ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ЩОДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

  «ЕНЕРГЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМАХ»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ДЕННОЇ ТА ЗАОЧНОЇ ФОРМ НАВЧАННЯ
 ЗА НАПРЯМОМ
6.050702 – «ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА»

(У ТОМУ ЧИСЛІ СКОРОЧЕНИЙ ТЕРМІН НАВЧАННЯ)

ЧАСТИНА ІI

 

 

КРЕМЕНЧУК 2016

Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» (Частина ІI) для студентів денної та заочної форм навчання за напрямом 6.050702 – «Електромеханіка» (у тому числі скорочений термін навчання)

 

Укладачі:            к.т.н., доц. Т. В. Коренькова,

                           асист. В. Г. Ковальчук

 

Рецензент к.т.н., доц. В. О. Огарь

 

 

Кафедра САУЕ

 

 

Затверджено методичною радою Кременчуцького національного університету

імені Михайла Остроградського

Протокол №____ від__________

Голова методичної ради ______________ проф. В. В. Костін

 

ЗМІСТ

                                                                                                                

Вступ……………...…………………………………………………………...	4
1 Перелік лабораторних робіт……………………………………………..	6
Лабораторна робота № 3 Визначення втрат потужності в енергетичному каналі електрогідравлічного комплексу з частотно-регульованим електроприводом ………………………………………….	6
Лабораторна робота № 4 Визначення пропускної здатності енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі ……….............................	15
2 Критерії оцінювання знань студентів…………………………………….	28
Список літератури…………………………………………………………….	29
Додаток Г Приклад обробки отриманих експериментальних даних у середовищі MathCad для лабораторної роботи № 3………………………. 1……………………………………………………	31
Додаток Д Зразок оформлення титульної сторінки………………………...	38

ВСТУП

Під час функціонування електромеханічних систем (ЕМС) у їх силовому каналі виникають різні енергетичні стани та режими, які кількісно характеризуються набором електричних, енергетичних і механічних параметрів. Єдиним параметром, який об’єднує всі елементи ЕМС і використовується при аналізі процесів перетворення енергії, є потужність. Енергетичні змінні (електрична, механічна, кінетична потужності) дають найбільш ємну характеристику протікання енергетичних процесів і дозволяють виконати оцінювання ефективності енергетичного каналу ЕМС.

Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» охоплюють тематику:

- оцінювання енергопроцесів в електромеханічній системі з джерелом синусоїдального живлення;

- оцінювання енергетичних процесів в електромеханічній системі з полігармонічним живленням;

- визначення втрат потужності в енергетичному каналі електрогідравлічного комплексу з частотно-регульованим електроприводом;

- визначення пропускної здатності енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі.

Метою методичних вказівок є набуття практичних навичок і вмінь щодо роботи з електромеханічним обладнанням, контрольно-вимірювальною апаратурою, комп’ютеризованими елементами контролю та керування, а також з проведення розрахунків з визначення енергетичних показників роботи електромеханічних систем.

Після проходження лабораторного практикуму з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» студент повинен

знати:

- структуру, баланс потужностей потоків енергії та характеристики енергетичної ефективності енергетичного каналу ЕГК;

- енергетичні властивості та особливості розрахунку потужності і втрат потужності електроприводів у типових режимах (статичних, усталених динамічних і перехідних);

- енергетичні процеси в ЕГК з розвитком нестаціонарних режимів роботи;

- показники оцінювання енергопроцесів з використанням складових потужності;

уміти:

- визначати параметри енергопроцесів в електрогідравлічному комплексі за миттєвими характеристиками;

- визначати втрати потужності в електрогідравлічному комплексі з частотно-регульованим електроприводом;

- визначати пропускну здатність енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі;

- оцінювати енергоефективність електрогідравлічного комплексу з використанням аналізатора спектра сигналів потужності.

 

 

ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Лабораторна робота № 3

Порядок виконання роботи

1. Увімкнути ПК і настроїти програму LGraph.

