Тема 12. Конструктивное исполнение электродвигателей и передаточных механизмов

Конструктивное исполнение электродвигателей и передаточных механизмов. Классификация электродвигателей по конструкции, расположению вала, способу защиты от окружающей среды, быстроходности и напряжению. Область применения электродвигателей различных видов.

Методические указания

Изучая эту тему, следует ознакомиться с классификацией электрических машин в зависимости от расположения вала, способа защиты, быстроходности, напряжения и охлаждения. Обратить внимание на конструкции машин для горной промышленности: взрывобезопасные
и повышенной надежности.

Необходимо рассмотреть типы передач в электроприводах: зубчатые, червячные, цепные, ременные, гидравлические, дисковые, фрикционные, электромагнитные. Следует уяснить, для каких механизмов их применяют.

Вопросы для самопроверки

1. Как различают двигатели по способу защиты от окружающей среды, способу вентиляции, расположению вала и т. д.?

2. Как выполняют оболочку взрывобезопасного двигателя; где эти двигатели применяют?

3. Приведите классификацию электродвигателей по конструктивному исполнению.

4. В каких случаях требуется регулировать скорость привода с помощью передач?

5. Какие механические передачи являются жесткими, а какие гибкими?

Тема 13. Расчет подземных участков электрических сетей

Проектирование систем подземного электроснабжения: определение расчетных нагрузок и мощностей. Расчет кабельной сети на участке при нерегулируемом электроприводе (по нормальному режиму и по потере напряжения). Расчет кабельной сети на участке при регулируемом приводе. Определение величин токов короткого замыкания в подземных сетях напряжением до 1000 В и выше. Выбор и расчет кабеля при напряжении свыше 1000 В.

Методические указания

При изучении методов расчета элементов подземных участковых электрических сетей следует не только разобраться в порядке и особенности расчетов, но и уметь их применять.

Вопросы для самопроверки

1. Каков порядок расчета участковой кабельной сети?

2. Как осуществляют проверку параметров участковой сети на условие пуска?

3. В чем заключается выбор аппаратуры и ее проверка на токи короткого замыкания?

Тема 14. Основные энергетические показатели при электроснабжении горных предприятий

Основные энергетические показатели энергохозяйства и способы их улучшения. Коэффициент мощности. Оплата электроэнергии. Удельные нормы электропотребления.

Методические указания

При изучении этой темы особое внимание следует уделить изучению коэффициента мощности и способам его улучшения.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы особенности централизованного и местного способов компенсации угла сдвига фаз?

2. Что означает двухставочный тариф?

3. Как определить показатель энерговооруженности труда?

Тема 15. Электробезопасность при электрификации подземных работ

Опасности, связанные с применением электроэнергии в подземных выработках: поражение электрическим током, пожары от воспламенения изоляции электрооборудования, взрыв рудничной атмосферы.

Вопросы защиты от поражения электрическим током: действие тока на человека, режимы нейтрали, меры защиты от поражения электрическим током. Назначение защиты при прикосновении к корпусу электрооборудования, оказавшемуся под напряжением. Устройство защитных заземлений в горных выработках.

Методические указания

При изучении этой темы особое внимание необходимо обратить на вопросы и меры защиты от поражения электрическим током в подземных условиях.

Вопросы для самопроверки

1. Сравните системы с изолированной и глухозаземленной нейтралью по степени опасности поражения электрическим током, вероятности возникновения пожаров и взрывов.

2. Как устраивают защитное заземление в шахте?

3. В чем заключаются основные меры предупреждения пожаров, возникающих от электрического тока?

4. Каковы особенности и способы тушения воспламеняющегося электрооборудования?

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАЧЕТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ»

1. Что такое суточный график потребления электроэнергии?

2. Для чего электростанции объединяют в энергетическую систему?

3. В каких режимах работают тепловые, атомные и гидроэлектростанции?

4. Для чего служат подстанции?

5. Перечислите электропотребителей горного предприятия, относящихся к I, II, III категориям. Как они должны обеспечиваться электроэнергией? На какое время допустим перерыв в электроснабжении этих категорий потребителей?

6. Что определяет выбор схемы электроснабжения конкретного предприятия?

7. Что подразумевается под первой, второй и третьей ступенью распределения электроэнергии?

8. Что такое глубокий ввод электроэнергии?

9. Перечислите основные требования к схемам электроснабжения.

10. Нарисуйте и поясните магистральную схему распределения электроэнергии на промышленном предприятии.

11. Нарисуйте и поясните радиальную схему распределения электроэнергии на промышленном предприятии.

12. Поясните, что такое короткое замыкание и в чем состоит его опасность.

13. Назовите причины и виды коротких замыканий.

