- Преподавателю
- Технология
- Конспект урока по МДК. 01. 01
Конспект урока по МДК. 01. 01
Раздел | Технология |
Класс | - |
Тип | Конспекты |
Автор | Грюков Д.П. |
Дата | 29.01.2015 |
Формат | docx |
Изображения | Нет |
Конспект занятия
Тема занятия: Устройство и принцип действия бесколлектроных машин переменного тока.
Цели занятия: Ознакомить с устройством асинхронного двигателя и синхронного генератора, а также принцип их действия.
Задачи занятия: образовательная, воспитательная, развивающая.
Место проведения: Кабинет
Продолжительность занятия: 45 мин
Материально-техническое обеспечение занятия: Плакаты, макет электродвигателя, упрощенная модель синхронного генератора, электромагнитная схема синхронного генератора.
Методическое и дидактическое обеспечение занятия:
Тип занятия: урок-овладение новыми знаниями.
Организационный момент.
Приветствие. Произвести учет явки учащихся на занятие. Проверка на наличие тетрадей. Раскрыть этапы занятия.
Опрос обучающихся по заданному на дом материалу.
Было заданно: Повторить законы и явления, лежащих в основе принципа действия электрических машин.
Вопросы:
-
Какие процессы происходят при работе электрической машины в режиме генератора. ( Схема «Электромагнитный генератор»)
-
Какие процессы происходят при работе электрической машины в режиме двигателя. (Схема «Электромагнитный двигатель»)
-
Раскрыть закон электромагнитной индукции.
E=BLU F=BLI -
Классификация электрических машин. (Таблица)
Изучение нового учебного материала.
Тема: Устройство и принцип действия бесколлекторных машин переменного тока, (записано на доске).
Начнем с рассмотрения принципа действия синхронного генератора и принципа действия асинхронного двигателя . Это дает на данном этапе представление об устройстве этих машин и происходящих в них электромагнитных процессах.
Основным параметром электрических машин является скорость вращательного движения, угловая скорость вращения ω(рад/сек), частота вращения n(об/мин).
Угловая скорость и частота вращения связаны зависимостью:
ω = 2πn/60 = 0,105n
Принцип действия синхронного генератора.
Используемые средства:
-
Упрощенная модель синхронного генератора.
-
Электромагнитная схема синхронного генератора.
Рассказать о конструкции синхронного генератора, затем записать в тетради.
Рисунок:
-
Статор
-
Обмотка статора
-
Вал
-
Ротор (магнит с полюсами N и S)
Принцип действия синхронного генератора.
В процессе вращения ротора, также вращается магнитное поле с частотой n1. Каждый из проводников обмотки статора попеременно оказываются то в зоне северного (N) магнитного полюса то в зоне южного (S) магнитного поля. Эта смена полюсов сопровождается изменением ЭДС.
Мгновенное значение ЭДС:
e = Bδ2Lυ = Bδ2LπD1n1/60
Bδ - магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл
L - активная длина пазовой стороны обмотки статора
υ = πD1n1/60 - скорость движения полюсов ротора относительно статора, м/с
D1 - внутренний диаметр сердечника статора, М
Частота ЭДС синхронного генератора f1(Гц) прямо пропорциональна частоте вращения ротора n1(об/мин), которого принято называть синхронной частотой вращения:
f1 = pn1/60
где р - число пар полюсов (в данном случае р = 1)
f1 = 1·3000/60 = 50Гц (промышленная частота)
Рассмотрим электромагнитную схему синхронного генератора.
Изображена трехфазная обмотка статора сдвинутые относительно друг друга на 1/3 периода (120º электрических градусов).
Имеется ротор с обмоткой возбуждения. Эта обмотка подключается к источнику постоянного тока.
Ротор приводится во вращение с помощью приводного двигателя. При этом частота вращения магнитного поля равна частоте вращения ротора (об/мин)
n1 = f1 · 60/p
Таким образом в синхронном генераторе магнитное поле статора и ротор вращаются синхронно - отсюда и название - синхронные машины.
Принцип действия асинхронного двигателя.
Плакат «Устройство асинхронного двигателя».
Рассказать устройство ротора и статора.
Ротор и статор разделены воздушным зазором.
При включении статора в сеть трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле статора.
n1 = f1 · 60/p
Схема «принцип действия асинхронного двигателя»
Вращающееся магнитное поле статора сцепляется как с обмоткой статора, так и с обмоткой ротора и наводит в них ЭДС. Обмотка ротора замкнута, поэтому ЭДС ротора создает в стержнях обмотки ротора токи. Взаимодействие этих токов с полем статора создает на роторе эелектромагнитные силы Fэм. (определяют направление по правилу левой руки).
Сила Fэм создает на роторе электромагнитный момент М, который приводит во вращение ротор с частотой n2. Таким образом электрическая энергия преобразуется в механическую.
Частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения магнитного поля n1. Поэтому двигатель называется асинхронный
Закрепление учебного материала.
Кратко повторить основные положения проработанного материала.
Вывод: Статоры синхронных и асинхронных машин выполняют одинаковую функцию, т.е. при появлении в обмотке статора тока возникает вращающееся магнитное поле и в этой обмотке наводится ЭДС. Усвоенный новый материал должен предшествовать изучению вопросов теории асинхронных и синхронных машин.
Подведение итогов занятия.
Задание на дом.
Пример: 1. Синхронный генератор с числом пар полюсов р=1. С какой частотой необходимо вращать ротор для получения частоты ЭДС f1=60 Гц
Пример: 2. Синхронный генератор с числом пар полюсов р=2. С какой частотой необходимо вращать ротор для получения частоты ЭДС f1=60 Гц
Литература:
Учебное издание:
-
Евдокимов, Ф.Е. Теоретические основы электротехники: учебник для студ. сред. проф. образования / Ф.Е. Евдокимов. - 9-е изд., стер. - М.: Академия, 2004. - 560 с.: ил.
-
Кацман, М.М. Электрические машины: учебник для сред. проф. образования / М.М. Кацман. - 10-е изд., стер. - М.: Академия, 2011. - 496 с.: ил.
-
Кацман, М.М. Электрический привод: учебник для сред. проф. образования / М.М. Кацман. - М.: Академия, 2005. - 384 с.: ил.
Справочные, нормативно-технические издания:
-
Алиев, И.И. Электротехнический справочник: в 2 т. / сост. И.И. Алиев. - М.: РадиоСофт, 2006.
-
Кацман, М.М. Справочник по электрическим машинам: учеб. пособие для сред. проф. образования / М.М. Кацман. - М.: Академия, 2005. - 480 с.: ил.
-
СНиП 3.05.06-85. Электротехнические устройства / Минмонтажспецстрой СССР. - Взамен СНиП III-33-76, СН 85-74, СН 102-76; введ. 1986-07-01. - М.: ФГУП ЦПП, 2006. - 59 с.
Периодические издания:
-
Электрооборудование: эксплуатация и ремонт: научно-практический журнал / учредитель и издатель ИД «Панорама.