|
|
Материалы для подготовки к сдаче госэкзамена по направлению «Электромеханика»МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К государственному экзамену бакалавров
Для студентов направления подготовки 6.050702 – Электромеханика
Севастополь УДК 621.316(07)
Методические указания к государственному экзамену бакалавров для студентов направления подготовки 6.050702 «Электромеханика»/Сост.
Целью методических указаний является оказание помощи студентам электромеханического профиля при подготовке к государственному экзамену по специальности, дать обзорные сведения по комплексу дисциплин в объёме программы государственного экзамена бакалавров по направлению 6.050702 «Электромеханика».
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры судовых и промышленных электромеханических систем, протокол №___ от «___»_________2011 года.
Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.
Технический редактор: В.Г. Гагаринов, ст. преподаватель кафедры СП ЭМС Рецензент: К.П. Путилин, доцент кафедры СП ЭМС ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ Вопросы к государственному экзамену бакалавров по направлению «Электромеханика»
1. Условные обозначения судовых электрических машин (СЭМ) по международной классификации 2. Общие требования Морского Регистра к СЭМ 3. Принцип действия генератора постоянного тока (ГПТ) · Запишите соотношения для ЭДС якоря и электромагнитного момента машины постоянного тока (МПТ) · Сущность реакции якоря МПТ · Физические процессы коммутации в МПТ · Причины и степени искрения в МПТ · Средства улучшения коммутации в МПТ · Условия самовозбуждения генератора постоянного тока · Характеристики генераторов смешанного возбуждения · Условия включения генераторов постоянного тока на параллельную работу · Особенности параллельной работы генераторов смешанного возбуждения. 4. Принцип обратимости электрических машин 5. Характеристики двигателей параллельного возбуждения 6. Зависимость вторичного напряжения трансформатора от величины и характера нагрузки 7. Внешняя характеристика трансформатора 8. Измерительные трансформаторы 9. Обозначения выводов и группы соединения трансформаторов 10. Параллельная работа трансформаторов 11. Вращающий момент и механическая характеристика асинхронного двигателя (АД) 12. Проблемы пуска АД 13. Обрыв фазы обмотки статора АД 14. Способы регулирования частоты вращения судовых АД 15. Конструктивная схема синхронной машины (СМ) 16. Особенности устройства бесщёточного синхронного генератора (СГ) 17. Параметры и схема замещения СГ 18. Изменение напряжения СГ при изменении нагрузки 19. Характеристики синхронных генераторов 20. Принцип построения систем возбуждения СГ 21. Процесс самовозбуждения СГ 22. Особенности возбуждения бесщеточных СГ 23. Условия включения СГ на параллельную работу 24. Способы синхронизации 25. Регулирование активной мощности при работе генератора с сетью 26. Угловая характеристика неявнополюсного синхронного генератора 27. V – образные характеристики СГ. Регулирование реактивной мощности СГ при параллельной работе с сетью 28. Основные понятия, элементы кинематической цепи электропривода. 29. Уравнение движения электропривода. Его анализ. 30. Приведение моментов сопротивления и моментов инерции. 31. Механические характеристики электродвигателя. Классификация. Общие сведения. 32. Механические характеристики производственных механизмов. 33. Совместная механическая характеристика. Критерий устойчивой работы электропривода. 34. Механические характеристики двигателя постоянного тока (ДПТ) независимого и параллельного возбуждения. 35. Построение искусственных механических характеристик ДПТ независимого или параллельного возбуждения. 36. Тормозные режимы ДПТ независимого возбуждения. 37. Регулирование скорости ДПТ независимого или параллельного возбуждения. 38. Механические характеристики ДПТ последовательного возбуждения. 