План – конспект теоретичного уроку з предмета “Електротехніка з основами промислової електроніки” Тема уроку: №31 Обертовий момент. Ковзання. К.К.Д.

План – конспект теоретичного уроку з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

 

Тема уроку: №31 Обертовий момент. Ковзання. К.К.Д.

Мета уроку:

Навчальна: сформувати знання про обертовий момент електродвигунів, поняття ковзання та ККД.
Виховна: виховувати культуру праці, працелюбність, повагу до праці.
Розвиваюча: розвивати мислення, сприяти всебічному розвитку учнів, розвивати пам`ять, мислення.
 

Тип уроку:  урок засвоєння нових знань.

Наочні засоби :

1. плакат будова машини змінного струму;
2. електродвигуни різних типів.

 

СТРУКТУРА УРОКУ

 

1. Організаційно-вступна частина уроку.

2. Актуалізація опорних знань учнів (фронтальне опитування).

3. Постановка завдань уроку.

4. Пояснення нової теми (методом розповіді та пояснення, комбінуючи їх з бесідою).

5. Оперативний контроль вивченого на уроці.

6. Закріплення теми уроку (практичне завдання).

7. Систематизація та узагальнення знань.

8. Підсумок уроку:

    а) підведення підсумків розглянутих на уроці знань

    б) пояснення домашнього завдання

    в) оцінювання знань учнів.

ХІД УРОКУ

 

1. Організаційно-вступна частина

     Налаштування психологічного настрою учня на продуктивну роботу

1. взаємне вітання;
2. перевірка наявності учнів;
3. організація уваги учнів до уроку.

2. Актуалізація та корекція опорних знань учнів

    Актуалізація мотиваційних резервів учня шляхом фронтального опитування учнів з пройденого раніше матеріалу. Запитання до учнів

1. які бувають електричні машини змінного струму.
2. коло змінного струму з активним індуктивним та ємнісним опором.
3. що таке асинхронний двигун та його будова.
4. принцип дії асинхронний двигун.

3. Постановка завдання уроку

    Сьогодні на уроці ми вивчимо, що таке аснхронні двигуни, їх призначення, будову  та ознайомимося з їх видами.

 

4. Пояснення нової теми

 Обертаючий момент асинхронного двигуна

           На ротор і полюси статора діють електромагнітні обертаючі
моменти, однакові по величині і направлені в протилежні сторони.
           Потужність, необхідна для обертання полюсів статорів з синхронною частотою,

,

              де   - кутова швидкість.

           Механічна потужність, що розвивається ротором,

              де   - кутова швидкість ротора.

           Різниця потужностей

              де    РЭ2 - електричні втрати в роторній обмотці;
                          m2 _{- число фаз обмотки ротора;
                        R2 - активний опір обмотки ротора;
                        I2 - струм ротора.}

              звідки

        (12.7).

              Обертаючий момент, з обліком (12.6),

.

              де    ,          КТ - коефіцієнт трансформації двигуна із загальмованим ротором.

,

              де    U1 - напруга мережі.

        (12.8).

              де            - константа.

              На мал. 12.5 зображена залежність електромагнітного моменту від ковзання у вигляді суцільної лінії.

Мал. 12.5

              Хай виконавчий механізм, що приводиться в обертання даним двигуном, створює протидіючий гальмівний момент М2.
              На мал.12.5 є дві крапки, для яких справедлива рівність Мем = М2;
це крапки а і в.
              У крапці а двигун працює стійко. Якщо двигун під впливом якої-небудь причини зменшить частоту обертання, то ковзання його зросте, разом з ним зросте обертаючий момент. Завдяки цьому частота обертання двигуна підвищиться, і знов відновиться рівновага Мем = М2;.
              У крапці в робота двигуна не може бути стійка: випадкове відхилення частоти обертання приведе або до зупинки двигуна, або до переходу його в крапку а.
              Отже, вся висхідна гілка характеристики є областю стійкої роботи двигуна, а вся низхідна частина - областю нестійкої роботи. Крапка б, відповідна максимальному моменту, розділяє області стійкої і нестійкої роботи.
              Максимальному значенню обертаючого моменту відповідає критичне ковзання Sk. Ковзанню S = 1 відповідає пусковий момент. Якщо величина протидіючого гальмівного моменту М2 більше пускового МП, двигун при включенні не запуститься, залишиться нерухомим.
              Максимальний момент знайдемо таким чином. Спочатку визначимо значення критичного ковзання, при якому функція Мем буде максимальною. Для цього першу похідну функції по ковзанню S від виразу (12.8) прирівняємо нулю.

              звідки

.        (12.9)

              Підставивши значення критичного ковзання у формулу (12.8), одержимо

.        (12.10)

              З формул (12.8), (12.9), (12.10) видно:

1. величина максимального обертаючого моменту не залежить від активного опору ланцюга ротора;
2. із збільшенням активного опору ланцюга ротора максимальний обертаючий момент, не змінюючись по величині, зміщується в область великих ковзань (див. крива 1 мал.12.5);
3. обертаючий момент пропорційний квадрату напруги мережі.

              Механічною характеристикою асинхронного двигуна називається залежність частоти обертання двигуна від моменту на валу n2 = f (M2). Механічну характеристику одержують за умови U1 - const, f1 - const. Механічна характеристика двигуна є залежністю обертаючого моменту від ковзання, побудованою в іншому масштабі. На мал. 12.6 зображена типова механічна характеристика асинхронного двигуна.

Мал. 12.6

Із збільшенням навантаження величина моменту на валу зростає до деякого максимального значення, а частота обертання зменшується. Як правило, у асинхронного двигуна пусковий момент менше максимального. Це пояснюється тим, що в пусковому режимі, коли n2 = 0, а S = 1 асинхронний двигун знаходиться в режимі, аналогічному короткому замиканню в трансформаторі. Магнітне поле ротора направлено стрічно магнітному полю статора.

              Результуючий, або основний, магнітний потік в повітряному зазорі машини в пусковому режимі, а також ЕРС в статорі і роторі Е1 і Е2 значно зменшуються. Це приводить до зменшення пускового моменту двигуна і до різкого зростання пускового струму.

5. Оперативний контроль

Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:

1. що таке асинхронні двигуни ?
2. що таке обертовий момент та поняття ковзання ?
3. будова та принцип дії машин змінного струму.

 

6. Закріплення теми уроку

  Викладач дає завдання учням показати із представлених електродвигунів – асинхронні електродвигуни з короткозамкненим ротором та асинхронні електродвигуни з фазним ротором.

 

7. Систематизація та узагальнення знань

   Викладач викликає до дошки по одному учнів із завданням накреслити:

- формулу обертання ротора електродвигуна;

- схеми з'єднання обмоток електродвигуна;

- доповісти будову аснхронного двигуна.

 

8. Пояснення домашнього завдання

Викладач

- підводить підсумки уроку коротким оглядом його змісту.

- проводить оцінювання знань учнів, які відповідали на уроці, оголошує оцінки.

На дошці викладач пише домашнє завдання

Сторінки 202 – 214 у підручнику Електротехніка з основами промислової електроніки , Автор  А.М. Гуржій та інші. Київ Форум 2002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План – конспект теоретичного уроку

 з предмета

 

 

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

 

Тема уроку №31: Обертовий момент. Ковзання. К.К.Д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                            Склав викладач: Р.В. Лакуста