2. Включити персональний комп'ютер, запустити і настроїти програму керування режимом роботи модуля E14-440 (АЦП-ЦАП), завантаживши відповідні коефіцієнти налаштування.

3. Перекрити засувку Z22 для запуску насоса на систему з протитиском.

4. Подати живлення у силові та керуючі ланки стенда ввімкненням автоматичного вимикача QF1.

5. Вибрати режим безпосереднього живлення насосного агрегату НА2 від ПЧ2 за допомогою тумблера SA2.

6. Запустити двигун, натиснувши кнопку К3 «׀ ».

7. Відкрити засувку Z14.

8. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

9. Перекрити засувку Z14.

10. Вимкнути насос.

11. Запустити програму керування ПЧ (файл «Сигналы задания.exe»)

12. Налагодити параметри запуску насосного агрегату з лінійним законом наростання вхідної частоти (рис. 3.3).

13. Натиснути «Run» у програмному інтерфейсі керування ПЧ.

14. Натиснути «Запис» у програмному пакеті LGraph, відкрити засувку Z14, натиснути «Старт».

15. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

16. Після закінчення запису даних перекрити засувку Z14.

17. Вимкнути стенд.

18. За допомогою пакета MathCad виконати обробку отриманих файлів за результатами вимірювань.

Для приведення отриманих даних до номінальних використати коефіцієнти конвертування, наведені в табл. 3.1. Номер каналу та відповідна йому величина наведені в табл. 3.2.

 

Таблиця 3.1 – Коефіцієнти конвертування

32, 347	0, 84	0, 98

 

Таблиця 3.2 – Настроювання каналів

№ каналу	Значення
1	Х1 – продуктивність,
2	Х2 – тиск у контрольній точці,
4	Х4 – вхідна напруга (робоча) (фаза В)
6	Х6 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза В)
8	Х8 – вхідний струм (фаза В)
9	Х9 – струм на виході перетворювача частоти (фаза В)
10	Х10 – частота обертання
17	У1 – продуктивність,
18	У2 – тиск на виході насосного агрегата
19	У3 – тиск у мережі
20	У4 – вхідна напруга (фаза А)
21	У5 – вхідна напруга (фаза С)
22	У6 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза А)
23	У7 – напруга на виході перетворювача частоти (фаза С)
24	У8 – вхідний струм (фаза А)
25	У9 – струм на виході перетворювача частоти (фаза А)
29	Y13 – тестовий сигнал

 

19. Розрахувати сумарну електричну потужність двигуна для всіх випадків:

де  – струм фази А, В і С, які протікають в обмотках статора електропривода насоса, відповідно,  – напруга фази А, В, С, прикладені до обмоток статора електропривода насоса, відповідно; струм
фази С визначається за виразом: .

20. Розрахувати потужність, що підводиться до насоса:

                           ,                                      

де ; .

21. Розрахувати гідравлічну потужність на виході насоса та гідравлічну потужність у трубопровідній мережі:

                                     ;                                               

                                                                              

де ,  – сигнали напору та продуктивності на виході насоса, на ділянці трубопровода, відповідно;  м/с² – прискорення вільного падіння;  – густина рідини.

22. Побудувати залежності , , ,  для прямого та плавного запусків насосного агрегату.

23. Розрахувати втрати потужності на елементах енергетичного канала електрогідравлічного комплексу: , , . Побудувати їх залежності для прямого та плавного запусків насосного агрегату.

24. Розрахувати втрати енергії для двох видів пуску насосного агрегату за виразом:

де  – час перехідного процесу.

25. Отримані дані занести до таблиці 3.3.

Зміст звіту

1. Титульна сторінка.

2. Мета, короткі теоретичні відомості.

3. Графіки залежностей , , , , , ,  для прямого та плавного запуску насосного агрегату.

4. Розрахувати втрати енергії при різних способах запуску НА, навести їх у таблиці 3.3.

5. Аналіз отриманих результатів. Висновки з роботи.

 

Таблиця 3.3 – Розрахункові дані

Втрати енергії	Прямий запуск НА	Плавний запуск НА
, Вт ч
, Вт ч
, Вт ч
, Вт ч

Контрольні питання.

