Рабочая программа учебной дисциплины электрические и электронные аппараты
.RU

Рабочая программа учебной дисциплины электрические и электронные аппараты




НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Электромеханический факультет


Кафедра электротехнических комплексов


“УТВЕРЖДАЮ”
Декан Электромеханического факультета
Щуров Н.И.

“___ ”______________2006 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ


ООП – Направление 140600 – Электротехника, электромеханика и электротехнологии специальности: 140606 – Электрический транспорт, 140604 – Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов, 140601 – Электромеханика, 140605 – Электротехнологические установки и системы, 140607 – Электрооборудование автомобилей и тракторов, 140609 – Электрооборудование летательных аппаратов, 150202 – Оборудование и технологии сварочного производства, 220301 – Автоматизация технологических процессов и производств по отраслям. Уровень подготовки: бакалавриат и инженерная подготовка

Факультет Электромеханический

Курс 3, семестр 6

Лекции 34часов по учебному плану

Практические работы 17 часов по учебному плану

Лабораторные работы 17 часов по учебному плану

Курсовая работа 6 семестр

Самостоятельная работа 87 часов по учебному плану

Экзамен 6 семестр по учебному плану

Всего 155 часов по учебному плану]


Новосибирск

2006


Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по подготовке инженеров направления 140600 Электротехника, Электромеханика и Электротехнологии.

Индекс регистрации №207 утв.пр. МО РФ №686 от 02.03.2000г.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Электрического транспорта

Протокол № от «_____»___________________2005г.


Программу разработали:

Профессор кафедры ЭТК________________________Порсев Е.Г., д.т.н., с.н.с.

Доцент кафедры ЭТК________________________Бирюков В.В., к.т.н., доцент


Заведующий кафедрой Электротехнических комплексов
________________________Щуров Н.И., д.т.н., профессор

Ответственный за основную

образовательную программу


Профессор кафедры ЭТК______________________Кузнецов С.М., к.т.н., доцент



Таблица 1. 1.Требования государственного образовательного стандарта (ГОС)

Шифр

дисциплины

Содержание учебной дисциплины

Часы




ОПД.Ф.08

Электрические и электронные аппараты:

электрический аппарат как средство управления режимами работы, защиты и регулирования параметров системы; электромеханические аппараты автоматики, управления, распределительных устройств и релейной защиты; физические явления в электрических аппаратах; электрические контакты; термическая и электродинамическая стойкость электрических аппаратов; электронные и микропроцессорные аппараты; физические явления в электронных аппаратах; гибридные электрические аппараты; выбор, применение и эксплуатация электрических аппаратов.

170


1.1.Квалификационные требования, требования к квалификационной

подготовленности

^ БАКАЛАВР ДОЛЖЕН:

Иметь представление:

- об основных видах Э и ЭА, принципах их действия, современных методах их изготовления, об областях их рационального применения и особенностях эксплуатации;

- о назначении и применении Э и ЭА в системах электрического привода, электрического транспорта, электротехнологических установках и системах их электроснабжения;

- о месте и роли новых электротехнических материалов в электроаппаратостроении;

- об основах физических процессов в электрических, тепловых и магнитных полях;

- об основах расчёта и проектирования элементов электрических и электронных аппаратов (Э и ЭА);

- о тенденциях развития контактного и бесконтактного аппаратостроения.

^ Уметь использовать:

- основные физические законы для описания процессов в ЭА при различных условиях;

- методы анализа и расчёта процессов и режимов работы электронных и электрических аппаратов;

- справочный аппарат по выбору требуемых конструкционных и электротехнических материалов при проектировании электрических аппаратов, типовых элементов и изделий при разработке конкретных электронных и электрических аппаратов;

- информационные технологии при моделировании и конструировании электрических и электронных аппаратов.

Владеть:

- методами расчёта контактных и бесконтактных аппаратов;

- методами выбора различных электронных, электрических и гибридных аппаратов;

- способами анализа электронных ключей.

^ Иметь опыт:

- составления расчётных схем для анализа и проверки работоспособности электрических и электронных аппаратов;

- составления структурных схем замещения для магнитных цепей, электронных схем и электромагнитных систем;

- распознавания элементов Э и ЭА в электрических схемах и анализа работы Э и ЭА в схемах электромеханических систем: автоматизированного электропривода, электрического транспорта, электротехнологических установках, летательных аппаратов, объектов нефтегазового комплекса и системах их электроснабжения;

- использования Э и ЭА в электромеханических системах и видеть перспективы их развития во взаимосвязи со смежными областями науки и техники.

Знать:

- принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых Э и ЭА;

- основные объекты, явления и процессы, связанные с конкретной областью применения Э и ЭА, и уметь использовать методы научных исследований при анализе их работы.




^ 2.1.Основание для введения

Программа курса соответствует ГОС по направлению 140600.


