План – конспект теоретичного уроку з предмета “Електротехніка з основами промислової електроніки” Тема уроку: №34 Сфера застосування двигунів змінного струму.

План – конспект теоретичного уроку з предмета

“Електротехніка з основами промислової електроніки”

 

Тема уроку: №34 Сфера застосування двигунів змінного струму.

Мета уроку:

Навчальна: сформувати знання про сферу застосування двигунів змінного струму.
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 асинхронного двигуна.

3. Постановка завдання уроку

    Сьогодні на уроці ми вивчимо сферу застосування двигунів змінного струму.

 

4. Пояснення нової теми

 

    Загальні відомості про електричні машини змінного струму

Електричними машинами змінного струму називаються машини, у яких застосовується змінний струм. За допомогою системи змінних струмів, що протікають в обмотках, в електричних машинах змінного струму створюється магнітне поле, що обертається.

За принципом дії електричні машини змінного струму поділяються на такі:

асинхронні машини, в яких швидкість обертання ротора відрізняється від швидкості обертання магнітного поля;

синхронні машини, в яких швидкість обертання ротора однакова зі швидкістю обертання магнітного поля.

За призначенням електричні машини змінного струму — це:

електричні генератори;

електричні двигуни.

На практиці широко застосовуються як синхронні генератори, так і син­хронні двигуни, в той час як асинхронні машини використовують в основ­ному як асинхронні двигуни.

Застосування асинхронних двигунів. Асинхронний двигун має такі позитивні якості, як нескладна технологія виготовлення, простота в екс­плуатації, висока надійність і здатність до перевантаження, відсутність іскріння. Завдяки цим якостям асинхронний двигун знайшов широке застосування у промисловості для приводу станків і механізмів, а також у сільськогосподарських машинах різного призначення. Однак керуван­ня частотою обертання асинхронного двигуна у широкому діапазоні знач­но складніше, ніж, наприклад, у двигуні постійного струму. Це обмежує застосування асинхронного двигуна у тих випадках, коли необхідно зміню­вати частоту обертання в широких межах за заданим законом, наприк­лад, у різних пристроях автоматики. Проте слід зазначити, що останнім часом, у зв'язку з бурхливим розвитком силової електроніки, з появою потужних напівпровідникових транзисторів і тиристорів, параметри яких постійно поліпшуються, розширюється застосування асинхронних дви­гунів з частотним керуванням швидкості обертання. Асинхронні дви­гуни поступово витісняють двигуни постійного струму, особливо у тих випадках, де іскріння недопустиме, наприклад у нафтовій, газовій, хімічній промисловості.

 

 

Однофазні асинхронні двигуни

              Однофазний двигун має одну обмотку, розташовану на статорі. Однофазна обмотка, живлена змінним струмом, створить пульсуюче магнітне поле. Помістимо в це поле ротор з короткозамкнутою обмоткою. Ротор обертатися не буде. Якщо розкрутити ротор сторонней механічною силою в будь-яку сторону, двигун стійко працюватиме.
               Пульсуюче магнітне поле можна замінити двома магнітними полями,що обертаються в протилежних напрямах з синхронною частотою n1 і мають амплітуди магнітних потоків, рівні половині амплітуди магнітного потоку пульсуючого поля. Одне з магнітних полів називається прямообертовим, інше - зворотньообертовим. Кожне з магнітних полів індукує в роторній обмотці вихрові струми. При взаємодії вихрових струмів з магнітними полями утворюються обертаючі моменти, направлені стрічно один одному. На мал. 12.7 зображені залежності моменту від прямого поля М', моменту від зворотного поля М" і результуючого моменту М у функції ковзання   М = М' - M".

Мал. 12.7

              Осі ковзань направлені стрічно один одному.
              В пусковому режимі на ротор діють обертаючі моменти, однакові по величині і протилежні по напряму.
              Розкрутимо ротор сторонней силою у напрямі прямообертового магнітного поля. З'явиться надмірний (результуючий) обертаючий момент, що розгонить ротор до швидкості, близької до синхронної. При цьому ковзання двигуна щодо прямообертового магнітного поля

.

              Ковзання двигуна щодо зворотньообертового магнітного поля

.

              Розглядаючи результуючу характеристику, можна зробити наступні висновки:

1. Однофазний двигун не має пускового моменту. Він обертатиметься в ту сторону, в яку розкручений зовнішньою силою.
2. Через гальмівну дію зворотньообертового поля характеристики однофазного двигуна гірші, ніж трифазного.

              Для створення пускового моменту однофазні двигуни забезпечують пусковою обмоткою, просторово зміщеною щодо основної, робочої обмотки на 90º. Пускова обмотка підключається до мережі через фазозсувні елементи: конденсатор або активний опір.

Мал. 12.8

На мал. 12.8 показана схема включення обмоток двигуна, де Р - робоча обмотка, П - пускова обмотка. Ємність фазозсувного елементу З підбирають так, щоб струми в робочій і пусковій обмотках розрізнялися по фазі на 90º.         Трифазний асинхронний двигун може працювати від однофазної мережі, якщо підключити його обмотки по наступних схемах.(Мал. 12.9)

Мал.12.9

              У схемі на мал. 12.9а обмотки статорів сполучено зіркою.
              В схемі на мал. 12.9б обмотки статорів сполучено трикутником. Величина ємності С ≈ 60 мкф на 1 кВт потужності.

 

5. Оперативний контроль

Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:

1. що таке асинхронні двигуни ?
2. що таке поняття механічної характеристики ?
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;

- механічну характеристику електродвигуна та пояснити її.

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

Сторінка 202 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 №34: Сфера застосування двигунів змінного струму.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                            Склав викладач: Р.В. Лакуста