1. Охарактеризуйте структуру енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу.

2. За якими параметрами можливо аналізувати процеси енергоперетворення в енергетичному каналі електромеханічного комплексу?

3. Наведіть рівняння енергобалансу для енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу.

4. Наведіть вирази для розрахунку втрат потужності на елементах енергетичного каналу ЕГК.

5. Як розрахувати втрати енергії в перехідних режимах?

6. Яким чином можливо знизити динамічні навантаження в електромеханічній системі?

7. Які рекомендації можна надати щодо формування необхідної траєкторії вхідної напруги?

Література: [3, 7, 8, 12 – 1 4 ].

Лабораторна робота № 4

Порядок виконання роботи

1. Увімкнути ПК і настроїти програму LGraph.

2. Включити персональний комп'ютер, запустити і настроїти програму керування режимом роботи модуля E14-440 (АЦП-ЦАП), завантаживши відповідні коефіцієнти настроювання.

3. Подати живлення у силові та керувальні ланки стенда ввімкненням автоматичного вимикача QF1.

4. Вибрати режим безпосереднього живлення насосного агрегату НА1 від перетворювача частоти ПЧ1 за допомогою тумблера SA1.

5. Запустити двигун, натиснувши кнопку К3 «׀ » на панелі керування стендом.

6. Відкрити засувку Z14 на напірному трубопроводі.

7. Установити частоту напруги живлення 40 Гц, зняти показання з датчика тиску у споживача (у кінцевій точці трубопровідної мережі). Отримане значення тиску  прийняти за задане.

8. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

9. Прикрити засувку Z27 на всмоктувальному патрубку на 25 %.

10. Шляхом збільшення частоти напруги живлення АД1 вийти на значення тиску у споживача, рівному .

11. Виконати запис миттєвих значень струму  (датчики струму ДС3, ДС4), напруги  (датчики напруги ДН5–ДН7) у колах статора АД, тиску  (датчики тиску ДТ1, ДТ3) та витрати  (витратомір Q1) на ЕОМ. Отриманні дані зберегти у текстовому форматі.

12. Виконати п. п. 9–11 для ступеня закриття засувки на всмоктувальному патрубку 50 % та 75 %, відповідно.

13. Після закінчення запису даних перекрити засувку Z14.

14. Вимкнути стенд.

21. Отримані результати опрацювати за допомогою програмного модуля «Енергоаналізатор».  

22. У головному вікні програмного модуля (рис. 4.3) необхідно вибрати місце розташування текстового файла із записаними сигналами струму та напруги, витрати та напору. При цьому структура текстового файла повинна бути такою: перші три стовпці відповідають сигналам напруги  фази А, В, С відповідно; четвертий та п’ятий стовпці – сигналам струму фаз А  та В , при цьому струм фази С визначається шляхом розрахунку ; шостий і сьомий стовпці – сигнали напору  та витрати . За необхідності сигнали напору та витрати можуть бути замінені сигналами напруги та струму однієї фази. Натиснути кнопку «Загрузить данные». За необхідності отримання символьних виразів складових сигналів, що аналізуються, поставити позначку «þ » у відповідному вікні. Задати початок і період аналізу електричних і гідравлічних сигналів, їх частота розраховується автоматично після запуску ПМ. Поставивши позначку «þ » у відповідному вікні «Значимость гармоник» і, задавшись числовим значенням цього коефіцієнта, відсіяти малозначущі гармоніки в амплітудних і фазових спектрах електричних і гідравлічних сигналів.

23. У другому рядку вікна «Енергоаналізатор» задаються відповідні калібрувальні коефіцієнти для сигналів напруг, струмів, витрати та напору, а також частота дискретизації, з якою відбувався запис необхідних даних.

24. Для запуску програми натиснути кнопку «Выполнить анализ», розташовану внизу вікна.