39. Тормозные режимы ДПТ последовательного возбуждения. 40. Реостатный пуск ДПТ независимого или параллельного возбуждения. 41. Графический способ расчета пусковых резисторов. 42. Аналитический метод расчета пускового реостата при пуске ДПТ независимого или параллельного возбуждения. 43. Свойства и механические характеристики ДПТ смешанного возбуждения. 44. Естественные механические характеристики трехфазных асинхронных двигателей и их построение. 45. Сравнительный анализ методов расчета электрических цепей постоянного тока. 46. Символический метод расчета и анализа цепей синусоидального тока, правила построения комплексной схемы замещения, диаграмма сопротивлений и напряжений. 47. Явление резонанса в последовательной и параллельной цепях, способы достижения резонанса. Характерные явления при резонансе. 48. Анализ цепи несинусоидального тока. Правила определения показаний электроизмерительных приборов различных типов в такой цепи. 49. Магнитная цепь, ее основные характеристики. Порядок расчета разветвленных и неразветвленных магнитных цепей. 50. Основные законы электрических цепей. Закон Ома, законы Кирхгофа. Методы расчета простых цепей постоянного тока. 51. Методы расчета сложных цепей постоянного тока. 52. Основные понятия в цепях однофазного переменного тока синусоидальной формы. Мгновенное, максимальное, действующее и среднее значения тока и напряжения. Понятия фазы и сдвига фазы в цепях. 53. Неразветвленные цепи переменного тока синусоидальной формы с активным и индуктивным сопротивлением. Кривые изменения тока и напряжения. Векторные диаграммы. 54. Неразветвленные цепи переменного тока синусоидальной формы с активным и емкостным сопротивлением. Кривые изменения тока и напряжения. Векторные диаграммы. 55. Мощность в цепях переменного тока. Понятия мгновенной, полной (кажущейся), активной и реактивной мощностей. Единицы измерения этих величин. Треугольник мощностей. 56. Символический (комплексный) метод расчета разветвленных цепей переменного тока синусоидальной формы. Законы Ома и Кирхгофа в символической форме. 57. Четырехпроводная трехфазная система переменного тока. Фазные и линейные напряжения и токи при соединении приемников «звездой». Векторная диаграмма при симметричной нагрузке. 58. Трёхпроводная трехфазная система переменного тока. Фазные и линейные напряжения и токи при соединении приемников «треугольником». Векторная диаграмма при симметричной нагрузке. 59. Полная, активная и реактивная мощности симметричной трехфазной цепи. 60. Активное, реактивное, полное сопротивление в цепях переменного тока. 61. Действующие значения тока и напряжения в цепи переменного синусоидального тока. 62. Мгновенная и средняя мощности переменного тока. Коэффициент мощности. 63. Закон Ома в символической форме. 64. Законы Кирхгофа в символической форме. 65. Основные понятия и определения надежности и диагностики электрооборудования. 66. Какие основные показатели надежности судового электрооборудования? 67. Какое влияние на надежность судового электрооборудования оказывают условия эксплуатации? 68. Классификация технических средств диагностирования. 69. Как производится диагностика повреждений якорных обмоток машин постоянного тока? 70. Диагностика повреждений в обмотках машин переменного тока. 71. Диагностика электрооборудования с помощью виброметров. 72. Погрешности измерений электроизмерительных приборов: абсолютная, относительная и приведённая. 73. Принцип работы магнитоэлектрического прибора с подвижной рамкой. 74. Принцип работы электромагнитного измерительного механизма. 75. Устройство и работа электродинамического измерительного механизма. 76. Расширение пределов измерений амперметров с использованием шунтов. Расширение пределов измерения вольтметров с помощью добавочных сопротивлений. 77. Измерение частоты электромагнитным резонансным и электродинамическим частотомерами. 78. Методы измерения активной мощности в трехфазной цепи. 79. Методы измерения реактивной мощности в трехфазной сети. 80. Состав системы автоматического управления (САУ). Классификация САУ. Принципиальные и функциональные схемы САУ. 81. Типовые звенья САУ. Временные и частотные характеристики звеньев. 82. Передаточные функции, свойства, структурные схемы, их преобразования. 83. Устойчивость САУ. Необходимое и достаточное условие устойчивости. 84. Алгебраические критерии устойчивости (критерии Гурвица и Рауса). 85. Частотные критерии устойчивости (критерии Михайлова и Найквиста) 86. Логарифмический критерий устойчивости, его связь с критерием Найквиста. 87. Качество переходного процесса. Прямые показатели и косвенные методы оценки качества переходного процесса. 88. Принцип действия и функциональная схема типовой следящей системы. 89. Переходные процессы в САУ. Методы построения переходных характеристик систем. 90. Потенциометрические датчики. 91. Тензорезисторные измерительные преобразователи. 92. Термопреобразователи сопротивления. 93. Расходомеры. Разновидности и область применения. 94. Датчики крутящего момента. 95. Вращающиеся трансформаторы. 96. Сельсины. Работа в индикаторном режиме. 97. Сельсины. Работа в трансформаторном режиме. 98. Ферропорошковые муфты. 99. Электромагнитные муфты сухого трения. 100. Шаговые двигатели. 101. Магнитные усилители. 102. Электромашинные усилители и их разновидности. 103. Однофазная двухполупериодная схема выпрямления со средней точкой. 104. Однофазная мостовая схема выпрямления. 105. Трехфазная схема выпрямления. 106. Трехфазная мостовая схема выпрямления. 107. Схемы выпрямления с умножителями напряжения. 108. Инверторы. Основные понятия и классификация. 109. Автономный инвертор тока. 110. Автономный инвертор напряжения. 111. Однофазный инвертор на транзисторах. 112. Блокинг-генераторы. Устройство, режимы работы. 113. Рубильники, разъединители. Особенности конструкции. 114. Пакетные выключатели и переключатели. Особенности конструкции, область применения. 115. Плавкие предохранители. Разновидности и принцип работы. 116. Автоматические воздушные выключатели. Назначение, принцип действия. 117. Контакторы. Разновидности и классификация. 118. Магнитные пускатели. Назначение, устройство и принцип действия. 119. Элегазовые выключатели. Устройство и принцип действия. 120. Вакуумные выключатели. Устройство, область применения. 121. Электромагнитные приводы выключателей. 122. Пружинные приводы выключателей. 123. Индукционно-динамические приводы выключателей. 124. Образование электронно-дырочного перехода и запирающего слоя, их влияние на работу полупроводниковых приборов. 125. Полупроводниковые диоды: принцип действия, основные параметры и характеристики. Разновидности диодов. 126. Стабилитроны, вольт-амперные характеристики. 127. Биполярные транзисторы: принцип действия, основные параметры и характеристики. 128. МОП-транзисторы: особенности конструкции, принцип действия, основные параметры и характеристики. 129. Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), условное обозначение, характеристики 130. Тиристоры: принцип действия, вольт-амперная характеристика, способы включения и выключения тиристоров. 131. Динисторы, условное обозначение, характеристики. 132. Симисторы, условное обозначение, характеристики. 133. Операционные усилители. 134. Алгебра логики, простые логические операции и элементы. 135. Мультивибраторы: назначение и основные требования. Автоколебательный мультивибратор на транзисторах. 136. Триггеры: назначение, требования, предъявляемые к триггерам. Асинхронный и синхронный RS-триггеры. 137. Предмет дисциплины «Охрана труда». Основные термины и определения. 138. Вредные и опасные факторы производства, техника безопасности и промсанитария, травмы, профзаболевания. 139. Вредные и опасные факторы производства: примеры по отрасли. 140. Значение параметров воздушной среды для создания здоровых условий труда. 141. Основные метеорологические характеристики воздуха, их нормирование. Терморегуляция человека. 142. Санитарное нормирование параметров микроклимата воздуха рабочей зоны. Приборы контроля. 143. Санитарное нормирование загрязнений воздуха рабочей зоны. Классы вредных веществ по характеру действия на организм и токсичности. 144. Значение освещения для создания благоприятных условий труда. Основные понятия и физические величины. Общее локализированное освещение. 145. Санитарное нормирование естественного освещения. Методы контроля. 146. Контроль естественного освещения на производстве. 147. Санитарное нормирование искусственного освещения. Методика контроля на рабочих местах. 148. Виды производственного освещения. Основные требования к системам освещения и источникам света. 149. Классификация видов и систем производственного освещения, их основные параметры. 150. Расчёт систем общего равномерного искусственного освещения по методу коэффициента использования. 151. Расчёт местного и общего локализованного освещения точечным методом. 152. Источники вибрации на производстве, её параметры, классификация вибраций. 153. Основные параметры и санитарное нормирование вибрации. 154. Общая характеристика методов и средств защиты от вибрации. 155. Классификация методов и средств защиты от вибрации. 156. Вибропоглощение и виброизоляция: принцип действия, материалы, оценка эффективности. 157. Виброзадерживающие массы, виброизоляция рабочего места, индивидуальные средства защиты. 158. Нормирование шума, методы контроля. 159. Методика контроля шума на рабочем месте. 160. Методы контроля шума и вибрации, измеряемые величины, принципы построения измерительных средств. 161. Классификация несчастных случаев и травм. 162. Порядок учёта и расследования несчастных случаев. 163. Основные факторы, определяющие исход поражения человека электрическим током. 164. Оценка опасности прикосновения к одной фазе в сетях с изолированной нейтралью. 165. Оценка опасности прикосновения к одной фазе в сетях с глухозаземлённой нейтралью. 166. Оценка опасности прикосновения к двум фазам в сети.
ПРАКТИЧЕСКИЕ Вопросы к государственному экзамену бакалавров по направлению «Электромеханика»
1. Рассчитать сечение и выбрать генераторную шину, если Рг=200кВт, U=400В, cosj=0,8; 2. Рассчитать мощность СЭС промыслового судна в маневренном режиме, при условии, что мощность ходового режима Рход.=520 кВт, Рбр=42 кВт, Ркп=12 кВт; 3. Рассчитать сечение и выбрать отводящую шину мощного потребителя, если Рд= 47кВт, U=380В, cosj=0,7; 4. Рассчитать сечение и выбрать фидер мощного потребителя Рд.= 67кВт, U=380В, cosj=0,72; 5. Рассчитать мощность судовой электростанции танкера в аварийном режиме при условии, что мощность ходового режима Рход.=550 кВт. 6. Рассчитать сечение и выбрать фидер мощного потребителя Рд= 63кВт, U=380В, cosj=0,64. 7. Рассчитать мощность судовой электростанции сухогруза в режиме стоянки без грузовых операций, при условии, что водоизмещение судна D-12000 т. 8. Рассчитать мощность судовой электростанции промыслового судна в аварийном режиме, при условии, что мощность ходового режима Рход.=820 кВт. 9. Рассчитать мощность аварийной судовой электростанции транспортного рефрижератора при условии, что мощность ходового режима Рход.=480 кВт 10. Рассчитать сечение и выбрать фидер мощного потребителя Рд.= 46кВт, U=380В, cosj=0,68. 11. Рассчитать мощность ходового режима судовой электростанции промыслового судна при условии, что мощность СЭУ N= 7200 л.с., Рэп=36 кВт, Рбп=33 кВт. 12. Рассчитать мощность судовой электростанции промыслового судна в режиме стоянки без грузовых операций при условии, что D=6200 т 13. Рассчитать сечение и выбрать марку кабеля распределительного щита Р=23Вт. 14. Рассчитать сечение и выбрать генераторную шину Рг=200кВт, U=400В, cosj=0,8 15. Рассчитать мощность ходового режима судовой электростанции промыслового судна при условии, что мощность СЭУ N= 4200 л.с., Рэп=32 кВт, Рбп=42 кВт. 16. Рассчитать сечение и выбрать отводящую шину мощного потребителя Рд= 47кВт, U=380В, cosj=0,7. 17. Рассчитать сечение и выбрать фидер мощного потребителя (Рд.= 63кВт, U=380В, cosj=0,64). 18. Рассчитать мощность СЭС промыслового судна в аварийном режиме, при условии, что мощность ходового режима Рход.=820 кВт. 19. Рассчитать сечение и выбрать фидер мощного потребителя Рд= 46кВт, U=380В, cosj=0,68. 20. Рассчитать мощность судовой электростанции промыслового судна в режиме стоянки без грузовых операций, при условии, что водоизмещение судна D=5200 т. 21. Рассчитать мощность ходового режима судовой электростанции танкера, при условии, что мощность СЭУ N= 15000 л.с., Рэп=36 кВт, Рбп=33 кВт. 22. Определить ток и мощность источника постоянного напряжения 110В, включенного на нагрузку из двух последовательно соединенных резисторов величиной 5 и 6 Ом. 23. Определить ток и мощность источника постоянного напряжения 110В, включенного на нагрузку из двух параллельно соединенных резисторов величиной по 20 Ом. 24. Построить вольтамперную характеристику идеального источника напряжения 6 В. Как изменится вид этой характеристики при учете внутреннего сопротивления источника величиной 2 Ома? 25. Рассчитать, как изменятся ток и мощность источника напряжением 110В, если последовательно к его сопротивлению нагрузки 5 Ом подсоединить группу из двух параллельных резисторов по 12 Ом каждое. 26. Определить ток и реактивную мощность катушки индуктивности L=31,85 мГн, включенной в сеть переменного тока 220В промышленной частоты (резистивным сопротивлением обмотки катушки пренебречь). 27. Определить ток и реактивную мощность конденсатора емкостью 318,5мкФ. включенного в сеть переменного тока 220В промышленной частоты (резистивным сопротивлением утечки между обкладками конденсатора пренебречь). 28. Рассчитать, как изменятся ток и реактивная мощность катушки индуктивности L=31,85 мГн при переключении ее из сети 220В промышленной частоты к источнику напряжения такой же величины с повышенной частотой 400 Гц (резистивным сопротивлением обмотки катушки пренебречь). 29. Рассчитать, как изменятся ток и реактивная мощность конденсатора емкостью 318,5 мкФ при переключении его из сети 220В промышленной частоты к источнику напряжения такой же величины с повышенной частотой 400 Гц (резистивным сопротивлением утечки между обкладками конденсатора пренебречь). 30. Определить ток в последовательном соединении конденсатора емкостью 318,5 мкФ и катушки индуктивности L=63,7 мГн, включенном в сеть 220В промышленной частоты. 31. Определить ток, активную, реактивную и полную мощности катушки индуктивности L=31,85 мГн, включенной в сеть 220В промышленной частоты, если сопротивление обмотки катушки 10 Ом. Построить векторную диаграмму напряжений. 32. Определить емкость, необходимую для настройки в резонанс катушки индуктивности L=31,85 мГн с сопротивлением обмотки 1 Ом в сети промышленной частоты. Рассчитать резонансный ток. 33. Определить разность фаз между напряжением и током в катушке индуктивности L=31,85 мГн с сопротивлением обмотки 10 Ом в сети промышленной частоты. Рассчитать, как изменится эта разность фаз при включении катушки в сеть с повышенной частотой 400 Гц. 34. Рассчитать фазные токи и мощность симметричной, резистивной, трехфазной нагрузки, подключенной к трехфазному напряжению 220/380В (нагрузка соединена в звезду без нейтрального провода, сопротивление фазы 10 Ом). 35. Рассчитать фазные токи и мощность симметричной, резистивной, трехфазной нагрузки, подключенной к трехфазному напряжению 220/380В (нагрузка соединена в звезду с нейтральным проводом, сопротивление фазы 10 Ом). 