План-конспект учебного занятия по теме «Определение параметров и построение механической характеристики асинхронного двигателя»

Этапы занятия

Цели этапов занятия

Деятельность преподавателя

Деятельность студентов

Задачи, задания, упражнения, вопросы для студентов

Результат

(знания, умения, ОК и ПК)

1.

Организационный момент

Создать рабочую обстановку на занятии

Приветствует студентов, проверяет их готовность к занятию

Приветствуют преподавателя, настраиваются на деловой ритм работы

ОК 2.  Организация собственной деятельности

2.

Проверка знаний

Обучающая:

Закрепление и систематизация знаний по теме «Механическая характеристика АД»

Развивающая:

продолжить развитие умение анализировать информацию

Воспитательная

воспитание чувства исполнительности, такта, отзывчивости

1. Группе студентов (10 человек) предлагает сесть за компьютеры для выполнения тестового задания в программе АСУ «Проколледж»

Объявляет критерии оценивания тестового задания

1. Отвечают на тестовые задания

Вариант тестового задания (приложение 1)

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

2. С остальными студентами проводит фронтальный опрос по изученному материалу с использованием презентации.

Правильный ответ оценивает жетонами.

2. Отвечают на поставленные вопросы и получают жетоны

Презентация

(слайд 3-7)

3. Постановка задания студентам для практической работы.

Обучающая:

организация самостоятельной работы студентов по выполнению практической работы

Развивающая

продолжить развитие умения правильно работать с информацией

Воспитательная

воспитание чувства субординации и такта

Объявляет задание на практическую работу:

- построить естественную и искусственные механические характеристики АД.

Выдаёт сборник практических работ.

Объявляет критерии оценки.

Записывают в тетрадь название и цель практической работы в тетрадь.

Из сборника практических работ студенты записывают задания согласно своему варианту по журналу

Сборник практических работ

(Приложение 2)

ОК 2.  Организация собственной деятельности

4.

Инструктаж

Обучающая:

формирование алгоритма расчёта параметров механической характеристики АД

Развивающая:

- продолжить развитие умения правильно работать с информацией

Воспитательная:

продолжить формирование профессиональных качеств студента: умения работать в команде

Сообщает алгоритм выполнения практической работы. (слайд 8).

Объясняет последовательность работы в приложении Microsoft Excel (слайд 9-10).

Демонстрирует пример оформления практической работы (слайд 11)

Изучают алгоритм выполнения практической работы и знакомятся с примером выполнения практической работы

Сборник практических работ

(Приложение 2)

Пример оформления

(Приложение 3)

ОК 2. Организовывать собственную деятельность

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

5.

Самостоятельная работа студентов и текущий инструктаж.

Обучающая:

выполнение задания по алгоритму;

отработка навыка использования ИТ в решении профессиональных задач

Развивающая:

- продолжить развитие умения правильно работать с информацией

- продолжить развития умения в использовании ИТ в профессиональной деятельности;

- выработка умения работать самостоятельно

Воспитательная:

воспитание чувства ответственности, аккуратности, добросовестности

1 Проверяет правильность выбора двигателя

1 Осуществляет выбор типа двигателя согласно техническому заданию, проводит его проверку и определяет число пар полюсов

Сборник практических работ

(Приложение 2)

Пример оформления

(Приложение 3)

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.3. Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

2. Проверяет правильность выбора формул для расчёта критического скольжения и максимального момента

2. Определяет сумму индуктивных сопротивлений (X1+X2) сравнивает со значение сопротивления R1 и выбирает формулы для расчёта критического скольжения и максимального момента

3. Проверяет выбранный ряд скольжений

3. Рассчитывает величину критического скольжения и задаётся рядом скольжения для построения механической характеристики

4. Проводит инструктаж по работе с приложением Microsoft Excel и осуществляет контроль за выполнением расчёта и построением

4. Садятся за компьютеры и используя приложение Microsoft Excel рассчитывают параметры и строят график механической характеристики для номинальных параметров двигателя по двум формулам

5. Изменяют значение величины питающего напряжения и сопротивления обмотки статора и строят новые механические характеристики

6. Результаты расчёта и графики механических характеристик переносят в тетрадь

6.

Итоговый контроль выполнения работы.

Обучающая:

закрепление знаний по теме

Развивающая:

выработка умения работать самостоятельно

Воспитательная:

воспитание чувства ответственности, аккуратности, добросовестности

Анализирует успешность достижения целей занятия.

Оценивает работу каждого студента по выполнению задания.

Указывает на допущенные ошибки, неточности и эстетичность выполненной работы.

Объявляет оценки.

Оформляют выполненную работу согласно образцу и сдают преподавателю

Пример оформления практической работы (приложение 3)

ОК 2. Организовывать собственную деятельность

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность

7.

Домашнее задание.

Выдаёт домашнее задание.

Записывают домашнее задание

Контрольные вопросы (приложение 3)

ОК 2.  Организация собственной деятельности

Кол-во баллов за

правильный ответ

Общее кол-во баллов за задание

I Задание

0,5

3,5

II Задание

1

6

III Задание

2

8

Процент результативности

(правильных ответов)

Кол-во

баллов

Оценка

85 ÷ 100

15 – 17,5

отлично

68 ÷ 84

12 – 14,5

хорошо

50 ÷ 67

8,5 – 11,5

удовлетворительно

менее 50

> 8,5

не удовлетворительно

Основные точки характеристики

Величина момента

Величина скорости ротора

1. Номинальный

А) М2 = 0

Д) ω2 = ωкр

2. Максимальный

Б) М2 = Мном

Е) ω2 = 0

3. Пусковой

В) М2 = Мкр

Ж) ω2 = ωном

4. Холостого хода

Г) М2 = Мк.з

З) ω2 = ωх.х.

Основные точки характеристики

Величина скольжения

Величина скорости ротора

1. Номинальный

А) s = sкр

Д) ω2 = 0

2. Максимальный

Б) s = sном

Е) ω2 = ωх.х.

3. Пусковой

В) s = 0

Ж) ω2 = ωкр

4. Холостого хода

Г) s = 1

З) ω2 = ωном

Режим работы

Величина момента

Величина скольжения

1. Генераторный

А) Мкр >М2 >0

Г) ∞ >s >1

2. Двигательный

Б) Мп >М2 > -∞

Д) 0 > s >-∞

3. Противовключения

В) 0 > М2 >- Мкр

Е) 1 >s > 0

1. Режим противовключения

2. Двигательный режим

3. Генераторный режим

Г) ω0 >ω2 >-∞

Д) ∞ > ω2 >0

Е) ω0 >ω2 > 0

Вопросы

1

2

3

4

5

6

7

Ответы

г

г

а

в

в

а

г

Вопросы

8

9

10

11

12

13

Ответы

ротора, скольжения

статора, статора и ротора

обратно, частоте, статора

прямо, квадрату, статора

обратно, пар

максимального, номинальному

Вопросы

14

15

16

17

Ответы

1 б, ж; 2 в, д

3 г, е; 4 а, з

1 б, з; 2 а, ж

3 г, д; 4 в, е

1 в, д; 2 а, е

3 б, г

1 в, д; 2 а, е

3 б, г

Номер

варианта

Мощность

Частота вращения

Высота оси вращения

Номер

варианта

Мощность

Частота вращения

Высота оси вращения

Рзад, кВт

n2, об/мин

h, мм

Рзад, кВт

n2, об/мин

h, мм

1

0,23

1380

63

16

0,085

1371

50

2

0,175

885

63

17

28

588

250

3

0,08

2742

50

18

16,3

2937

160

4

0,25

654

71

19

7

731

160

5

0,05

1378

50

20

45

589

280

6

1

697

90

21

20,9

2943

180

7

0,29

908

71

22

0,99

1419

80

8

0,23

2775

56

23

15

730

180

9

0,33

1365

63

24

0,7

2823

71

10

0,75

916

80

25

7

968

132

11

0,16

1366

56

26

18

732

200

12

2,85

706

112

27

2

1423

90

13

1,45

936

90

28

3,8

949

112

14

5,1

2898

100

29

18

976

180

15

0,45

1390

71

30

2,8

2871

90

Уравнение механической характеристики с учётом параметров схемы замещения

Пусковой момент

Синхронная угловая скорость

;

Частота вращения двигателя

Угловая скорость ротора

Если R1 << (X1+X’2)

Критическое скольжение

Максимальный момент

Если R1 ≤ (X1+X’2)

Критическое скольжение

Максимальный момент

Формула Клосса

Поправочный коэффициент

s

1

2

3

4

5

6

7

0

0

sном

sном

sкр

sкр

1

ω, рад/с

M, Нм (п.5)

M, Нм (п.6)

M, Нм (п.8)

M, Нм (п.9)

Типоразмер электродвигателя

P2ном,

кВт

sном,%

Энергетические показатели

Параметры схемы замещения в Ом

КПД, %

cosφ

Xm

R'1

Х'1

R''2

X''2

Синхронная частота вращения 3000об/мин

4АА50А2У3

0,09

8,6

60,0

0,70

2,5

0,150

0,092

0,140

0,160

4АА50А2У4

0,12

9,7

63,0

0,70

2,3

0,110

0,076

0,120

0,140

4АА56А2У3

0,18

8,0

66,0

0,76

2,0

0,170

0,052

0,094

0,067

4АА56А2У3

0,25

7,5

68,0

0,77

2,4

0,160

0,053

0,110

0,079

4АА63А2У3

0,37

8,3

70,0

0,85

2,5

0,140

6,052

0,096

0,080

4АА63В2У3

0,55

8,5

73,0

0,86

2,1

0,130

0,049

0,096

0,083

4А71А2У3

0,75

5,9

77,0

0,87

2,6

0,120

0,052

0,064

0,077

4А71В2У3

1,1

6,3

77,5

0,87

2,8

0,130

0,054

0,069

0,084

4А80А2У3

1,5

4,2

81,0

0,85

2,5

0,084

0,051

0,049

0,081

4А80Б2У3

2,2

4,3

83,0

0,87

2,7

0,076

0,050

0,049

0,087

4А90L2У3

3,0

4,3

84,5

0,88

3,4

0,072

0,057

0,047

0,100

4А100S2У3

4,0

3,3

86,5

0,89

3,4

0,054

0,055

0,036

0,099

4A100L2У3

5,5

3,4

87,5

0,91

3,8

0,050

0,054

0,036

0,110

4А112М2У3

7,5

2,5

87,5

0,88

3,7

0,046

0,058

0,028

0,140

4А132М2У3

11,0

2,3

88,0

0,90

4,2

0,040

0,061

0,025

0,120

4А160S2У3

15,0

2,1

88,0

0,91

4,0

0,052

0,092

0,022

0,120

4А160М2У3

18,5

2,1

88,5

0,92

4,5

0,049

0,092

0,022

0,120

4А180S2У3

22,0

1,9

88,5

0,91

3,6

0,030

0,001

0,020

0,110

Синхронная частота вращения 1500об/мин

4АА50А4У3

0,06

8,1

50,0

0,60

1,2

0,160

0,170

0,220

0,170

4АА50В4У3

0,09

8,6

55,0

0,60

1,2

0,130

0,160

0,210

0,170

4АА56А4У3

0,12

8,2

63,0

0,66

1,2

0,180

0,087

0,150

0,150

4АА56В4У3

0,18

8,9

64,0

0,64

1,3

0,180

0,090

0,160

0,170

4АА63А4У3

0,25

8,0

68,0

0,65

1,4

0,150

0,082

0,140

0,170

4АА63В4У3

0,37

9,0

68,0

0,69

1,4

0,170

0,086

0,140

0,130

4А71А4У3

0,55

7,3

70,5

0,70

1,6

0,130

0,086

0,110

0,200

4А71В4У3

0,75

7,5

72,0

0,73

1,5

0,110

0,084

0,110

0,200

4А80А4У3

1,1

5,4

75,0

0,81

1,7

0,120

0,078

0,068

0,120

4А80В4У3

1,5

5,8

77,0

0,83

1,9

0,120

0,078

0,069

0,120

4А90L4У3

2,2

5,1

80,0

0,83

2,1

0,098

0,076

0,060

0,130

4А100S4У3

3,0

4,4

82,0

0,83

2,2

0,078

0,079

0,053

0,130

4A100L4У3

4,0

4,6

84,0

0,84

2,4

0,057

0,079

0,053

0,140

4А112М4У3

5,5

3,6

85,5

0,85

2,8

0,034

0,078

0,041

0,130

4А132S4У3

7,5

2,9

87,5

0,86

3,0

0,048

0,085

0,033

0,130

4А132М4У3

11,0

2,8

87, 5

0,87

3,2

0,043

0,085

0,032

0,130

4А160M4У3

18,5

2,3

89,5

0,88

4,3

0,042

0,085

0,024

0,130

4А180S4У3

22,0

2,2

90,0

0,90

4,0

0,041

0,080

0,021

0,120

4А180М4УЗ

30,0

2,0

91,0

0,89

3,9

0,034

0,088

0,018

0,120

Синхронная частота вращения 1000об/мин

4АА63А6У3

0,18

11,5

56,0

0,71

1,3

0,240

0,150

0,220

0,18

4АА63В3У3

0,25

10,8

59,0

0,70

1,4

0,180

0,130

0,210

0,19

4АА71А6У3

0,37

9,2

64,5

0,76

1,3

0,170

0,120

0,150

0,16

4АА71В6У3

0,55

10,0

67,5

0,77

1,4

0,160

0,110

0,150

0,17

4А80А6У3

0,75

8,4

69,0

0,79

1,5

0,160

0,120

0,120

0,20

4А80В6У3

1,1

8,0

74,0

0,78

1,6

0,120

0,110

0,110

0,19

4А90L6У3

1,5

6,4

75,0

0,77

1,8

0,110

0,110