25. Після завантаження даних у графічному вікні «Электрические сигналы» (рис. 4.4) ліворуч відображаються в режимі реального часу залежності зміни сигналів фазних напруг  струмів  потужностей , а також крива сумарної електричної потужності , яка підводиться до статора електричного двигуна. Праворуч у графічному вікні відображаються частотні характеристики електричних і енергетичних сигналів: фазовий або амплітудний спектри для вибраних сигналів фазних напруг  струмів  або потужностей . При цьому розкладання у спектр може бути як за амплітудними значеннями всього сигналу, так і за амплітудними значеннями косинусних або синусних складових аналізованої часової компоненти (рис. 4.8).

Рисунок 4.8 – Настроювання параметрів спектрів

 

26. Вікно «Гидравлические сигналы» (рис. 4.5) дозволяє отримати часові залежності зміни напору  витрати  гідравлічної потужності  їх частотні характеристики.

27. У графічному вікні «Вікно відображення ортогональних складових напруги, струму і потужності, а також їх середньоквадратичних оцінок» наводяться аналітичні залежності і чисельні значення ортогональних складових напруги, струму, електричної потужності (рис. 4.6), або напору, витрати та гідравлічної потужності. З отриманих даних вибрати ефективне значення електричної  (вхідної) та гідравлічної  (вихідної) потужності для різних ступенів закриття засувки на всмоктувальному трубопроводі, занести до табл. 4.1.

28. Розрахувати коефіцієнт  пропускної здатності енергетичного каналу ЕГК для всіх розглянутих випадків, отримані дані занести до табл. 4.1.

29. Побудувати графік залежності коефіцієнта   пропускної здатності енергетичного каналу ЕГК від ступеня  відкриття засувки на всмоктувальному трубопроводі.

 

Таблиця 4.1 – Розрахункові дані

	%	%	%	%
, ВА
, ВА

Зміст звіту

1. Титульна сторінка.

2. Мета, короткі теоретичні відомості.

3. Вікна відображення електричних і гідравлічних сигналів, їх спектри для різних ступенів закриття засувки на всмоктувальному трубопроводі.

4. Розрахувати коефіцієнт пропускної здатності енергетичного каналу ЕГК для різних ступенів закриття засувки на всмоктувальному трубопроводі.

5. Навести таблицю розрахованих даних.

6. Побудувати графік залежності .

6. Аналіз отриманих результатів. Висновки з роботи.

Контрольні запитання

1. Наведіть вирази для полігармонічних сигналів струму, напруги та фазної електричної потужності.

2. Як визначається сумарна електрична потужність?

3. Назвіть причини розвитку нелінійних процесів в ЕГК. Як вони впливають на енергетичні показники роботи системи?

4. Як визначити гідравлічну потужність на елементах енергетичного каналу ЕГК?

5. Що являється мірою оцінювання енергопроцесів в ЕГК?

6. Наведіть вираз для визначення коефіцієнта пропускної здатності енергетичного каналу. Поясніть його фізичний зміст.

7. Розкрийте основні властивості програмного модуля «Енергоаналізатор».

8. Як визначається ефективне значення складових потужності?

Література: [1–6, 8–13, 15].

2 КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ СТУДЕНТІВ

Кількість лабораторних занять – 14 годин (5 лабораторних робіт).

Поточний контроль на лабораторних заняттях протягом змістових модулів:

- відвідування лабораторних занять – 0, 3 бала за заняття (максимум
2, 1 бала при відвідуванні всіх лабораторних занять);

- підготовка до лабораторної роботи – 0, 2 бала за лабораторне заняття передбачене робочою-навчальною програмою дисципліни (максимум 1 бал за семестр);

- наявність лабораторної роботи – 0, 2 бала за лабораторну роботу (максимум 1 бал за всі лабораторні роботи);

- захист лабораторної роботи – 0, 5 бала за лабораторну роботу (максимум 2, 5 бала за всі лабораторні роботи);

- якість оформлення звіту з лабораторної роботи – максимум 0, 2 бала за звіт з лабораторної роботи (максимум 1 бал за всі лабораторні роботи);

- опитування під час проведення лабораторних занять – максимум
0, 5 бала за аудиторне заняття (максимум 2, 5 бала за семестр).

