Тяговый электропривод

Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
621.3                                                   №4039
Т 99







ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД


Программа и методические указания для выполнения расчётно-графической работы студентами направления 140600 специальности 140606 - Электрический транспорт












НОВОСИБИРСК
2011

УДК 621.333(07) Т 99





Рецензент канд. техн. наук, доцент В.В. Бирюков






Составители:







д-р техн. наук, ст. науч. сотрудник Е.Г Порсев, ассистент Е.А. Спиридонов, канд. техн. наук КД Малозёмов







Работа подготовлена на кафедре электротехнических комплексов



















© Новосибирский государственный технический университет, 2011

            Введение


   «Тяговый электропривод» является первой из дисциплин учебного плана специальности 140606, закладывающей основы анализа и синтеза сложных электромеханических систем, изучение которых будет продолжено в дисциплине «Автоматизированный тяговый электропривод». Дисциплина знакомит студентов с основными закономерностями построения механической и электрической частей электроприводов общепромышленного назначения, которые получают дальнейшее развитие в дисциплине «Теория электрической тяги» применительно к транспортным средствам.
   Настоящие методические указания содержат не только программу [1], перечень литературных источников, рекомендации по поиску теоретического материала, перечень вопросов курса, которые должны быть усвоены студентами в процессе аудиторной и самостоятельной работы, но и задания на расчётно-графическую работу, предусмотренную учебным планом.
   После изучения курса студент должен знать структуру электропривода, разновидности электромеханических преобразователей энергии и их характеристики, преимущества и недостатки различных схемных решений электроприводов, области применения, а также приобрести практические навыки по составлению уравнений, описывающих механическую и электрическую части электропривода и электропривод в целом, составлению структурных схем реальных приводов, принципиальных электрических схем силовых цепей и схем управления электроприводами, расчету параметров электроприводов и его элементов.

            1. ПРОГРАММА КУРСА

            1.1. Тяговый электропривод


   Введение. Задачи курса, объём и методика изучения. Общие понятия, назначение и области использования тяговых электроприводов на электрическом транспорте, структура и основные элементы электропривода. Классификация тяговых электроприводов, история их развития.
   Механика электропривода. Общие сведения. Расчётные схемы механической части электропривода. Статические и динамические нагрузки тяговых электроприводов. Уравнение движения электропривода. Механические переходные процессы в электроприводах. Механическая часть электропривода как объект управления.
   Электромеханические свойства электродвигателей электроприводов. Математическое описание процессов преобразования энергии в двигателях постоянного и переменного тока. Статические и динамические, естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей постоянного тока с независимым, последовательным, параллельным и смешанным возбуждением. Характеристики асинхронных и синхронных двигателей.
   Динамика тяговых электроприводов. Структурные схемы электроприводов как разомкнутых электромеханических систем. Электропривод как обобщенная электромеханическая система с линеаризованной механической характеристикой. Устойчивость статического режима работы электропривода. Понятие о демпфировании электроприводом упругих механических колебаний. Переходные процессы в электроприводах и методы их анализа.
   Регулирование координат электропривода. Основные показатели способов регулирования координат электропривода. Системы: генератор - двигатель; тиристорный преобразователь - двигатель; преобразователь частоты - двигатель. Реостатное регулирование момента (тока) и частоты вращения в электроприводах различных систем с двигате

4