rpd000013762 (201000 (12.03.04).Б2 Биотехнические и медицинские аппараты и системы), страница 6

(необходимо раскрыть при защите)

Тема 10. Современный инструментарий исследования и разработки

Задание: Расчет характеристик электропривода.

1. Регламент защиты КР

По завершении расчетов студент оформляет отчет.

Отчет представляется преподавателю не позднее, чем за3 дня до защиты. По отчету преподаватель пишет рецензию с указанием недостатков. Эти замечания выносятся на защиту в виде дополнительных вопросов.

Защита КР происходит в форме краткого доклада по теме и результатам проделанной работы (5-10 мин). Структура доклада соответствует структуре отчета.

Вопросы, не затронутые или не раскрытые в отчете, выносятся в виде дополнительных на защиту.

2. Требования к отчету

Отчет объемом 5-7 листов должен содержать, описание результатов проделанной работы и структурирован следующим образом:

1. Цели и задачи и работы

1. Критерий работоспособности и устойчивости работы привода.

2. Что такое коэффициент использования двигателя по мощности?

3. Задача управления. Регулировочная характеристика.

1. Теоретическая основа

2.1. Структура ЭП и математическое описание ее блоков.

2.2. Составляющие момента нагрузки привода.

2.3. Классификация типов нагрузочного момента.

2.4. Уравнения механической нагрузки различного типа.

2.5. Как определяется передаточная функция двигателя? Что характеризует динамическое качество привода?

3. Инструментарий

3.1. Уравнение механической характеристики ИД.

3.2. Уравнение регулировочной характеристики ИД.

3.3. Как вычисляется коэффициент использования двигателя по мощности.

3.4. Угловая характеристика и ее связь с частотной (для СМ и ВД)

4. Результаты расчетов и выводы по работе.

5.1. Влияние параметры ИД и нагрузки на диапазон работоспособности привода.

5.2. Влияние параметров ИД и нагрузки на диапазон регулирования

5.3. Влияние параметров ИД и нагрузки на коэффициент использования двигателя по мощности.

5.4. Влияние параметров ИД на динамическое качество привода.

Вопросы для подготовки к экзамену.docx

ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ

по курсу «Системы приводов в медицинской технике »

Часть 1. Общие вопросы систем приводов

Тема 1. Системы приводов в МиБТ.

1. Типы приводов, назначение и области их применения в МиБТ.

2. Структура приводов и их функциональные блоки.

3. Системы приводов как системы управления и регулирования.

4. Способы построения систем приводов и законов регулирования.

Часть 2. Исполнительные двигатели.

Раздел I. Конструкция, принцип действия

Тема 2. Индукционные исполнительные двигатели.

1. Исполнительные двигатели – трехфазные индукционные (АД).

Конструкция, соединения обмоток.

1. Однофазные АД, конструкция, принцип действия.

2. Конденсаторный двигатель. Конструкция, принцип действия, схемы включения.

3. Однофазный двигатель с расщепленными полюсами, конструкция, принцип действия.

Тема 3. Управляемые исполнительные двигатели.

1. Двигатель с полым ротором, конструкция, принцип действия, сравнительные характеристики.

2. Двигатель с КЗ ротором «Беличья клетка».

3. Двигатель с полым ферромагнитным ротором.

4. Двигатель с массивным ферромагнитным ротором. Конструкция, сравнительные характеристики.

Тема 4. Синхронные исполнительные двигатели(СИД)

1. СИД с постоянными магнитами. Конструкция, принцип действия, особенности, сравнительные характеристики.

2. Реактивные СИД. Конструкция, принцип действия.

3. Редукторные СИД. Конструкция, принцип действия.

4. ДКР. Конструкция, принцип действия.

5. Гистерезисные СИД. Конструкция, принцип действия.

6. Однофазные СИД с расщепленными полюсами. Конструкция принцип действия.

Тема 5. Шаговые двигатели (ШД).

1. ШД с активным ротором. Конструкция принцип действия.

2. ШД индукторного типа.

3. ШД реактивного типа.

4. ШД однофазные. Конструкция принцип действия.

Тема 6. Исполнительные двигатели постоянного тока. (ДПТ).

1. ДПТ обычного типа. Конструкция принцип действия.

2. ДПТ с дисковым ротором.

3. ДПТ с полым беспазовым ротором.

4. Вентильный двигатель. Структура, питание, управление, особенности.

Раздел II. Вопросы теории (режимы работы, характеристики, устойчивость работы).

Тема 2. Асинхронные двигатели – трехфазные.

1. Основные характеристики (механические, рабочие) и параметры Мпуск, Мmax, Iпуск.

2. Вывод механической характеристики.

3. Режимы работы АД.(∞ < S > ∞).

4. Влияния условия эксплуатации на механическую характеристику.

5. Включение 3-х фазных АД на однофазную сеть. Схемы включения и векторные диаграммы. Пуск однофазного АД. Схема включения с емкостью.

6. Однофазные АД Пуск однофазного АД. Схема включения с емкостью, активным сопротивлением и индуктивностью, векторные диаграммы.

Тема 3. Управляемые исполнительные двигатели.

1. Основные требования. Требования к механической характеристике.

2. Самоход. Способы устранения.

3. Устойчивость. Требования. Условия устойчивой работы во всем диапазоне скоростей.

4. Способы управления. Амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый.
   Векторные диаграммы.

5. Основные характеристики. M(S), U_y),  P₂(
   Влияние параметров.

6. Передаточная функция. Вывод уравнения.
   
   Тема 4. Синхронные исполнительные двигатели.

7. Электромагнитная мощность, векторные диаграммы.

8. Электромагнитный момент СИД.

9. Основные характеристики СИД. Угловая, рабочая. Влияние параметров.

10. Условия максимума момента реактивных СИД.

11. Коэффициент редукции редукторных СИД (ДКР)

12. Электромагнитный момент гистерезисных СИД.
    
    

Тема 5. Шаговые двигатели.

1. Синхронизирующая способность. Выпадение из синхронизма, условия работы без пропуска.

2. Критерий работоспособности, качества работы. Режимы работы

3. Основные параметры ШД, характеристики. Их влияние на работу.
   
   

Тема 6. Исполнительные двигатели постоянного тока.

1. Основные характеристики ДПТ. (механическая, регулировочная, рабочая)

Тема 7. Бесконтактный двигатель постоянного тока. (БДПТ)

1. Критерий работоспособности и качества работы. Особенности. Отличия от ШД.

23. Сопоставительный анализ ВД с ДПТ и СД

1. Характеристики ВД. Электромагнитный момент.
   
   Тема 8. Коллекторные двигатели переменного тока.

2. Вывод электромагнитного момента

3. Механические и рабочие характеристики.

Раздел III. Способы управления и регулирования.

Тема 2. Трехфазный АД.

1. Регулирование момента путем отключения фаз. ( одной, двух)

2. Регулирование частоты вращения. Амплитудная, фазовая, частотная.

3. Пуск однофазного АД. Схемы включения(с емкостью, активным сопротивлением, индуктивностью). Векторные диаграммы.

4. Конденсаторный двигатель, векторные диаграммы.

5. Однофазный двигатель с расщепленными полюсами. Векторные диаграммы.
   
   

Тема 3. Управляемые исполнительные двигатели.

1. Способы управления. Амплитудный, фазный, амплитудно-фазный. Векторные диаграммы.

2. Электромеханическая постоянная времени (вывод). Влияние на характеристики переходных процессов и регулирование.
   
   Тема 4. Синхронные исполнительные двигатели.

3. Влияние параметров СИД на характеристики и управление.
   
   Тема 5. Шаговые двигатели.