Кількість практичних занять – 18 годин (5 практичних занять).

 

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. – М.: Наука, 1986.
– 545 с.

2. Вишневский К. П. Переходные процессы в напорных системах водоподачи / К. П. Вишневский. – М.: Агропромиздат, 1986. – 135 с.

3. Загирняк М. В. Оценка процессов энергопреобразования с использованием составляющих мгновенной мощности / М. В. Загирняк,
Д. И. Родькин, Т. В. Коренькова // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. – Кременчук: КрНУ, 2012. – Вип. 4/2012 (20). – C. 152–167.

4. Карелин В. Я. Износ лопастных гидравлических машин от кавитации и наносов / В. Я. Карелин. – М.: Машиностроение, 1970. – 184 с.

5. Карелин В. Я. Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах / В. Я. Карелин. – М.: Машиностроение, 1975. – 336 с.

6. Ковальчук В. Г. Энергетическая модель электрогидравлического комплекса с периодическим изменением технологических параметров /
В. Г. Ковальчук, Т. В. Коренькова // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. Щоквартальний науково-виробничий журнал. – Кременчук: КрНУ, 2014. – Вип. 3/2014 (27). – С. 27–35.

7. Колб А. А. Теорія електропривода: навч. посібн. / А. А. Колб,
А. А. Колб. – Д.: Національний гірничий університет, 2006. – 511 с.

8. Коренькова Т. В. Показатели процессов энергопреобразования в электрогидравлическом комплексе / Т. В. Коренькова // Науково-прикладний журнал «Технічна електродинаміка». – К.: ІЕД НАНУ, 2014. – Вип. 5.
– С. 128–130.

9. Пилипенко В. В. Кавитационные автоколебания и динамика гидросистем / В. В. Пилипенко, В. А. Задонцев, М. С. Натанзон.
– М.: Машиностроение, 1997. – 352 с.

10. Рабинович Е. З. Гидравлика / Е. З. Рабинович. – М.: Недра, 1978.
– 304 с.

11. Родькин Д. И. Анализатор процессов энергопреобразования в электрогидравлическом комплексе / Д. И. Родькин, Т. В. Коренькова,
В. Г. Ковальчук // Електромеханічні і енергозберігаючі системи. Щоквартальний науково-виробничий журнал. – Кременчук: КрНУ, 2016.
– Вип. 1/2016 (33). – С. 104–113.

12. Родькин Д. И. Возможности и эффективность метода энергодиагностики в идентификационных задачах / Д. И. Родькин,
Ю. В. Ромашихин // ХІV Міжнар. наук.-техн. конф. «Проблеми автоматизованого електроприводу. Теорія і практика»: Зб. наук. пр. – Дніпродзержинськ: ДГТУ, 2007. – С. 507− 512.

13. Родькин Д. И. Комментарий к теории энергопроцессов с полигармоническими сигналами. Часть 2. Определение и использование показателей энергетических режимов / Д. И. Родькин // Вісник КДПУ. Наукові праці КДПУ. – Кременчук: КДПУ, 2005. – Вип. 3/2005 (32). – С. 106–115.

14. Фираго Б. И. Регулируемые электроприводы переменного тока /
Б. И. Фираго, Л. Б. Павлячик. – Мн.: Техноперспектива, 2006. – 363 с.

15. Чарный И. А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах / И. А Чарный. – М.: Недра, 1975. – 296 с.

Додаток Г

 

Приклад обробки експериментальних даних

у середовищі MATHCAD для лабораторної роботи № 3

 

У першому випадку розглянемо особливості динамічних процесів під час прямого запуску на закриту засувку з подальшим її відкриттям на 2 с. Отримано, що прямий пуск насосного агрегату супроводжується підвищеним пусковим моментом, що становить 20 % від номінального значення. При цьому в кривій тиску, як на виході насоса, так і в трубопроводі, спостерігається скачок з виходом на номінальне значення на 8 с, продуктивність досягає робочого значення на 11 с.

