- •Введение в электромеханику
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •В.1. Краткая история развития электромеханики
- •В.2. Понятие “электромеханика”. Структура электромеханических систем
- •В.3. Задачи и структура учебного плана подготовки бакалавров по направлению 140600 – Электротехника, электромеханика и электротехнологии
- •Контрольные вопросы
- •Глава 1. Основные понятия и законы электротехники
- •1.1. Электрические цепи постоянного и переменного тока
- •1.2. Магнитные цепи
- •1.3. Электромагнитная аналогия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Устройство, принцип действия и характеристики электрических двигателей
- •2.1. Классификация электродвигателей
- •2.2. Двигатель постоянного тока
- •2.3. Асинхронный двигатель переменного тока
- •2.4. Синхронный двигатель
- •2.5. Обратимость электрических машин углового движения
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Силовые преобразователи электрической энергии
- •3.1. Преобразователи переменного тока в постоянный
- •3.2. Преобразователи переменного тока
- •3.2.1. Преобразователи частоты с непосредственной связью
- •3.2.2. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Преобразователи движения
- •4.1. Назначение и классификация преобразователей движения
- •4.2. Зубчатые передачи
- •4.3. Червячная передача
- •4.4. Передачи с гибкой связью
- •4.4.1 Ременные передачи
- •4.4.2 Цепная передача
- •4.4.3. Тросовая передача
- •4.5. Передача винт-гайка
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Введение в теорию электропривода
- •5.1. Механика электропривода
- •5.1.1. Кинематическая и расчетная схема механической части электропривода
- •5.1.2. Уравнение движения электропривода
- •5.1.3. Типовые статические нагрузки электропривода
- •5.2. Регулирование координат электропривода
- •5.2.1. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •5.2.2. Регулирование скорости асинхронных двигателей
- •5.2.3. Регулирование тока и момента при пуске электродвигателей
- •5.3. Энергетика электропривода
- •5.3.1. Баланс мощностей и энергетические характеристики электропривода
- •5.3.2. Типовые режимы работы электропривода
- •5.3.3. Выбор мощности электродвигателей
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Управление электромеханическими модулями и системами
- •6.1. Иерархия систем управления
- •6.2. Системы управления исполнительного уровня
- •6.3. Интеллектуальные системы управления на основе нейронных сетей
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Введение в электромеханику
- •455000, Г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Магнитогорский государственный технический
университет им. Г.И. Носова”
Серия “Библиотека электроприводчика”
Введение в электромеханику
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Магнитогорск, 2010
УДК 621.3
Рецензенты: кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой электротехники и электротехнических систем ГОУ ВПО “Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова” К.Э. Одинцов;
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой прикладной информатики и управляющих систем автоматики Новотроицкого филиала ФГОУ ВПО “Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)” С.Н. Басков
Авторы: Радионов А.А., Сарапулов О.А
Радионов А.А., Сарапулов О.А. Введение в электромеханику: Учебное пособие; под ред. А.А. Радионова. – Магнитогорск: ГОУ ВПО “МГТУ”, 2010. – 92 с.
Рассмотрены основы теории и принципы построения промышленных электромеханических систем. Представлены физические основы функционирования их элементов – исполнительных электроприводов, силовых электронных преобразователей и различных передач преобразователей движения. Изложены основы теории автоматизированного электропривода. Приведено общее представление об управлении электромеханическими системами.
Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров “Электротехника, электромеханика и электротехнологии”. Может быть полезно для студентов других технических направлений, интересующихся проблемами электромеханических систем и систем автоматизированного электропривода.
