Электротехника и электроника. Специальность — 150202. 65 «оборудование и технология сварочного производства»

Специальность — 150202.65 «Оборудование и технология сварочного производства»

специализация «Производство сварных конструкций»

Форма подготовки очная/заочная

 

Инженерная школа ДВФУ

Кафедра сварочного производства

курс ___ 2,3//3 ____ семестр 4,5

лекции _ 36,36/16 __ час.

Лабораторные работы___ 18,18/8  час.

самостоятельная работа ___ 108/192 ______ (час.)

зачет _ 5  семестр

экзамен __ 4/6   семестр

 

 

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (утвержден от 16.03.2001 г. №515 тех/дс).

Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры “Электроэнергетики и электротехники” «__ 01 __» _ сентября _2011 г.

 

 Заведующий кафедрой д.т.н.  Силин Н.В.  

 

Составитель: к.т.н.., доц.  Жуков В.А.

Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «___» ___________20 г. №_________

Заведующий кафедрой _____________  _________________ 

                                (подпись)            (и.о.фамилия)

 

Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «___» ___________20 г. №_________

Заведующий кафедрой _____________  _________________ 

                                (подпись)            (и.о.фамилия)

 

 

1.Цели и задачи дисциплины

Цель. Основная цель дисциплины определена как научно-познавательная, предусматривающие усвоение и осмысление фактического материала и является обеспечение базы общепрофессиональной подготовки специалиста, теоретической и практической подготовки в области электротехники и электроники, развитие инженерного мышления, приобретение знаний, необходимых для изучения специальных дисциплин, связанных с проектированием и эксплуатацией электротехнического и электронного оборудования.

Задача. Формирование у студентов минимально необходимых знаний основных законов теории цепей, методов анализа электрических, магнитных цепей и электронных устройств;

-знать принцип действия различных по функциональному значению электротехнических устройств. Умение оценивать их статические и динамические свойства, используемых в различных технологических процессах

– ознакомление с физическими явлениями в полупроводниковых структурах и их использованием для создания электронных устройств и приборов;

– выработка практических навыков для экспериментального исследования основных процессов, имеющих место в электрических цепях и электронных устройствах;

- расчет основных эксплуатационных характеристик электротехнического и электронного оборудования, необходимых как при изучении дальнейших специальных дисциплин, так и в практической деятельности.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

  - о роли и месте дисциплины в развитии современной техники;

  - о перспективах и направлениях ее развития;

  -об основных понятиях, определениях и фундаментальных законах, методах анализа электрических, магнитных и электронных цепей;

  - о принципах действия, эксплуатационных особенностях и выборе электротехнических устройств и электронных устройств;

  - о принципах действия и возможностях применения электроизмерительных приборов и способах измерений электрических величин;

После завершения изучения дисциплины студент должен подготовлен к решению следующих задач для осуществления своей профессиональной деятельности:

- методически правильно осуществлять измерения в различных режимах электропотребления и эксплуатацию электропотребляющего оборудования различного назначения;

- обладать навыками работы с приборами с различными по принципу действия и назначения, осуществляющие инструментальное обследование объектов, имеющих место в технологическом процессе;

- по результатам инструментальных измерений уметь диагностировать и прогнозировать техническое состояние электротехнических устройств.

Начальные требования к освоению дисциплины

Содержание дисциплины: Дисциплина “Электротехника и элекетроника” предусматривает изучение вопросов оценки и прогнозирования технического состояния по результатам инструментального обследования, методов сервисного обслуживания для безаварийной эксплуатации электрооборудования и базируется на общеинженерных и естественно – научных дисциплинах учебного плана (высшая математика, физика, химия, информатика, теоретическая механика, инженерная графика, теоретические основы теплотехники.