Рисунок Г.1 – Крива формування вхідної частоти

 

Рисунок Г.2 – Крива зміни частоти обертання ЕП насоса

 

Рисунок Г.3 – Крива зміни моменту  на валу електродвигуна насоса

Рисунок Г.4 – Криві зміни напруги , , , прикладеної до обмоток статора асинхронного двигуна насоса

 

Рисунок Г.5 – Криві зміни струму , ,  в обмотках статора електродвигуна насоса

 

Рисунок Г.6 – Криві зміни тиску  на виході насоса та в трубопровідній мережі

 

Рисунок Г.7 – Криві зміни витрати на виході насоса

 

 

Рисунок Г.8 – Крива зміни електричної потужності

електродвигуна  насоса

 

Рисунок Г.9 – Криві зміни гідравлічної потужності  на виході насоса та в трубопровідній мережі

 

У кривій електричної потужності (рис. Г.8) прямий пуск насосного агрегату також супроводжується підвищенням амплітудного значення (70 %), у кривих гідравлічної потужності стрибки відсутні (рис. Г.9).

Під час формування лінійного закону вхідна частота формується в період часу від 6 с до 17 с (рис. Г. 10). Аналогічну форму матиме крива зміни кутової частоти (рис. Г.11), у сигналі електромагнітного моменту на 6 з спостерігається скачок, що становить 15 % від номінального (рис. Г.12). Формування такого вхідного впливу призводить до незначного спотворення кривих фазових напруг і струмів (рис. Г.13–Г.14)

Рисунок Г.10 – Крива формування вхідної частоти

Рисунок Г.11 – Крива зміни частоти  обертання ЕП насоса

 

Рисунок Г.12 – Крива зміни моменту  на валу електродвигуна насоса

Рисунок Г.13 – Криві зміни напруги , , , прикладеної до обмоток статора асинхронного двигуна насоса

Рисунок Г.14 – Криві зміни струму , ,  в обмотках статора електродвигуна насоса

 Рисунок Г.15 – Криві зміни тиску  на виході насоса та в трубопровідній мережі

 

Рисунок Г.16 – Криві зміни витрати на виході насоса

Формування лінійного закону вхідної напруги призводить до плавного збільшення тиску з досягненням робочого значення на 20 с, значення продуктивності залишається порівняно постійним (Рис. Г.15, Г.16).

Рисунок Г.17 – Крива зміни електричної потужності

 електродвигуна  насоса

Рисунок Г.18 – Криві зміни гідравлічної потужності  на виході насоса та в трубопровідній мережі

 

Сигнали електричної і гідравлічних потужностей мають плавно наростаючий характер з виходом на номінальне значення на 17 с і 20 с відповідно (рис. Г.17, Г.18).

 

 

Додаток Д

Зразок оформлення титульної сторінки

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ
І СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ

 

Кафедра Систем автоматичного УПРАВЛІННЯ
та електроприводА

 

 

Звіт

до лабораторної роботи з навчальної дисципліни

« ЕНЕРГЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМАХ »

Виконав:

студент групи ____________

_________________________

 

Перевірив:

викладач

_________________________

 

 

Кременчук 20__

Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» (Частина ІІ) для студентів денної та заочної форм навчання за напрямом 6.050702 – «Електромеханіка» (у тому числі скорочений термін навчання)

 

Укладачі:            к.т.н., доц. Т. В. Коренькова,

                           асист. В. Г. Ковальчук

 

Відповідальний за випуск завідувач кафедри САУЕ д.т.н., проф. Д. Й. Родькін

 

 

Підп. до др. ______________. Формат 60× 84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.

Ум. друк. арк. ____. Наклад _______ прим. Зам. №___________. Безкоштовно.

