Електричні машини транспортних засобів

Мета вивчення дисципліни: одержання здобувачами теоретичних та практичних знань з питань конструкцій тягових та допоміжних електродвигунів постійного, пульсуючого, змінного струму, двигунів з постійними магнітами та реактивного типу, аналізу роботи тягового електрообладнання в режимах пуску, регулювання частоти обертання та гальмування.
Практичне значення та використання отриманих знань:
навчальна дисципліна є базовою для професійної підготовки першого бакалаврського рівня електромеханіків. Вона надає здобувачам глибокі знання про принципи роботи тягових електромеханічних систем та пристроїв. Дисципліна забезпечує вивчення дисциплін: редизайн та ремонт електричних машин, випробування електричних машин і т.і.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Різновиди тягових електродвигунів та короткі відомості про них. Вимоги до тягових двигунів. Режими роботи тягових ЕМ. Загальні відомості про тягові передачі міського електротранспорту (МЕТ). Кінематичні схеми тягових передач. Особливості експлуатаційних умов для тягових двигунів.
Лекція 2. Розрахунок параметрів передачі. Розрахунок характеристик на ободі колеса.
Лекція 3. Пуск тягових двигунів постійного струму. Побудова діаграми пуску.
Лекція 4. Регулювання швидкості обертання тягових двигунів, їхні регулювальні властивості
Лекція 5. Розрахунок та побудова характеристики тягових двигунів при регулюванні частоти обертання.
Лекція 6. Характеристики тягових двигунів при гальмуванні.
Лекція 7. Характеристики тягових двигунів при регулюванні напруги живлення.
Лекція 8. Допоміжні тягові електричні машини.
Лекція 9 Характеристика неусталених процесів. Вплив вихрових струмів на протікання перехідних процесів. Індуктивність обмоток тягових машин. Рівняння перехідних процесів .
Лекція 10. Побудова характеристик розподілу індукції магнітного поля та кривих комутації. Аналіз магнітного поля машини при номінальному навантаженні та при перевантаженні.
Лекція 11. Двигуни пульсуючого струму. Особливості живлення тягових двигунів від випрямляча електрорухомого складу. Зменшення пульсації струму. Магнітні поля в двигунах пульсуючого струму.
Лекція 12. Особливості комутаційного процесу й компенсації змінної складової реактивної електрорушійної сили. Особливості розподілу напруги: по колу колектора. Додаткові втрати в двигунах пульсуючого струму.
Лекція 13. Режими роботи й характеристики асинхронних тягових двигунів.
Лекція 14. Особливості електромагнітних процесів в асинхронних тягових двигунах при живленні від статичних перетворювачів.
Лекція 15. Загальні порівняльні дані колекторних та безколекторних тягових двигунів, Електромеханічні процеси у вентильних двигунах з постійними магнітами, вентильні реактивні двигуни, безкорпусні тягові двигуни.

Лабораторні заняття

В ході лабораторних занять відбувається розширення, поглиблення й деталізація наукових знань, отриманих здобувачами на лекціях та в процесі самостійної роботи і спрямованих на підвищення рівня засвоєння навчального матеріалу, прищеплення умінь і навичок, розвиток наукового мислення мовлення здобувачів.
Загальною метою проведення лабораторних робіт є:
- допомогти студентам засвоїти та закріпити основні положення теоретичного курсу;
- прищепити студентам початкові навички дослідної роботи, зокрема, у виконанні досліджень експлуатаційних властивостей тягових електричних машин транспортних засобів, у оформленні результатів досліджень відповідно до державних стандартів;
- навчити студентів аналізувати результати експериментальних досліджень, робити узагальнення і висновки.