2.2.Адресат

Настоящая программа является основным документом, определяющим содержание курса для подготовки бакалавров по направлению 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» и последующей подготовки инженеров по специальностям:

140601 - Электромеханика,

140604 - Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов,

140605 - Электротехнологические установки и системы,

140606 - Электрический транспорт,

140607 - Электрооборудование автомобилей и тракторов,

140609 - Электрооборудование летательных аппаратов,

150202 – Оборудование и технология сварочного производства,

220301 – Автоматизация технологических процессов и производств по отраслям:

а)Автоматизация технологических процессов и производств в нефтяной и газовой промышленности,

б)Автоматизация технологических процессов и производств в пищевой промышленности,

в)Компьютерные системы управления производством и бизнесом в электромашиностроении

в Новосибирском государственном техническом университете.


^ 2.3.Основная цель

Преподавание курса Э и ЭА преследует достижение целей, связанных с формированием следующих интеллектуальных умений:

- изучение особенностей процессов, возникающих в коммутационных устройствах и системах управления, приводах и других элементах аппаратов, физических явлений в них, основных соотношений и зависимостей и характерных технических параметров;

- распознать ситуацию, выделять цели, методы и средства решения задачи;

- анализировать полученные результаты и прогнозировать их изменение при изменении исходных данных и возмущающих воздействиях;

- представлять результаты работы в удобной для восприятия форме;

- адекватно осуществлять самооценку и самоконтроль в процессе выполнения работы.


2.4.Ядро

Базовая основная часть дисциплины

№ п/п

Наименование модуля

Лекции,

часов

Лабораторные и практические занятия, часов

Самостоятель-ная работа,

часов

1.

Общие понятия, назначение и области использования электрических и электронных аппаратов в устройствах электромеханики. Электрические контакты, токоведущие части и их нагрев

6

2+2

10

2.

Физические основы и процессы при отключении электрической цепи.

6

4+4

20

3.

Приводы электрических аппаратов

8

4+4

15

4.

Бесконтактные электрические аппараты

8

4+4

27

5.

Электрические и электронные аппараты в распределительных устройствах и системах управления электроприводами

6

3+3

15


^ Содержание курса

Курс изучается в 6 семестре учебного плана и содержит:

Лекций 34 часа, практических занятий – 17 часов, лабораторных работ – 17 часов, курсовая работа в объёме 17 часов, самостоятельная работа студентов 85 часов.


Модуль 1. Общие понятия, назначение и области использования электрических и электронных аппаратов в устройствах электромеханики. электрические контакты, токоведущие части и их нагрев.

^ Тема 1. Введение. Цели и задачи курса. (2 часа).

Назначение и классификация электронных и электрических аппаратов, стандарты и требования, предъявляемые к ним. Определение понятия электрических и электронных аппаратов, их элементов и назначение Э и ЭА в системах и устройствах электромеханики.

^ Тема 2. Электродинамическая стойкость электрических аппаратов. (2 часа).

Электродинамические усилия в элементах Э и ЭА при работе в цепях постоянного и переменного тока. Активные потери энергии в аппаратах.

^ Тема 3. Электрические контакты. (2 часа).

Материалы и конструкции контактов. Контактное сопротивление. расчёт сильноточных и слаботочных контактов. Нагрев контактов и токоведущих частей электрических аппаратов в установившемся режиме и при коротком замыкании. Термическая стойкость аппаратов. Износ контактов и факторы, влияющие на износ.

Модуль 2.Физические основы и процессы при отключении электрических цепей.

Тема 4. Электрическая дуга отключения. (2 часа).

Свойства дугового разряда. Вольт-амперные характеристики электрической дуги. Условия стабильного горения и гашения дуги. Особенности гашения дуги переменного тока. Восстановление электрической прочности воздушного промежутка.

^ Тема 5. дугогасительная среда и дугогасительные устройства. (4 часа).

Понятие «дугогасительная среда», её виды, влияние на процесс отключения тока в различных режимах работы электрической сети. Восстанавливающее напряжение. Ток среза. Физические основы и способы гашения дуги, конструкции дугогасительных устройств переменного и постоянного тока в аппаратах до и выше 1000В.


Модуль 3.Приводы электрических аппаратов.

Тема 6. Электромагнитные цепи. (2 часа).

Основные законы магнитных цепей; методы расчёта магнитных проводимостей воздушных промежутков. Геометрическая форма электромагнита. Выбор оптимальной формы. Магнитные цепи электромагнитов постоянного и переменного тока. Коэффициент рассеяния. Влияние коэффициента рассеяния на расход активных материалов.

^ Тема 7. Приводы электрических аппаратов. Расчёт приводов. (2 часа).

Классификация приводов ЭА. Расчёт тяговых сил и тяговых характеристик электромагнитных приводов. Согласование тяговых и механических противодействующих характеристик. Время срабатывания и отпускания электромагнитов постоянного и переменного тока. Способы ускорения и замедления движения якоря при срабатывании и отпускании электромагнита.


Модуль 4.Бесконтактные электрические аппараты.

Тема 8. Бесконтактные электрические аппараты на основе ферромагнитных материалов (2 часа).

Общая характеристика, принцип действия и классификация бесконтактных аппаратов. Материалы магнитопроводов магнитных усилителей. Принцип работы дросселя насыщения. Магнитные усилители и использование их в электротехнике. Магнитные усилители с самоподмагничиванием. Трансформаторы тока и напряжения постоянного тока. Расчёт дросселя насыщения и трансформатора тока.

^ Тема 9. Электронные аппараты (4 часа).

Определение, классификация и характеристики элементной базы электронных аппаратов. Режимы работы, способы коммутации, схемные решения и основы расчёта и выбора элементной базы простейших сильноточных электронных ключей на базе SCR-, GTO-,IGCT-тиристоров и IGBT-транзисторов в коммутирующих и регулирующих аппаратах.

^ Тема 10. Защита полупроводниковых аппаратов. Комбинированные аппараты.(4 часа).

Последовательное и параллельное включение полупроводниковых приборов. Защита полупроводниковых приборов от перенапряжений, чрезмерного нарастания электрического тока при включении, тока короткого замыкания. Расчёт элементов электронных аппаратов и защищающих их цепей.

Коммутационные и защитные контактно-полупроводниковые аппараты: схемные решения, принцип работы. Коммутирующие комбинированные аппараты на основе воздушных выключателей, с предвключаемым резистором, токоограничивающие. Устройства защитного отключения.


Модуль 5. Электрические и электронные аппараты в распределительных устройствах.

Тема 11. Аппараты распределительных устройств низкого и высокого напряжений (4 часа).

Плавкие предохранители, типы и конструкция. Характеристики отключения электрической цепи. Выбор плавких предохранителей. Контакторы, пускатели (контактные и бесконтактные). Реле защиты и автоматики, их основные характеристики.

^ Тема 12. Пускорегулирующие аппараты (2 часа).

Электрические муфты управления. Конструкции муфт трения и сцепления. Передаваемый момент. Выбор муфт.

^ Тема 13. Выключатели цепей высокого напряжения (2 часа).

Разъединители, отделители, короткозамыкатели, реакторы. Назначение и устройство. Высоковольтные выключатели, устройство, назначение и области применения.


^ 2.5.Требования к начальной подготовке, необходимые для

успешного освоения дисциплины.

Необходимы знания курсов:

теоретические основы электротехники, физика,

дифференциальное и интегральное исчисление,

опыт работы на персональном компьютере, знание прикладной программы Компас – 3Д.


^ 2.6.Уровень требований по сравнению со Стандартом


Таблица 2

Особенность (принцип)

Пояснение

*Уровень требований по сравнению со Стандартом

Соответствует стандарту

*Объем в часах


Соответствует стандарту


^ 2.7.Объём в часах

Лекции 34часов по учебному плану

Практические работы 17 часов по учебному плану

Лабораторные работы 17 часов по учебному плану

Курсовая работа 6 семестр

Самостоятельная работа 87 часов по учебному плану

Экзамен 6 семестр по учебному плану

Всего 155 часов по учебному плану]

Соотношение между теоретической и практической частями дисциплины по аудиторным занятиям 1:1.


^ 2.8.Межпредметные связи


Название учебной дисциплины

Знать

Уметь

^ Дисциплины, предшествующие по учебному плану

Физические основы электроники

Принцип работы полупроводниковых приборов

Использовать справочный аппарат по выбору полупроводниковых приборов

Теоретическая механика

Закон сохранения энергии

Составлять энергетический баланс прибора

Прикладная механика

Принципы построения кинематических схем

Составлять кинематические схемы аппаратов

Математика

Дифференциальное и интегральное исчисление

Описывать процессы в аппаратах в дифференциальной и интегральной формах

Материаловедение и технологии конструкционных материалов

Свойства ферромагнитных, проводниковых и изоляционных материалов

Использовать справочный аппарат по выбору материалов

^ Последующие дисциплины учебного плана

Электрический привод

Основы коммутации силовых электрических цепей

Выбирать типы и габариты коммутационных аппаратов для управления и защиты электроприводами

Силовая электроника

Основы бесконтактной коммутации силовых электрических цепей

Выбирать типы принципиальных схем для коммутации силовых цепей

Электрическое оборудование автомобилей и тракторов

Принцип работы автотракторных электрических аппаратов

Выбирать типы и габариты аппаратов

Электроснабжение предприятий

Принцип работы сильноточных и высоковольтных Э и ЭА

Синтезировать схемы электроснабжения предприятий




Таблица 2. После изучения дисциплины студент будет




^ Знать смысл, различать и осознанно использовать следующие общие понятия:

Уметь:

1

Электрический аппарат

- объяснить понятия «электрический аппарат», «электронный аппарат»;

- нарисовать структурную схему, пояснить принцип работы, назначение и взаимодействие функциональных узлов;

- дать краткую историческую характеристику развития (совершенствования) отдельных элементов.