 

Видавничий відділ

Кременчуцького національного університету

імені Михайла Остроградського

вул. Першотравнева, 20, м. Кременчук, 39600

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ЩОДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

  «ЕНЕРГЕТИЧНІ ПРОЦЕСИ В ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ СИСТЕМАХ»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ДЕННОЇ ТА ЗАОЧНОЇ ФОРМ НАВЧАННЯ
 ЗА НАПРЯМОМ
6.050702 – «ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА»

(У ТОМУ ЧИСЛІ СКОРОЧЕНИЙ ТЕРМІН НАВЧАННЯ)

ЧАСТИНА ІI

 

 

КРЕМЕНЧУК 2016

Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» (Частина ІI) для студентів денної та заочної форм навчання за напрямом 6.050702 – «Електромеханіка» (у тому числі скорочений термін навчання)

 

Укладачі:            к.т.н., доц. Т. В. Коренькова,

                           асист. В. Г. Ковальчук

 

Рецензент к.т.н., доц. В. О. Огарь

 

 

Кафедра САУЕ

 

 

Затверджено методичною радою Кременчуцького національного університету

імені Михайла Остроградського

Протокол №____ від__________

Голова методичної ради ______________ проф. В. В. Костін

 

ЗМІСТ

                                                                                                                

Вступ……………...…………………………………………………………...	4
1 Перелік лабораторних робіт……………………………………………..	6
Лабораторна робота № 3 Визначення втрат потужності в енергетичному каналі електрогідравлічного комплексу з частотно-регульованим електроприводом ………………………………………….	6
Лабораторна робота № 4 Визначення пропускної здатності енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі ……….............................	15
2 Критерії оцінювання знань студентів…………………………………….	28
Список літератури…………………………………………………………….	29
Додаток Г Приклад обробки отриманих експериментальних даних у середовищі MathCad для лабораторної роботи № 3………………………. 1……………………………………………………	31
Додаток Д Зразок оформлення титульної сторінки………………………...	38

ВСТУП

Під час функціонування електромеханічних систем (ЕМС) у їх силовому каналі виникають різні енергетичні стани та режими, які кількісно характеризуються набором електричних, енергетичних і механічних параметрів. Єдиним параметром, який об’єднує всі елементи ЕМС і використовується при аналізі процесів перетворення енергії, є потужність. Енергетичні змінні (електрична, механічна, кінетична потужності) дають найбільш ємну характеристику протікання енергетичних процесів і дозволяють виконати оцінювання ефективності енергетичного каналу ЕМС.

Методичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» охоплюють тематику:

- оцінювання енергопроцесів в електромеханічній системі з джерелом синусоїдального живлення;

- оцінювання енергетичних процесів в електромеханічній системі з полігармонічним живленням;

- визначення втрат потужності в енергетичному каналі електрогідравлічного комплексу з частотно-регульованим електроприводом;

- визначення пропускної здатності енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі.

Метою методичних вказівок є набуття практичних навичок і вмінь щодо роботи з електромеханічним обладнанням, контрольно-вимірювальною апаратурою, комп’ютеризованими елементами контролю та керування, а також з проведення розрахунків з визначення енергетичних показників роботи електромеханічних систем.

Після проходження лабораторного практикуму з навчальної дисципліни «Енергетичні процеси в електромеханічних системах» студент повинен

знати:

- структуру, баланс потужностей потоків енергії та характеристики енергетичної ефективності енергетичного каналу ЕГК;

- енергетичні властивості та особливості розрахунку потужності і втрат потужності електроприводів у типових режимах (статичних, усталених динамічних і перехідних);

- енергетичні процеси в ЕГК з розвитком нестаціонарних режимів роботи;

- показники оцінювання енергопроцесів з використанням складових потужності;

уміти:

- визначати параметри енергопроцесів в електрогідравлічному комплексі за миттєвими характеристиками;

- визначати втрати потужності в електрогідравлічному комплексі з частотно-регульованим електроприводом;

- визначати пропускну здатність енергетичного каналу електрогідравлічного комплексу з урахуванням нелінійних процесів у технологічному контурі;

- оцінювати енергоефективність електрогідравлічного комплексу з використанням аналізатора спектра сигналів потужності.

 

 

ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Лабораторна робота № 3

12345Следующая ⇒

Поделиться: