Методическая разработка открытого урока "Аппаратура автоматического управления"
план-конспект занятия на тему

Департамент  образования города  Москвы

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Технологический колледж № 28

Евдокимов П.Е.

План-конспект открытого урока

по дисциплине «Электрооборудование холодильных машин и установок», проведенного 29 марта 2010 года в группе 32Х.

Москва

2010

Урок по дисциплине по дисциплине «Электрооборудование холодильных машин и установок», проведенного 29 марта 2010 года в группе 32Х, был обсуждении одобрен на заседании цикловой методической комиссии специальных дисциплин и холодильной техники. Важное условие, выполненное преподавателем – то, что студенты закрепляют изученный материал в ходе проведения самостоятельной работы, которая носит обучающий характер.

Самостоятельная работа разработана преподавателем в приложении к данному материалу.

Автор: Евдокимов Павел Евгеньевич, преподаватель физики и специальных дисциплин.

Рецензент: Камина Валентина Николаевна, преподаватель специальных дисциплин

Редактор: Малькова Людмила Алексеевна, зам. директора по учебно-методической работе.

Рукопись рассмотрена на заседании цикловой комиссии специальных дисциплин и холодильной техники, протокол № 2 от 20.10. 2009.

Тема урока: Аппаратура автоматического управления. Системы регулируемого электропривода.

Цели урока:

1. Образовательная: Изучить со студентами устройство и конструктивные особенности аппаратов, применяемых в системах автоматики..
2. Развивающая: формировать умение анализировать предложенный материал, сопоставлять и обобщать полученные данные, выделять главное, делать выводы.
3. Воспитательная: воспитывать интерес к изучаемой проблеме, воспитывать познавательные потребности.

 Вид урока: Лекция – беседа.

 Оборудование урока: Учебно-методическое сопровождение урока 

1.   Электрическое и электромеханическое оборудование   Е.М.Соколова.

2. Конспект урока.
3. Плакат Схема тиристорного электропривода постоянного тока.
4. Плакат Схема электропривода постоянного тока с реверсивным управляемым выпрямителем.

План урока:

I. Организационный момент- подготовка студентов к уроку, проверка присутствующих

II.Работа по теме урока:

1.Фронтальная беседа по изучаемому материалу.

2.Объявление преподавателем новой темы

III. Закрепление изучаемого материала.

1.Самостоятельная работа студентов.

2. Фронтальная беседа по пройденному материалу.

IV.Домашнее задание:

Преподаватель даёт задание студентам на дом: подготовить краткое сообщение о применении в технике полупроводниковых приборов.

                                                   Ход урока

         Содержание темы:

1. Система  тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока.

В современных системах электропривода постоянного  тока вместо генератора всё чаще используются

управляемые выпрямители, которые преобразуют  электрическую энергию переменного тока в энергию постоянного тока. Основным типом управляемых выпрямителей, которые применяются в современной технике для регулируемого электропривода, являются тиристорные преобразователи (ТП).

Принцип действия, свойства и характеристики электропривода постоянного тока при питании якоря электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ  НВ) от (ТП) рассмотрим на примере схемы, в которой использован тиристорный управляемый выпрямитель (УВ). Схема включает в себя трёхфазный согласующий трансформатор (Т). тиристорный преобразователь (ТП), состоящий из шести  тиристоров  VS1…VS6. сглаживающий реактор L, систему импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорами, электродвигателя М. Обмотка возбуждения ОВМ ДПТ НВ питается от отдельного источника тока, например управляемого или неуправляемого выпрямителя.

ТП обеспечивает регулирование напряжения на двигателе за счёт изменения среднего значения ЭДС преобразователя  Еd. Это достигается регулированием с помощью СИФУ угла управления тиристорами ά, который задаётся с помощью напряжения управления  Uу, подаваемого на вход СИФУ. Когда угол управления ά=О, т.е. тиристоры VS1 … VS6 получают импульсы управления от СИФУ в момент их открывания, к якорю двигателя прикладывается полное напряжение.

Если с помощью СИФУ осуществлять подачу импульсов управления на тиристоры со сдвигом относительно их момента открывания на угол ά, то ЭДС преобразователя  и. соответственно, напряжения якоря ДПТ будут уменьшаться.

         Ввиду пульсирующего характера ЭДС преобразователя тока в цепи якоря также будет пульсирующим. Такой характер тока оказывает вредное воздействие на работу двигателя, приводя к ухудшению условий работы него коллектора, дополнительным потерям энергии и нагреву. Для уменьшения пульсаций тока в цепь якоря обычно включается сглаживающий реактор L, индуктивность которого выбирается в зависимости от допустимого уровня пульсаций тока.

Среднее значение выпрямленного напряжения при питания от ТП.

                                                            Ủd =Ẹdo cosά

Где Еdo – среднее значение  ЭДС   ТП  при  ά=О

Уравнение электромеханической характеристики ДПТ НВ

                                                           ω  U=  

где ω – угловая скорость ДПТ, рад/c

      Uя -   напряжение якоря электродвигателя (вольт)

      Iя -    ток в цепи  обмотки якоря  (ампер)

       С -  электромеханический  (вебер)

       Rя – сопротивление  (Ом)

                                                  Rя  =  r0я + rдп + r к0 + rш

       r0я –сопротивление обмотки якоря

       rдп- сопротивление добавочных полюсов

       r к0- сопротивление компенсационной обмотки

       rш-  сопротивление щёточного контакта

 Уравнение механической характеристики ДПТ НВ имеет вид

  Где М – момент ДПТ (Нм)

При питании от ТП напряжение якоря электродвигателя  , а среднее значение выпрямленного тока Id равна току якоря Iя. С учётом последнего после подстановки выше указанных выражений  формулы для электромеханической и механической характеристик системы ТП – ДПТ

По этим формулам строят электромеханические и механические характеристики ДПТ при питании его от Тп. Они линейны и параллельны друг другу.

Вопросы к студентам:

1. Что такое ДПТ? – двигатель постоянного тока  однофазный , может быть постоянного и переменного тока.

2. Как    работает тиристор ? – управляемый диод . открывается при подаче на управляющий электрод запускающего (управляющего) импульса

3. Что такое ТП? – тиристорный  преобразователь  - управляемый выпрямитель, служит для управления электродвигателем.

Выводы:

Применение системы тиристорный преобразователь – электродвигатель позволяет значительно упростить схемо- технику  систем автоматизированного и автоматического управления.

Современные технологии постоянно совершенствуясь дают возможность создать максимально надёжные и простые в обслуживании и эксплуатации системы автоматики.

Задание на дом: самостоятельно изучить материал  предложенный преподавателем на тему: применение тиристоров в технике. В домашнее задание должно содержать материал, самостоятельно подобранный на тему тиристоры – их применение, устройство полупроводникового тиристора (управляемого диода). Работа выполняется в виде краткого реферата, объёмом  3 – 4 страницы формата А4, с соответствующим оформлением, по правилам  оформления самостоятельных работ. В работе присутствуют схемы, с применением тиристоров (простая схема , содержащая минимум необходимой для пояснения работы информации) и краткое описание устройства самого тиристора.