2

Магнитная цепь

- классифицировать типы магнитных цепей;

- изобразить на чертеже магнитную цепь заданного ЭА;

- выбрать материалы для магнитной цепи постоянного и переменного тока;

- определять роль воздушного зазора в магнитной цепи;

- кратко изложить методы расчёта магнитной цепи постоянного и переменного тока.

3

Гашение дуги в электрических аппаратах

- объяснить понятия: «дугогашение, дугогасительная среда, восстанавливающее напряжение, ток среза, отключаемая мощность»;

- объяснить физические основы гашения дуги постоянного и переменного тока;

- перечислить факторы, способствующие горению и угасанию дуги;

- учесть в расчётах роль уровня рабочего напряжения и параметров защищаемой электрической цепи.

4

Электрическая цепь главного тока (силовая цепь)

- изобразить на чертеже электрическую цепь главного тока (силовую цепь);

- пояснить назначение её элементов;

- выбрать материалы элементов силовой цепи аппарата;

- обосновать применение тех или иных материалов, рассмотреть оптимальные варианты;

5

Привод электрического аппарата

- объяснить назначение привода электрического аппарата;

- перечислить типы приводов, дать им краткую характеристику и области применения;

- нарисовать кинематические схемы приводов известных типов;

- пояснить понятия «тяговая и электромеханическая характеристики» и их согласование;

- изложить методы расчёта приводов;

- пояснить основные характеристики привода: ток включения, ток удержания, время включения и отключения.

6

Дугогасительная система

- различать отдельные элементы и пояснить их назначение в дугогасительной системе аппаратов до 1000В;

- изложить особенности дугогашения и дугогасительных систем выше 1000В;

- объяснить понятие «дугогасительная среда», её роль в процессе гашения дуги;

- перечислить типы дугогасительных сред и устройств, пояснить области их применения;

- привести примеры конструкций дугогасительных устройств аппаратов с рабочим напряжением до и выше 1000В.

7

Бесконтактные электрические аппараты и электронные в том числе

- различать электронные электрические аппараты управления и защиты, а также универсальные устройства;

- изложить их основные достоинства и особенности применения;

- пояснить особенности бездугового отключения электрической цепи;

- пояснить принцип работы бесконтактных аппаратов на основе ферромагнитных материалов (магнитных усилителей), типы МУ, алгоритмы расчёта;

- нарисовать структурные схемы известных электронных аппаратов, пояснить назначение структурных узлов, изложить принцип работы;

- составить из типовых электронных элементов (элементов сильноточной и слаботочной электроники) принципиальную схему узла заданного электронного аппарата, а также аппарата в целом.

8

Аппараты распределительных устройств

- пояснить назначение аппаратов распределительных устройств (РУ) до и выше 1000В;

- перечислить типы аппаратов для каждого типа РУ;

- изложить основные требования к ним;

- привести примеры конструктивного исполнения распределительных устройств (РУ) до и выше 1000В.




Таблица 3 Описание лекционных занятий

Блок, модуль, раздел, тема

Часы




Семестр №_6__

Модуль 1. Общие понятия, назначение и области использования электрических и электронных аппаратов. электрические контакты

6




Модуль 2. Физические основы и процессы при отключении электрических цепей

6




Модуль 3. Приводы электрических аппаратов

4




Модуль 4. Бесконтактные электрические аппараты

10




Модуль 5. Электрические и электронные аппараты в распределительных устройствах

8





^ 5.Тематика практических занятий и лабораторных работ

Таблица 5 Описание практических занятий и лабораторных работ

Блок, модуль, раздел, тема

Учебная деятельность*

Часы




Семестр №__6_ Практические занятия

Модуль 1


Модуль 3


Модуль 4


Модуль 4

1.Расчёт элементов цепей полупроводниковых аппаратов постоянного тока.

2.Расчёт магнитных цепей постоянного тока различной конфигурации.

3.Расчёт магнитных цепей переменного тока различной конфигурации.

4.Расчёт, построение и согласование характеристик тяговых и противодействующих механических сил электромагнитных приводов.

5.Расчёт коммутирующих контактов.

6.Расчёт элементов цепей полупроводниковых аппаратов переменного тока.

7.Расчёт элементов цепей гибридных аппаратов.

8.Расчёт магнитного усилителя постоянного тока.


2


2


2


2

2


2


2


3




Семестр № 6 Лабораторный практикум

Модуль 1


Модуль 3


Модуль 5


Модуль 4


Модуль 4


Модуль 4


Модуль 4


Модуль 4


Модуль 5

1.Исследование электрического сопротивления контактов электрического аппарата

2.Исследование электромеханических характеристик контактора

3.Исследование время-токовой характеристики теплового реле электрического аппарата постоянного и переменного тока

4.Исследование характеристик трансформатора постоянного тока на базе магнитного усилителя

5.Исследование характеристик трансформатора постоянного напряжения на базе магнитного усилителя

6.Исследование электромагнитных процессов электронных ключей с частотно-импульсным управлением

7.Исследование электромагнитных процессов электронных ключей с широтно-импульсным управлением

8.Исследование рабочих характеристик гибридного аппарата

9.Исследование рабочих характеристик бесконтактных датчиков тока, напряжения, температуры.

4


4


4


4


4


4


4


4


4






Ведущий преподаватель назначает 4 лабораторные работы на выбор

17





^ 6. Учебная деятельность

Студенты выполняют две контрольные работы (кр) по теоретическому материалу и курсовую работу (КР).

6.1. Контрольные работы

Темы контрольных работ задаются лектором в соответствии с их перечнем, приводимым ниже

1. Назначение и классификация электрических аппаратов.

2. Назначение и классификация электронных аппаратов.

3. Требования, предъявляемые к электрическим и электронным аппаратам.

4. Условно-графические обозначения основных типов аппаратов.

5. Примеры включения электрических аппаратов в схемы слаботочных электрических цепей.

6. Примеры включения электрических аппаратов в схемы сильноточных электрических цепей.

7. Примеры включения электронных аппаратов в схемы слаботочных электрических цепей.

8. Примеры включения электронных аппаратов в схемы сильноточных электрических цепей.

9. Усилия и моменты, действующие на элементы Э и ЭА при работе в цепях постоянного тока.

10. Усилия и моменты, действующие на элементы Э и ЭА при работе в цепях переменного тока.

11. Методика расчёта электродинамического усилия в элементах электрического аппарата по результатам взаимодействия проводника с током и магнитного поля.

12. Методика расчёта электродинамического усилия в элементах электрического аппарата по энергетическому балансу системы проводников с током.

13. Виды потерь в электрических и электронных аппаратах.

14. Способы передачи теплоты между элементами аппарата и окружающей средой.

15. Уравнение теплового баланса в Э и ЭА.

16. Нагрев аппаратов в установившихся и переходных процессах.

17. Нагрев аппаратов в режиме короткого замыкания.

18. Термическая стойкость электрических и электронных аппаратов.

19. Электрические контакты. Понятие и условие работы.

20. Контактное электрическое сопротивление. Понятие и основные математические модели.

21. Материалы и конструкции контактов.

22. Режимы работы контактов.

23. Износ контактов и факторы, влияющие на износ.

24. Электрическая дуга. Характеристики дугового разряда.

25. Вольтамперные характеристики электрической дуги.

26. Особенности гашения дуги переменного тока при различном характере нагрузки.

27. Условия стабильного горения и гашения дуги.

28. Физические способы гашения электрической дуги.

29. Конструкции дугогасительных устройств переменного и постоянного тока.

30. Классификация приводов электрических аппаратов.

31. Электромагнитный привод. Кинематическая схема.

32. Магнитные цепи электромагнитов постоянного и переменного тока. Основные расчётные формулы.

33. Требования к материалам магнитных цепей.

34. Катушки электромагнитов. Основные расчётные формулы.

35. Сила тяги электромагнитов. Условия возникновения. Основные факторы, влияющие на силу тяги.

36. Динамика работы и время срабатывания электрического аппарата.

37. Способы ускорения и замедления движения якоря при срабатывании и отпускании электромагнита.

38. Принцип действия и кинематические схемы контактных аппаратов с соленоидным, электродвигательным, пружинным и грузовым приводом.

39. Общая характеристика, принцип действия и классификация бесконтактных аппаратов.

40. Принцип работы дросселя насыщения.

41. Принцип работы и схемы трансформаторов тока и напряжения на базе магнитного усилителя.

42. Магнитные усилители с самоподмагничиванием.

43. Определение, классификация и характеристика элементной базы электронных аппаратов.

44. Режимы работы и способы коммутации электронных аппаратов.

45. Схемные решения и основы расчёта и выбора элементной базы полупроводниковых выпрямителей.

46. Схемные решения, основы расчёта и выбора элементной базы сильноточных электронных ключей на базе тиристоров в коммутирующих и регулирующих аппаратах.

47. Схемные решения, основы расчёта и выбора элементной базы сильноточных электронных ключей на базе GTO-тиристоров в коммутирующих и регулирующих аппаратах..

48. Схемные решения, основы расчёта и выбора элементной базы сильноточных электронных ключей на базе IGBT-транзисторов в коммутирующих и регулирующих аппаратах.

49. Последовательное и параллельное соединение полупроводниковых приборов.

50. Защита полупроводниковых аппаратов от перенапряжений, чрезмерного нарастания тока при включении, тока короткого замыкания.

51. Гибридные коммутационные и защитные контактно-полупроводниковые аппараты: схемные решения, принцип работы.

52. Коммутирующие комбинированные аппараты на основе воздушных выключателей.

53. Коммутационные аппараты низкого напряжения: рубильники, переключатели и т.п.: назначение, кинематические схемы, принцип работы.

54. Коммутационные аппараты высокого напряжения: разъединители, отделители, короткозамыкатели: назначение, кинематические схемы, принцип работы.

55. Электромагнитные реле, контакторы, магнитные пускатели: назначение, кинематические схемы, особенности работы.