4. Способ управления. Закон управления и управляющяя функция.

5. Временные диаграммы управляющих напряжений.

6. Режимы работы ШД.

Тема 6. Исполнительные двигатели постоянного тока.

1. Способы управления (якорное, полюсное). Особенности.

2. Вывод механической характеристики при якорном управлении

3. Вывод механической характеристики при полюсном управлении.

4. Коэффициент управления, электромеханическая постоянная и передаточная функция ДПТ.

5. Структура и принцип действия вентильного (ВД).

6. Режимы работы ВД. Требования к характеристикам.

7. Управление ВД.

Часть 3. Информационные электромеханические преобразователи

Раздел I. Типы преобразователей (конструкция, принцип действия).

Тема 9. Тахогенераторы.

1. Тахогенераторы постоянного тока.

2. Тахогенераторы переменного тока.

3. Асинхронные тахогенераторы.

4. Синхронные тахогенераторы.
   
   

Тема 10. Вращающиеся трансформаторы. (ВТ)

1. СКВТ (синусно-косинусный)

2. ЛВТ. (Линейный).

3. Сельсины.

4. Индикаторная и трансформаторная схема сельсина

Раздел II. Вопросы теории. Режимы работы. Характеристики.

1. ВТ. Схема замещения и векторная диаграмма.

2. ВТ. Вывод выходной характеристики. Обоснование нелинейности выходной характеристики.

3. СКВТ. Первичное симметрирование. Векторная диаграмма. Условие симметрирования.

4. СКВТ. Вторичное симметрирование. Векторная диаграмма. Условие симметрирования.

5. ЛВТ. Первичное симметрирование.

6. ЛВТ. Вторичное симметрирование.
   
   

Тема 11. Сельсины.

1. Индикаторный режим.

2. Вывод электромагнитного момента.

3. Работа в трансформаторном режиме.

Часть 4. Системы приводов. Принципы построения и исследование. Регулирование и управление. Методы исследования систем приводов.

Тема 8 Способы управления и законы управления приводами

1. Три структуры построения САР.

2. Регулятор и объект регулирования. Типы регуляторов.

3. Следящий привод. Требования к следящему приводу. Критерий работоспособности и качества регулирования.

4. Характеристики следящего привода. (Условие устойчивости. Статическая и динамическая погрешности. Добротность. Коэффициент успокоения. Частота затухающих колебаний.)

5. Следящий привод с П – регулятором. Условие устойчивости. Характеристики.

6. Следящий привод с Д – регулятором. Условие устойчивости. Характеристики.

7. Следящий привод с И – регулятором. Условие устойчивости. Характеристики.

8. Алгоритм построения системы управления и регулирования СП.

9. Методы исследования систем приводов. Аппарат исследования. Применение компьютерных программ.

10. Типы нагрузки приводов. Частотная зависимость Мс= Мс().

11. Требование соответствия законов изменения нагрузки Мс и электромагнитного момента Мэм.

12. Законы регулирования Мэм при разном характере изменения нагрузки Мс = Мс().

13. Структура привода, обеспечивающая амплитудно-частотное управление.

14. Законы управления напряжением и частотой в зависимости от видов нагрузки U=U()

15. Блок-схема аппаратной реализации амплитудно-частотного управления АП.

Тема 9 Векторное управление асинхронным электроприводом

16. Идея векторного управления.

17. Обоснование возможности теоретической реализации векторного управления.

18. Блок-схема устройства векторного управления АП.

16 Алгоритмы ШИМ_управления электроприводов АП

19. Идея широтно-импульсного регулирования. Формирование гармонического сигнала с помощью ШИМ.

20. Основные принципы управления трехфазным мостовым АИН.

21. Задача оптимизации алгоритма ШИМ-управления АИН электроприводов АП.

22. Алгоритмы ШИМ_управления транзисторного АИН электроприводов АП.

Версия: AAAAAAU2DJc Код: 000013762