Особое значение имеют знания, полученные студентами при изучении основ электротехники и электроники:

- знать методы оценки свойств технических объектов и самостоятельно осуществлять технический контроль инженерных систем объектов;

- знать принципы действия, конструкцию, свойства и области применения и потенциальные возможности электрических и электронных устройств измерительных приборов используемых в эксплуатации;

Требования к результатам освоения дисциплины

“Электротехника и Электроника “

В процессе изучения дисциплины у студентов должны быть сформированы:

- знания электротехнических законов, методов анализа электрических и

электронных устройств;

- знания принципов действия, конструкций, свойств, областей применения и

потенциальных возможностей основных электротехнических и электронных

устройств;

- знания электротехнической терминологии и символики;

- умение экспериментально определять параметры и характеристики типовых

электротехнических и электронных элементов и устройств;

- умение производить измерение основных электрических величин, а также

некоторых неэлектрических величин - частоты вращения вала двигателя,

скольжения, перемещения, температуры и т.д./;

- практические навыки включения электротехнических приборов и машин, управления ими и контроля за их работой

  В результате практического изучения дисциплины студент должен

уметь:

а) на основе измерений и других данных проводить анализ характера использования и количества потребляемой энергии, в т.ч.:

- определить существующие источники энергии;

- оценить в прошлом и в настоящий период характер использования и количество потребляемой энергии;

б) на основе анализа характера использования и количества потребляемой энергии определить области значимого использования энергии, а именно:

- определить установки, оборудование, системы, процессы и персонал, работающий для или от имени организации, существенным образом влияющие на характер использования и количество потребляемой энергии;

- определить текущие эксплуатационные характеристики установок, оборудования, систем и процессов с выявленным значимым использованием энергии;

- оценить в перспективе характер использования и количество потребляемой энергии;

в) идентифицировать и ранжировать возможности для улучшения уровня энергоэффективности эксплуатации электрооборудования для обеспечения энергосбережения.

иметь представление:

- о связи дисциплины “Электротехника и электроника” с другими дисциплинами;

- о роли дисциплины в практической деятельности специалиста;

- о рациональном использовании энергоресурсов;

- о приборах для проведения электротехнических измерений различного оборудования.

знать:

- терминологию, основные понятия и определения применяемых в электротехнике и электронике;

- показатели энергоэффективности эксплуатируемого электрооборудования;

- методы расчета потерь электрической энергии;

- мероприятия по энергосбережению;

- методы нормирования удельных расходов энергоресурсов;

- методы определения экономической эффективности мероприятий по энергосбережению.

иметь опыт:

-работы со справочной литературой и нормативно–техническими материалами;

-составления технической документации – инструкции по обслуживанию электрооборудования;

-метод изложения изучения дисциплины.

Для достижения, поставленных при изучении дисциплины, используется набор методических средств:

- лекции;

- лабораторные занятия с защитой выполненных исследований;

- индивидуальные и групповые консультации по теоретическим и практически вопросам курса;

 проверка приобретенных знаний, навыков и умений осуществляется посредством опроса студентов, при защите текущих тестовых испытаний и сдачи зачета

Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	Распределение по семестрам
		4	5
Общая трудоемкость дисциплины	216	108	108
Лекции	72	36	36
Лабораторные занятия	36	18	18
Всего самостоятельная работа	108	54	54
Вид итогового контроля		экзамен	зачет

 