УДК 621.3
|
ISBN 978-5-9967-0138-4 |
© ГОУ ВПО “МГТУ”, 2010 |
|
|
© Радионов А.А., Сарапулов О.А., 2010 |
Оглавление
|
Предисловие....................................................................................... |
5 |
|
Лекция 1 |
|
|
Введение............................................................................................. |
6 |
|
В.1. Краткая история развития электромеханики……………… |
6 |
|
В.2. Понятие “электромеханика” .Структура электромеханических систем............................................................................... |
10 |
|
В.3. Задачи и структура учебного плана подготовки бакалавров по направлению 140600 – Электротехника, электромеханика и электротехнологии....................................................... |
12 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
14 |
|
Лекция 2 |
|
|
Глава 1. Основные понятия и законы электротехники............. |
15 |
|
1.1. Электрические цепи постоянного и переменного тока……….. |
15 |
|
1.2. Магнитные цепи с постоянной магнитодвижущей силой…….. |
20 |
|
1.3. Электромагнитная аналогия……………………………………… |
23 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
24 |
|
Лекция 3 |
|
|
Глава 2. Устройство, принцип действия и характеристики электрических двигателей…………………………………………… |
25 |
|
2.1. Классификация электродвигателей.......................................... |
25 |
|
2.2. Двигатель постоянного тока………………………………………. |
26 |
|
2.3. Асинхронный двигатель переменного тока............................... |
29 |
|
2.4. Синхронный двигатель............................................................... |
33 |
|
2.5. Обратимость электрических машин……………………………... |
34 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
36 |
|
Лекция 4 |
|
|
Глава 3. Силовые преобразователи электрической энергии.. |
37 |
|
3.1. Преобразователи переменного тока в постоянный ток……… |
37 |
|
3.2. Преобразователи переменного тока…………………………….. |
42 |
|
3.2.1. Преобразователи частоты с непосредственной связью. |
43 |
|
3.2.2. Преобразователи частоты со звеном постоянного тока. |
45 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
48 |
|
Лекция 5 |
|
|
Глава 4. Преобразователи движения........................................... |
49 |
|
4.1. Назначение и классификация преобразователей движения.. |
49 |
|
4.2. Зубчатые передачи….……………………………………………… |
50 |
|
4.3. Червячная передача ………………………………………………. |
55 |
|
4.4. Передачи с гибкой связью………………………………………… |
55 |
|
4.4.1. Ременные передачи.......................................................... |
55 |
|
4.4.2. Цепная передача…………………………………………….. |
56 |
|
4.4.3. Тросовая передача............................................................ |
57 |
|
4.5. Передача винт-гайка ………………………………………………. |
57 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
58 |
|
Лекция 6 |
|
|
Глава 5. Введение в теорию электропривода............................ |
59 |
|
5.1. Механика электропривода………………………………………… |
59 |
|
5.1.1. Расчетная схема механической части электропривода. |
59 |
|
5.1.2. Уравнение движения электропривода............................. |
62 |
|
5.1.3. Типовые статические нагрузки электропривода............. |
65 |
|
Лекция 7 |
|
|
5.2. Регулирования координат электропривода……………………. |
66 |
|
5.2.1. Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения………………………………………... |
67 |
|
5.2.2. Регулирование скорости асинхронных двигателей……. |
71 |
|
5.2.3. Регулирование тока и момента при пуске электродвигателей………………………………………………………………… |
73 |
|
Лекция 8 |
|
|
5.3. Энергетика электропривода………………………………………. |
76 |
|
5.3.1. Баланс мощностей и энергетические характеристики электропривода ........................................................................... |
76 |
|
5.3.2. Типовые режимы работы электропривода ..................... |
77 |
|
5.3.3. Выбор мощности электродвигателей.............................. |
80 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
83 |
|
Лекция 9 |
|
|
Глава 6. Управление электромеханическими системами........ |
85 |
|
6.1. Иерархия систем управления ……………………………………. |
85 |
|
6.2. Системы управления исполнительного уровня……………...... |
86 |
|
6.3. Интеллектуальные системы управления на основе нейронных сетей............................................................................................ |
89 |
|
Контрольные вопросы........................................................................ |
90 |
|
Библиографический список............................................................... |
91 |