56. Тепловые реле: назначение, кинематические схемы, особенности работы.

57. Герконовые реле: назначение, кинематические схемы, особенности работы.

58. Пускорегулирующие аппараты низкого и высокого напряжения: контроллеры, командоаппараты – назначение, характеристики, принцип работы.

59. Реостаты, реакторы: назначение, характеристики, принцип работы.

60. Электрические муфты управления (электромагнитные, фрикционные, гистерезисные) – назначение, характеристики, принцип работы.

61. Защитные аппараты: предохранители плавкие, выключатели автоматические – назначение, характеристики, принцип работы.

62. Разрядники, ограничители напряжения – назначение, характеристики, принцип работы.

63. Варисторы – назначение, характеристики, принцип работы.

64. Расчёт контактов электрического аппарата.

65. Расчёт динамической стойкости шин.

66. Тепловой расчёт элементов аппарата.

67. Расчёт скорости восстановления напряжения.

68. Расчёт дросселя насыщения.

69. Расчёт трансформатора тока.

70. Расчёт элементов электронных аппаратов и защищающих их цепей.

71. Расчёт реостатов и реакторов.

72. Вольтамперная характеристика диода, тиристора, симистора, транзистора.


6.2.Курсовая работа

Целью курсовой работы является формирование и закрепление у студентов практических навыков математического описания (формализации) процессов или явлений, протекающих в аппаратах, расчёта необходимых характеристик, параметров, разработку конструкции или составления электрических и электронных схем, оформления расчётных материалов по нормам ЕСКД. Студенты должны уметь разрабатывать алгоритм решения поставленной задачи, выбирать методы решения отдельных подзадач с привлечением ПК, анализировать полученные результаты.

Тема КР каждым студентом выбирается из ”Методических указаний к выполнению курсовой работы“ в соответствии с шифром зачётной книжки и связана с разработкой аппарата одного из приведенных ниже вариантов конструкции:

1.^ Полупроводниковые ключи постоянного и переменного тока.


В результате выполнения задания студентом должны быть предложены: принципиальная электрическая схема ключа, структурная схема цепей управления им, конструкция аппарата, описан принцип его работы, на основе диаграмм электромагнитных процессов рассчитаны параметры элементов и по справочным данным выбраны конкретные типы полупроводниковых и иных элементов ключа, обеспечивающих его работу при заданном режиме и характере нагрузки.

^ Пример варианта задания: используя SCR-тиристор, разработать электронный ключ постоянного тока с блоком емкостной коммутации, коммутирующий активную нагрузку мощностью 50 кВт, питающуюся в повторно-кратковременном режиме от сети постоянного тока 600В при длительности цикла Тр=10 мин и ПВ=75%.

2.^ Гибридные электрические аппараты.


В результате выполнения задания студентом должны быть предложены: принципиальная электрическая схема ключа, конструкция аппарата, описан принцип его работы, на основе диаграмм электромагнитных процессов рассчитаны параметры полупроводниковых элементов и выбраны конкретные их типы, произведён расчёт элементов контактной части ключа, обеспечивающих его работу при заданном режиме и характере нагрузки.

^ Пример варианта задания: используя IGCT-тиристор, разработать электронный ключ переменного тока для коммутации трёхфазной активно-индуктивной нагрузки мощностью 100 кВт, питающейся в длительном режиме от источника напряжения 380/220В, 50Гц.


3.^ Контактные электрические аппараты.


В результате выполнения задания студентом должны быть предложены : принципиальная электрическая схема аппарата, конструкция магнитной системы, конструкция коммутирующих контактов и материал, из которого они изготовлены, описан принцип его работы, построены тяговые и электромагнитные характеристики аппарата, произведены расчёты контактной и электромагнитной систем аппарата, а также тепловых нагрузок всех систем, подтверждающих работоспособность аппарата.

^ Пример варианта задания: разработать реле токовое на номинальный электрический ток катушки Iн=120А, пороговый ток срабатывания Iср=90А, воздушный зазор между контактами реле δ=4·10-3м, для приведенной начальной противодействующей силы Fmax=5Н, номинальный электрический ток коммутирующих контактов Iнк=1,5А, номинальное напряжение коммутируемой цепи Uнк=55В, режим работы аппарата – длительный, род тока – постоянный.


^ 7.Правила аттестации студентов по учебной дисциплине




Вид деятельности по изучению курса

Баллов

1

Контрольная работа №1

10

2

Контрольная работа №2

10

3

Лабораторные работы, выполненные по расписанию занятий с выполнением предварительного теста по теме выполняемой лабораторной работы и защитой в день её выполнения

10 баллов за каждую ЛР

4

Посещение практических занятий по расписанию

5 за каждое занятие

5

Курсовая работа

25

6

Регулярное посещение занятий

10

7

Зачётно-аттестационное задание (тест)

20


Максимальный балл проставляется за качественное выполнение задания и сдачу его в установленный срок. Максимальное количество баллов 155. для получения зачёта по курсу за семестр необходимо набрать не менее 100 баллов.