36. Рассчитать фазные и линейные токи и мощность симметричной, резистивной. трехфазной нагрузки, подключенной к трехфазному напряжению 220/380В (нагрузка соединена в треугольник, сопротивление фазы 10 Ом). 37. Рассчитать последствия аварийного обрыва фазного провода в линии, соединяющей симметричную, резистивную нагрузку (звезда с заземленной нейтралью по 10 Ом на фазу) с источником трехфазного питания 220/380В промышленной частоты. 38. К трехфазной сети 220/380В промышленной частоты подсоединена симметричная резистивная нагрузка (треугольник по 10 Ом на фазу). Рассчитать последствия аварийного обрыва фазы нагрузки. 39. Рассчитать последствия аварийного короткого замыкания в фазе симметричной резистивной нагрузки, соединенной в звезду с изолированной нейтралью (по 10 Ом на фазу), получающей питание от трехфазной сети 220/380 В промышленной частоты. 40. Рассчитать, как изменятся токи и мощность в трехпроводной кабельной линии, соединяющей трехфазный источник питания 220/380В и симметричную резистивную нагрузку (по 10 Ом на фазу), при переключении сопротивлений нагрузки со звезды на треугольник. 41. Рассчитать и построить графики тока и напряжения переходного процесса заряда конденсатора 10 мкФ, подключаемого через резистор 10 Ом к источнику постоянного напряжения 10В. Перед подключением конденсатор был полностью разряжен, сопротивлением утечки между обкладками конденсатора пренебречь. 42. Построить естественную и искусственную механические характеристики при включении добавочного сопротивления в цепь якоря для двигателя П-101. Рн=42 кВт, Uн=110 B, Iн=446 А, nн=750 об/мин, Rя=0,0125 Ом, Rдоб=2Rя. 43. Построить естественную и искусственную механические характеристики для двигателя П-31. Рн=3,2 кВт, Uн=110 B, Iн=48,5 А, nн=3000 об/мин, Rя=0,158 Ом, Rдоб=2Rя. 44. Построить естественную и искусственную механические характеристики при включении добавочного сопротивления в якорную цепь для двигателя П-52. Рн=8 кВт, Uн=220 B, Iн=43 А, nн=2010 об/мин, Rя=0,285 Ом, Rдоб=2Rя. 45. Построить естественную и искусственную механические характеристики при включении добавочного сопротивления в якорную цепь для двигателя П-12. Рн=2,2 кВт, Uн=220 B, Iн=13,3 А, nн=1000 об/мин, Rя=1,74 Ом, Rдоб=2Rя. 46. Рассчитать графическим способом сопротивление пускового реостата для пуска двигателя П-71. Рн=11 кВт, Uн=220 B, Iн=62 А, nн=1000 об/мин, Rя=0,33 Ом, Ммах=2,5Мн. 47. Рассчитать графическим способом сопротивление пускового реостата для пуска двигателя П-81. Рн=32 кВт, Uн=220 B, Iн=170 А, nн=1500 об/мин, Rя=0,067 Ом, Ммах=2,2Мн. 48. Рассчитать аналитическим методом сопротивление пускового реостата для пуска двигателя П-71. Рн=11 кВт, Uн=220 B, Iн=62 А, nн=1000 об/мин, Rя=0,33 Ом, Ммах=2,5Мн. 49. Рассчитать аналитическим методом сопротивление пускового реостата для пуска двигателя П-81. Рн=32 кВт, Uн=220 B, Iн=170 А, nн=1500 об/мин, Rя=0,067 Ом, Ммах=2,2Мн. 50. Рассчитать естественную механическую характеристику для асинхронного двигателя Рн=125 кВт, Uн=380 B, nн=585 об/мин, λм=3,4.
Материалы для подготовки к сдаче госэкзамена по направлению «Электромеханика» ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
1. Общие требования Морского Регистра к судовым электрическим машинам (СЭМ) Требованиями Морского регистра Украины установлено, что СЭМ должны надежно работать при: - длительном крене судна до 15° и дифференте до 10°; - бортовой качке до 22,5°; - относительной влажности воздуха 75% ± 3% и температуре 45°С ± 2°С или при 80% ± 3% и 40°С ± 2°С, или при 95% ± 3% и 25°С ± 2°С; - температуре окружающего воздуха от -40 до +45°С, в тропиках до +50°С; - в условиях вибрации с частотой от 5 до 60 Гц и амплитудой 1,0мм; - периодических ударных нагрузках с ускорением 3g при частоте от 4 до 80 ударов в минуту.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|