 1500 об/мин., _н =89,8%. Построить скоростные и механические характеристики при Ф₁=Фн, Ф₂ = 0,9 Фн и Фз = 0,7 Фн.

50. Вращающий момент двигателя рабочего механизма М_н = 650 Н/м, скорость вращения двигателя n_н = 1470 оборотов в минуту, маховый момент двигателя и механизма, приведенный к валу двигателя, GD = 120 Н/м², момент сопротивления механизма М_с = 250 Н/м, момент сопротивления тормоза М_т = 120 Н/м. Определить время свободного выбега и время торможения двигателя с применением тормоза.

51. Определить время разгона при пуске двигателя скреперной лебедки, если мощность двигателя Р_н = 105 кВт, n_н =960 об/мин, маховый момент, приведенный к валу двигателя, - GD = 2000 Н/м². Моменты статический и средне-пусковой соответственно равны М_с = 0,8, М_н и М_п = 1,8 М_н..

52. Определить время при неизменном вращающем моменте, развиваемом двигателем, если номинальная скорость вращения двигателя n_н = 1465 об/мин, пусковой момент М_п = 1570 Н/м, статический момент, приведенный к валу двигателя, - Мс = 750 Н/м, маховый момент, приведенный к валу электродвигателя, - GD = 780 Н/м².

53. Определить время разгона при пуске электродвигателя с неизменным статическим моментом сопротивления на валу Мс 200 Н:м, если момент инерции, приведенный к угловой скорости ротора, I_пр = 4,0 Н/м/с², номинальная скорость вращения двигателя n_н = 940 об/мин и средний пусковой момент, развиваемый двигателем, - М_п.ср. =320Н/м.

54. Определить время разгона двигателя скреперной лебедки, если его мощность Рн = 100 кВт, маховый момент системы, приведенный к валу двигателя, -GD =360Н/м²,статический момент Мс = 0,8 М_н и пусковой момент М_п = 1,6 М_н, скорость вращения двигателя n_д= 975 об/мин.

55. Определить эквивалентную мощность и выбрать двигатель, работающий по графику с пятью периодами Р₁ = 10 кВт, t₁= 10с; Р₂ = 12 кВт, t₂= 12с, Р₃ = 11 кВт, t₃= 12с, Р₄ = 13 кВт, t₂= 10с, Р₅ = 9 кВт, t₅= 10с. Цикл чередуется без паузы длительное время. Скорость вращения двигателя n_д =980 об/мин.

56. Определить мощность асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, работающим в длительном режиме то следующему графику нагрузок: М₁= 350 Н/м, t₁ =25с, М₂ = 1000 Н/м, t₂= 6 с; М₃ = 300 Н/м, t₃ = 200с. Скорость вращения двигателя n_д =1475 об/мин.

57. Определить мощность асинхронного двигателя для подъемной установки по следующим данным: F₁ = 50000 Н, F₂ = 35000 Н, F₃ = 30000Н, t₁= t₂ =15с, t₃ = 30с, время паузы t_н = 12 с, диаметр барабана D_б =0.3 м, передаточное число редуктора Кр = 12,0; к. п. д. редуктора _р = 0,9, скорость вращения двигателя n_д = 485 об/мин.

58. Для асинхронного двигателя Рн = 100 кВт, n_д = 1470 об/мин, V_н = 660 В. Число полюсов 2р = 4; перегрузочная способность λ= 1,8. Определить номинальный момент М_н, критический момент М_к, номинальное скольжение S_н, критическое скольжение S_н, скорость вращения магнитного поля статора n₀.

59. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие данные: V_н = 380 В, Рн = 10 кВт, _н = 0,87, соsφ_н= 0,8 , I_п/ I _н= 6, n_н= 1460 об/мин, М _п/ М_н = 1,3; λ = 2,5, р = 2 — число пар полюсов. Определить номинальное и критическое скольжение, номинальный, пусковой и критический моменты, активную, реактивную и полную мощности.