^ 8.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА


1. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. – М.: Энергоиздат, 1988.- 720с.

2. Электрические и электронные аппараты.: учебник для вузов / Под ред. Ю.К. Розанова.- М.: Энергоатомиздат, 1998.

3. Кукеков Г.А. и др. Полупроводниковые электрические аппараты. - М.: Энергоатомиздат, 1991.- 256 с.

4. Сахаров П.В. Проектирование электрических аппаратов. - М.: Энергия, 1971.-554с.

5. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. – М.: Энергоатомиздат, 1992. 

6. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые полупроводниковые устройства. Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1985.- 400с.

7. Буткевич Г.В., Дегтярь В.Г., Сливинская А.Г. Задачник по электрическим аппаратам.- М.: Высшая школа, 1988.

8. Намитков К.К., Ильина Н.А., Шкловский И.Г. Аппараты для защиты полупроводниковых устройств. – М.: Энергоатомиздат, 1988.-280 с.

9.Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника: Учеб. Пособие.- Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2000.- 448с.

10.Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учеб. Пособие.- Новосибирск: изд-во НГТУ, 2003.- 664с.


^ 9.Контролирующие материалы

для аттестации студентов по дисциплине

(Перечень вопросов экзаменационных билетов)

1. Назначение и классификация электрических и электронных аппаратов.

2. Требования, предъявляемые к электронным аппаратам.

3. Конструктивное исполнение электрических аппаратов: основные элементы, кинематические связи, принцип работы.

4. Приводы электрических аппаратов: электромагнитный, электродвигательный, пневматический и т.д. Сравнительная оценка.

5. Электродинамические усилия, действующие в электрических аппаратах: причины возникновения, характер и методика расчёта.

6. Потери энергии в аппаратах: виды, соотношение потерь.

7. Электрические контакты аппаратов: назначение, классификация, износостойкость, расчёт.

8. Дуга постоянного тока: физика процесса, условия возникновения, вольтамперные характеристики, энергетический баланс, особенности гашения при различных видах нагрузки.

9. Дуга переменного тока: физика процесса, условия возникновения, особенности гашения при различных видах нагрузки.

10. Способы гашения электрической дуги.

11. Электрические аппараты с электромагнитным приводом на постоянном токе: конструктивное исполнение, магнитная цепь, динамика срабатывания, статические характеристики тяговой и противодействующих сил.

12. Электрические аппараты с электромагнитным приводом на переменном токе: конструктивное исполнение, магнитная цепь, динамика срабатывания, статические характеристики тяговой и противодействующих сил.

13. Дроссельный магнитный усилитель: условно-графическое обозначение, принцип действия, характеристика управления, конструктивное исполнение.

14. Элементная база электронных аппаратов: условно-графическое обозначение, основные параметры, принцип действия, характеристики.

15. Схемные решения сильноточных коммутационных аппаратов на базе полупроводниковых элементов для цепей постоянного тока.

16. Схемные решения сильноточных коммутационных аппаратов на базе полупроводниковых элементов для цепей переменного тока.

17. Контроллеры: назначение, устройство, принцип действия.

18. Командоаппараты: назначение, устройство, принцип действия.

19. Реостаты: назначение, устройство, принцип действия.

20. Контактор постоянного тока с электромагнитным приводом: назначение, кинематическая схема, принцип действия, схема цепей управления.

21. Контактор переменного тока с электромагнитным приводом: назначение, кинематическая схема, принцип действия, схема цепей управления.

22. Магнитный пускатель: назначение, кинематическая схема, принцип действия, схема цепей управления.

23. Тиристорный пускатель: назначение, кинематическая схема, принцип действия, схема цепей управления.

24. Электромагнитные реле тока и напряжения: назначение, кинематическая схема, принцип действия.

25. Поляризованное реле: назначение, кинематическая схема, принцип действия.

26. Тепловое реле: назначение, кинематическая схема, принцип действия.

27. Реле времени: назначение, кинематическая схема, принцип действия.

28. Герконовое реле: назначение, принцип действия.

29. Рубильники, переключатели, предохранители: назначение, принцип действия.

30. Высоковольтные масляные выключатели: назначение, конструктивное исполнение, принцип действия.

31. Разъединители, отделители, короткозамыкатели: назначение, конструктивное исполнение, принцип действия.

32. Реакторы и разрядники: назначение, конструктивное исполнение, принцип действия.

33. Гибридные электрические аппараты: назначение, конструктивное исполнение, принцип действия.