Лабораторне заняття № 1. Формування вхідних даних розрахунку
Мета заняття: Сформувати вхідних дані для розрахунку характристик тягового двигуна

Лабораторне заняття № 2. Розрахунок характеристик на ободі колеса
Мета заняття: Дослідження на ПЕОМ та аналіз характеристик на ободі колеса транспортного засобу

Лабораторне заняття № 3. Розрахунок ступеневої діаграми реостатного пуску
Мета заняття: Розрахувати та порівняти діаграми реостатного пуску при зміні прискорення транспортного засобу та пульсації струму якоря

Лабораторне заняття № 4. Розрахунок діаграми пуску при живленні від регулятора напруги
Мета заняття: Розрахувати та порівняти пускові діаграми транспортного засобу при регулюванні напруги та зміні прискорення транспортного засобу та пульсації струму якоря

Лабораторне заняття № 5. Розрахунок діаграми розгону транспортного засобу
Мета заняття: Розрахувати та проаналізувати діаграми розгону транспортного засобу до максимальної швидкості

Лабораторне заняття №6. Розрахунок ступеневої діаграми реостатного гальмування транспортного засобу
Мета заняття: Розрахувати та проаналізувати ступеневі діаграми реостатного гальмування транспортного засобу при зміні уповільненн транспортного засобу та пульсації струму якоря

Лабораторне заняття № 7. Аналіз експлуатаційних характеристик тягового двигуна.
Мета заняття: Розрахувати та проаналізувати механічні характеристики тягового двигуна при зміні напругі живлення, магнітного потоку, режиму роботи..

Для заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття

Установча лекція 1. "Розрахунок характеристик на ободі транспортного засобу".
Установча лекція 2. «Вентильні тягові двигуни»

Лабораторні заняття

Лабораторне заняття № 1. Аналіз експлуатаційних характеристик тягового двигуна.
Мета заняття: Розрахувати та проаналізувати механічні характеристики тягового двигуна при зміні напругі живлення, магнітного потоку, режиму роботи..

Лабораторне заняття № 2 Розрахунок характеристик на ободі колеса
Мета заняття: Дослідження на ПЕОМ та аналіз характеристик на ободі колеса транспортного засобу
Індивідуальна робота

Розрахунково-графічна робота
.
Під час вивчення дисципліни здобувачі виконують розрахунково-графічну роботу по розрахунку режимів роботи тягових двигунів постійного струму.
Мета розрахунково-графічної роботи - придбання практичних навиків по розрахунку режимів пуску, регулюванню збудження, гальмування тягових двигунів.

Розділи розрахунку
1. Розрахунок характеристик на ободі колеса транспортного засобу - 3 години;
2. Розрахунок реостатного пуску ТЕД -3 години;
3. Розрахунок пуску ТЕД при імпульсному регулюванні напруги -3 години;
4. Розрахунок регулювання швидкості ТЕД -3 години;
5. Розрахунок режиму гальмування -2 години;
6. Оформлення розрахунково-пояснювальної записки – 1 година
Оцінювання виконання розрахунково-графічної роботи здійснюється у 20 балів.

Пояснювальна записка містить 10-15 сторінок Кількість розділів – 5. Графічна частина – діаграми досліджуваних режимів.

Захист розрахунково-графічної роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.

Розрахунково-графічна робота для здобувачів заочної форми
Під час вивчення дисципліни здобувачі виконують розрахунково-графічну роботу по розрахунку розподілу магнітного поля тягових двигунів постійного струму.
Мета розрахунково-графічної роботи - придбання практичних навиків по розрахунку та аналізу конструктивного виконання двигунів на розподіл магнітного поля.

Розділи розрахунку
1. Розрахунок розподілу результуючого магнітного поля та комутації двигуна без додаткових полюсів -4 години;
2. Розрахунок розподілу результуючого магнітного поля та комутації двигуна з додатковими полюсами -3 години;
3. Аналіз магнітного поля при номінальному навантаженні -4 години;
4. Аналіз магнітного поля при перевантаженні -3 години;
5. Оформлення розрахунково-пояснювальної записки – 1 година
Оцінювання виконання розрахунково-графічної роботи здійснюється у 20 балів.

Пояснювальна записка містить 12-15 сторінок Кількість розділів – 4. Графічна частина – діаграми досліджуваних режимів.
Термін надання розрахунково-графічної роботи на перевірку – не пізніше ніж за місяць до початку сесії.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) Захисту лабораторних робіт. Захист проводиться на підставі оформлених звітів по кожній роботі. Сумарний бал по захисту лабораторних робіт становить 30 балів.
2) Двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
3) Бездоганне виконання розрахунково–графічної роботи. оцінюється у 20 балів.
4) Підсумковий контроль – залік.
Сумарна оцінка за виконання розрахунково–графічної роботи, лабораторних робіт, модульних контрольних робіт дорівнює 100 балам.