60. Для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, при заданных значениях мощности Р_н, номинального напряжения U_н, номинального тока I_н, номинальной частоты вращения n_н и сопротивления якоря требуется:

• Построить естественную механическую характеристику;

• Построить искусственные механические характеристики, соответствующие форсированному пуску в четыре ступени;

• Определить величину сопротивлений вводимых реостатов;

• Определить сопротивления ступеней и секций.

Исходные данные к задаче 60.

№	60-а	60-б	60-в	60-г	60-д	60-е	60-ж	60-з	60-и
Рн, кВт	70	85	90	70	75	80	85	70	80
Uн, В	220	280	280	220	220	280	280	220	220
Iн, А	340	315	290	350	360	300	310	380	350
nн,об/мин	950	985	955	960	960	975	970	920	900
Rя, Ом	0,03	0,025	0,02	0,03	0,015	0,02	0,02	0,025	0,015

№	60-к	60-л	60-м	60-н	60-о	60-п	60-р	60-с	60-т
Рн, кВт	90	75	80	85	70	85	90	70	75
Uн, В	280	220	280	280	220	280	280	220	220
Iн, А	320	385	325	275	330	240	265	380	370
nн,об/мин	950	940	930	910	940	910	950	960	945
Rя, Ом	0,03	0,02	0,015	0,03	0,02	0,025	0,03	0,015	0,02

№	60-у	60-ф	60-х	60-ц	60-ч	60-ш	60-э	60-ю	60-я
Рн, кВт	80	85	70	80	75	90	85	70	85
Uн, В	220	280	220	280	220	280	280	220	280
Iн, А	375	310	360	285	375	280	300	355	275
nн,об/мин	920	940	965	945	950	960	920	935	910
Rя, Ом	0,025	0,02	0,03	0,015	0,02	0,025	0,03	0,015	0,02

Таблица вариантов

		Последняя цифра шифра
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Первая буква фамилии	А Б В Г Д	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
		17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
		27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
		37	38	39	40	41	42	43	44	45	46
		47	48	49	50	51	52	53	54	55	56
		60-а	60-б	60-в	60-г	60-д	60-е	60-ж	60-з	60-и	60-к
	Е Ж З И К	11	12	13	14	15	16	1	2	3	4
		18	19	20	21	22	23	24	25	26	17
		31	32	33	34	35	36	27	28	29	30
		38	39	40	41	42	43	44	45	46	37
		55	56	57	58	59	47	48	49	50	51
		60-л	60-м	60-н	60-о	60-п	60-р	60-с	60-т	60-у	60-ф
	Л М Н О П	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
		19	20	21	22	23	24	25	26	17	18
		32	33	34	35	36	27	28	29	30	31
		57	58	59	37	38	39	40	41	42	43
		44	45	46	47	48	49	50	51	52	53
		60-х	60-ц	60-ч	60-ш	60-э	60-ю	60-я	60-а	60-б	60-в
	Р С Т У Ф	15	16	1	2	3	4	5	6	7	8
		20	21	22	23	24	25	26	17	18	19
		33	34	35	36	27	28	29	30	31	32
		41	42	43	44	45	46	47	48	49	42
		51	52	53	54	55	56	57	58	59	50
		60-г	60-д	60-е	60-ж	60-з	60-и	60-к	60-л	60-м	60-н
	Х Ц Ч Ш Щ	9	10	11	12	13	14	15	16	1	2
		21	22	23	24	25	26	17	18	19	20
		34	35	36	27	28	29	30	31	32	33
		43	44	45	46	47	48	49	50	51	52
		51	52	53	54	55	56	57	58	59	60
		60-о	60-п	60-р	60-с	60-т	60-у	60-ф	60-х	60-ц	60-ч
	Э Ю Я	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
		22	23	24	25	26	17	18	19	20	21
		35	36	27	28	29	30	31	32	33	34
		53	54	55	56	57	58	59	37	38	39
		40	41	42	43	44	45	46	47	48	49
		60-ш	60-э	60-ю	60-я	60-а	60-б	60-в	60-г	60-д	60-е