0,088

0,21

4А100L6У3

2,2

5,1

81,0

0,76

1,9

0,090

0,110

0,067

0,21

4А112МА6У3

3,0

4,7

81,0

0,79

1,9

0,085

0,074

0,063

0,10

4А112МВ6У3

4,0

5,1

82,0

0,83

2,0

0,077

0,073

0,062

0,11

4А132S6У3

5,5

3,3

85,0

0,84

1,9

0,067

0,072

0,041

0,11

4А132М6У3

7,5

3,2

85,5

0,84

2,1

0,060

0,070

0,040

0,11

4А160S6У3

11,0

2,7

86,0

0,87

3,0

0,073

0,110

0,030

0,15

4А160М6УЗ

15,0

2,6

87,5

0,87

3,0

0,062

0,100

0,028

0,16

4А180М6У3

18,5

2,4

88,0

0,87

2,9

0,056

0,110

0,026

0,13

4А200М6У3

22,0

2,3

90,0

0,90

4,1

0,050

0,110

0,024

0,14

4А200L6У3

30,0

2,1

90,5

0,90

3,7

0,046

0,120

0,022

0,13

4А225М6УЗ

37,0

1,8

91,0

0,89

3,7

0,042

0,100

0,019

0,13

4А250S6УЗ

45,0

1,4

91,5

0,89

3,8

0,037

0,090

0,015

0,14

Синхронная частота вращения 750об/мин

4А71В8У3

0,25

12,7

50,0

0,65

1,2

0,220

0,180

0,230

0,28

4А80А8У3

0,37

8,9

61,5

0,65

0,3

0,190

0,160

0,160

0,29

4А80В8У3

0,55

9,0

64,0

0,65

0,3

0,170

0,160

0,150

0,29

4А90LА8УЗ

0,75

6,0

68,0

0,62

0,3

0,140

0,150

0,110

0,29

4А90LВ8УЗ

1,1

7,0

70,0

0,68

0,4

0,130

0,150

0,110

0,30

4А100L8УЗ

1,5

7,0

74,0

0,65

0,5

0,110

0,160

0,093

0,32

4А112МА8У3

2,2

6,0

76,5

0,71

0,5

0,093

0,110

0,083

0,17

4A112МВ8У3

3,0

5,8

79,5

0,74

0,6

0,080

0,110

0,083

0,17

4А132S8У3

4,0

6,1

83,0

0,70

0,6

0,068

0,100

0,058

0,17

4А132М8У3

5,5

4,1

83,0

0,74

0,8

0,070

0,110

0,061

0,19

4А160S8У3

7,5

2,5

86,0

0,75

2,0

0,750

0,140

0,032

0,18

4А160М8У3

11,0

2,5

87,0

0,75

2,0

0,066

0,130

0,031

0,18

4А180М8У3

15,0

2,6

87,0

0,82

2,4

0,064

0,130

0,030

0,17

4А200М8У3

18,5

2,3

88,5

0,84

2,6

0,057

0,130

0,026

0,16

4А200L8У3

22,0

2,7

88,5

0,84

3,1

0,062

0,140

0,029

0,18

4А225М8У3

30,0

1,8

90,5

0,81

2,3

0,045

0,120

0,022

0,17

4А250S8У3

37,0

1,6

90,0

0,83

2,8

0,047

0,110

0,017

0,18

4A250M8У3

45,0

1,4

91,0

0,84

2,6

0,037

0,099

0,018

0,17

4А280S8У3

55,0

2,2

92,0

0,84

2,5

0,035

0,120

0,022

0,14

Синхронная частота вращения 600об/мин

4А250S10У3

30

1,9

88,0

0,81

2,3

0,056

0,11

0,023

0,17

4A280S10УЗ

37

1,7

91,0

0,78

2,0

0,031

0,11

0,027

0,15

4А280М10УЗ

45

1,7

91,5

0,78

2,2

0,037

0,12

0,031

0,16

4А315S10У3

55

1,8

92,0

0,79

2,0

0,028

0,10

0,026

0,14

4А315М10У3

75

1,6

92,0

0,80

2,2

0,029

0,11

0,027

0,15

4А355S10У3

90

1,6

92,5

0,83

3,1

0,028

0,12

0,021

0,16

Номер

варианта

Мощность

Частота вращения

Высота оси вращения

Рзад, кВт

n2, об/мин

h, мм

31

85,5

590

355

Типоразмер электродвигателя

P2ном,

кВт

sном%

n0/

об/мин

КПД, %

Сosφ

Xm

R'1

Х'1

R''2

X''2

4А355S10У3

90

1,6

600

92,5

0,83

3,1

0,028

0,12

0,021

0,16

s1

0

sном

sном

sкр

sкр

s7

0

0,01

0,016

0,04

0,08

0,5

1

s

0

0,01

0,016

0,04

0,08

0,5

1

ω, рад/с

63

62

62

60

58

31

0

M, Нм (ест)

Х.1

0

1066

1674

3890

6593

17985

18318

M, Нм (Клосса)

Х.2

0

267

419

972

1648

4496

4579

M, Нм (изм U)

Х.3

0

1013

1544

3219

4766

5930

4306

M, Нм (изм R)

Х.4

0

1190

1853

3772

4542

1333

677