14. Для чего производится расчет токов коротких замыканий?

15. Дайте определение силового трансформатора. Для каких целей он применяется в электроснабжении?

16. Из каких основных частей состоит силовой трансформатор?

17. На основании, каких показателей выбирается число и мощность силовых трансформаторов?

18. Перечислите коммутационное оборудование, применяющееся для размыкания электрических цепей под нагрузкой и без нагрузки.

19. Как устроены высоковольтные масляный и воздушный выключатели?

20. Для чего применяются измерительные трансформаторы тока и напряжения?

21. Для чего в электрических сетях применяются реакторы? Объясните их устройство и принцип действия.

22. В чем состоит опасность поражения человека электрическим током и как проявляется его воздействие на организм человека?

23. При каких величинах напряжения в соответствии с ПУЭ должны применяться заземления?

24. Перечислите признаки помещений с повышенной опасностью поражения электрическим током и особо опасных.

25. Какие части электрооборудования подлежат заземлению?

26. В чем состоит особенность электроснабжения рудников?

27. Перечислите способы электроснабжения подземных горных работ.

28. Что такое механическая характеристика и чем определяют степень ее «жесткости»?

29. Какие параметры влияют на форму механических характеристик двигателей постоянного и переменного токов?

30. Перечислите режимы работы двигателей постоянного
и переменного токов и укажите область их применения в горной промышленности.

31. Сравните между собой двигатели с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением в отношении пускового момента, перегрузочной способности и вида механической характеристики.

32. Перечислите основные способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока.

33. Перечислите основные способы регулирования частоты вращения двигателей переменного тока.

34. Что определяет допустимую температуру нагрева электрических машин?

35. Дайте характеристику продолжительного, повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы двигателя.

36. Как классифицируются электрические машины по расположению вала, способу защиты от воздействия окружающей среды, быстроходности и номинальному напряжению?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

В процессе изучения курса студенту необходимо выполнить контрольную работу. При этом рекомендуется пользоваться данными методическими указаниями.

Контрольная работа состоит из двух заданий. Каждое задание включает в себя десять вариантов. Студент выбирает вариант в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки (десятый вариант соответствует нулю).

Образец оформления титульного листа контрольной работы приведен в приложении.

Задание 1

1. Перечислить категории электропотребителей на горном предприятии и привести их подробную характеристику.

2. Начертить и привести подробное описание магистральной, радиальной и смешанной схем внешнего электроснабжения горного предприятия.

3. Перечислить основные требования к схемам электроснабжения.

4. Подробно описать выбор числа и мощности силовых трансформаторов с помощью метода центра электрических нагрузок.

5. Подробно описать принцип действия и устройство силового масляного трансформатора.

6. Подробно описать принцип действия и устройство высоковольтных масляного и воздушного выключателей.

7. Перечислить режимы работы электродвигателей постоянного и переменного токов и указать область их применения в горной промышленности. Сравнить между собой двигатели с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением в отношении пускового момента, перегрузочной способности и вида механической характеристики.

8. Описать, как различаются электродвигатели по способу защиты от окружающей среды, способу вентиляции, расположению вала. Как выполняют взрывобезопасную оболочку электродвигателя и где эти электродвигатели применяют?

9. Нарисовать схемы включения человека между двумя проводами в системе с изолированной нейтралью, между проводом и землей в системе с заземленной нейтралью, между проводом и землей в системе с изолированной нейтралью.

10. Нарисовать схемы и подробно описать способы устройства защитных заземлений в системе с изолированной нейтралью и в системе с глухим заземлением нейтрали.

Задание 2

Расчетный ток группы двигателей = x. Пусковой ток наибольшего двигателя составляет 175 А, а его расчетный ток – 30 А. Выбрать сечение кабеля, если расстояние от подстанции равно y. Определить потери напряжения в линии при нормальной работе и при пуске двигателя наибольшей мощности. Значения параметров x, y приведены в таблице.

Номер варианта
x, А
y, м

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Волотковский, С.А. Основы электроснабжения горных предприятий / С.А. Волотковский. – Киев : Высш. шк., 1978.

2. Грейсух, М.В. Расчеты по электроснабжению промышленных предприятий / М.В. Грейсух, С.С. Лазарев. – Москва : Энергия, 1977.

3. Медведев, Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий / Г.Д. Медведев. – Москва : Недра, 1988.

4. Правила устройства электроустановок. – Москва : Энергия, 1991.

5. Справочник энергетика. – М : Энергия, 1970.

6. Ястребов, П.П. Электротехника и электрооборудование / П.П. Ястребов, И.П. Смирнов и др. – Воронеж : изд-во Воронежского университета, 1978.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Министерство образования и науки Республики Бурятия