34. Защита электронных аппаратов.



publichnij-otchet-za-2011-uchebnij-god-gou-dod-kdyussh.html
publichnij-otchet-zaveduyushej-mdou-detskij-sad-184-za-2009-2010-uchebnij-god-g-yaroslavl.html
publichnij-otchetnij-doklad-mbdou64.html
publichnij-otchetnij-doklad-stranica-4.html
publichnij-otchyot-2008-2009-gg-informacionno-analiticheskie-materiali-o-shkole-stranica-2.html
publichnij-otchyot-detskogo-sada-948-2009-god.html
  • knigi.bystrickaya.ru/spisok-ispolzovannih-istochnikov-russkoe-pravoslavie-v-vostochnom-kazahstane-v-xviii-xx-vv-07-00-02-otechestvennaya.html
  • credit.bystrickaya.ru/paradigmi-socialnogo-poznaniya.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/pravila-bezopasnosti-v-ugolnih-shahtah1-pb-05-618-03-stranica-9.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/integraciya-znanij-o-rekordnih-sportivnih-dostizheniyah-metodologiya-osnovnie-tendencii.html
  • assessments.bystrickaya.ru/ekologiya-pitaniya-prevrashenie-pishi-v-organizme-cheloveka-kachestvennoe-sostoyanie-pishi.html
  • esse.bystrickaya.ru/referat-eto-nebolshoe-issledovanie-posvyashennoe-chastnomu-ili-obshemu-voprosu-teme-po-strukture-pohozh-na-kursovuyu-rabotu.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-po-vipolneniyu-kontrolnih-rabot-dolzhni-soderzhat-cel-i-zadachi-kontrolnoj-raboti-ee-mesto-v-izuchenii-disciplini-poryadok-vibora-varianta-kontrolnoj-raboti.html
  • znanie.bystrickaya.ru/aupszdk-funkciyalari-sinatarina-tsnktemeler.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/prilozhenie-6-m-yu-kondratev-kollektiv.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-dengi-kredit-banki-nazvanie-disciplini.html
  • universitet.bystrickaya.ru/sterlitamakskij-filial-federalnogo-gosudarstvennogo-byudzhetnogo.html
  • tasks.bystrickaya.ru/32-materialno-tehnicheskoe-i-metodicheskoe-obespechenie-2-set-obrazovatelnih-uchrezhdenij-municipalnogo-obrazovaniya.html
  • apprentice.bystrickaya.ru/yanosh-kadar.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebnik-po-kotoromu-rabotayut-uchashiesya-7-klass-a-t-smirnov-b-o-hrennikov-osnovi-bezopasnosti-zhiznedeyatelnosti-m-prosveshenie2009-2011.html
  • turn.bystrickaya.ru/p-r-i-m-e-r-rabochaya-programma-i-zadanie-na-kontrolnuyu-rabotu-1-2-i-3-s-metodicheskimi-ukazaniyami-dlya-studentov-i-i-ii-kursa.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-8-razgranichenie-i-upravlenie-pravami-dostupa-v-sisteme-nezabudka-tehnicheskoe-opisanie-i-instrukciya-po-ekspluatacii-versiya-04.html
  • books.bystrickaya.ru/d-a-mustashkina-kandidat-ekonomicheskih-nauk-starshij-prepodavatel-kafedri-menedzhment-nf-fgbou-vpo-nglu-im-n-a-dobrolyubova-n-v-mandrikova-kandidat-ekonomicheskih-nauk-docent-kafedri-menedzhment-i-marketing.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-16-antonov-temnie-tunneli.html
  • doklad.bystrickaya.ru/vid-prochitannogo-materiala-kulturno.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/remarka.html
  • crib.bystrickaya.ru/k-istorii-glavnogo-upravleniya-po-delam-voennoplennih-i-internirovannih-nkvp-mvp-sssr.html
  • writing.bystrickaya.ru/kriminalistika-chast-59.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/specialnost-131016-sooruzhenie-i-ekspluataciya-gazonefteprovodov-i-gazoneftehranilish.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/os-rudik-yugorskij-gosuniversitet-studentka-dialog-kultur-i-civilizacij.html
  • pisat.bystrickaya.ru/taokisheva-sluchaj-lecheniya-nejrosensornoj-tugouhosti-sbornik-statej-vipusk-6-taganrog.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/ekonomicheskaya-effektivnost-vneshnetorgovoj-deyatelnosti-predpriyatiya-metodi-izmereniya-ocenka-i.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/koncepciya-razvitiya-shkoli-osnovnie-podhodi-i-napravleniya-po-realizacii-programmi-razvitiya-shkoli-etapi-realizacii-programmi-razvitiya-stranica-4.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sabiti-tairibi-lejkocitter-fagocitoz-teoriyasi.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tehnicheskoe-zadanie-na-postavku-literaturi-po-fiziko-matematicheskim-naukam-stranica-16.html
  • shkola.bystrickaya.ru/mestorozhdeniya-zolota-chast-10.html
  • education.bystrickaya.ru/2-sali-zhjesne-tsnk-azastanda-sali-zhjesn-aliptasui-men-damu-kezeder-r-azrg-sali-zhjes.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/varianti-russkogo-literaturnogo-proiznosheniya.html
  • uchit.bystrickaya.ru/spravochnik-stranica-9.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-5-tabletki-ot-ustalosti-andrej-kurpatov.html
  • writing.bystrickaya.ru/edinij-algoritm-evolyucii-vselennoj.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.