 Содержание дисциплины

 Распределение учебного материала по видам занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Распределение по видам (час)
		Общее кол-во часов	Л.З	Лаб.раб.	СРС
	Раздел I Электрические цепи
1	Цепи постоянного тока
	Введение. Основные законы электротехники. Законы Ома и Кирхгофа.  Электрические цепи и их элементы. Источник напряжения и источник тока. Соединение сопротивлений. Законы Кирхгофа. Энергия и мощность электрических цепей. Тепловое действие электрического тока. Закон Ленца – Джоуля.  Сложные цепи и методы их расчета. Метод законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Метод узловых напряжений. Магнитные цепи и методы их расчета. Расчет неразветвленных магнитных цепей. Расчет разветвленных магнитных цепей.	12	8		4
2	Однофазные цепи переменного тока
		12	6		6
	Электрические цепи однофазного переменного тока. Действующие и средние значения силы переменного тока и напряжения. Векторные и временные диаграммы. Параметры и законы цепей переменного тока.  Неразветвленные цепи переменного тока: Цепь R, L и С. Цепи с параллельным соединением элементов R, L,C.  Мощности цепей переменного тока. Мгновенная мощность цепей. Активная и реактивная мощности цепей	32	6	12	14
3	Трехфазные синусоидальные цепи
	Трехфазные электрические цепи. Соединение фаз трехфазных цепей: соединение по схеме звезда. Анормальные режимы в соединении звезда. Трехфазные электрические цепи. Соединение фаз трехфазных цепей: соединение по схеме треугольник. Анормальные режимы в соединении треугольником Мощности трехфазных цепей. Получение вращающегося магнитного поля трехфазного тока.	22	6	4	12
4	Измерения электрических и неэлектрических величин. Методы измерений: прямые и косвенные. Аналоговые электроизмерительные приборы прямого преобразования: устройство, принцип действия, области применения. Измерение электрических величин: токов, напряжений, сопротивлений, мощности и энергии. Преобразователи неэлектрических величин: генераторные и параметрические. неэлектрических величин.	10	6	2	2
5	Переходные процессы в электрических цепях. Законы коммутации и начальные условия. Переходные процессы в линейной цепи с индуктивностью.Переходные процессы в линейной цепи с емкостью. Энергетические процессы в цепи с R и С. Апериодический и колебательный разряд конденсатора.	8	4		4
	Итого по разделу	96	36	18	42
6	Раздел II Электротехнические устройства
	Трансформаторы
	Устройство, принцип действия и применение трансформаторов.Режим холостого хода. Анализ электромагнитных процессов в трансформаторе, схема замещения.	3	2		1
	Рабочий режим. Потери энергии в трансформаторе. Внешние характеристики. Паспортные данные трансформатора и определение номинального тока, тока короткого замыкания в первичной обмотке и изменения напряжения на вторичной обмотке. Мощность и К.П.Д. трансформатора. Применение трансформаторов в сварочной технике.	14	4	4	6
	Устройство, принцип действия и области применения трехфазных трансформаторов. Устройство, принцип действия и области применения автотрансформаторов. Измерительные трансформаторы напряжения и тока. Схемы включения. Управляемые дроссели (магнитные усилители)	6	2		4
	Электродвигатели
	Асинхронные двигатели Устройство и принцип действия трехфазного асинхрон­ного двигателя. Вращающееся магнитное поле статора. Магнитное поле машины. ЭДС обмоток статора и ротора. Скольжение. Частота вращения ротора.	3	2		1
	Электромагнитный момент. Механические и рабочие ха­рактеристики. Энергетические диаграммы. Управление асинхронным двигателем.Пуск, регулирование скорости вращения, реверсирование, торможение	10	2	4	4
	Принцип работы и применения однофазных и двухфазных асинхронных машин. Асинхронные исполнительные двигатели и тахогенераторы. Понятие о линейных двигателях.	10	4		6
	Синхронные машины. Синхронные генераторы. Синхронные двигатели. Управление синхронными двигателями. Информационные электрические машины переменного тока. Сельсины. Конструкция принцип действия, режимы работы. Информационные электрические машины переменного тока. Вращающиеся трансформаторы. Конструкция, принцип действия, режимы работы.	7	2		5
	Электрические машины постоянного тока. Конструкция, принцип работы машин постоянного тока. Электродвижущая сила машины постоянного тока. Электромагнитный момент машины постоянного тока. Мощности, потери и К.П.Д. машин постоянного тока	8	2		6
	Генераторы постоянного тока. Способы возбуждения. Характеристики генераторов постоянного тока. Тахогенератор постоянного тока.	12	2	4	6
	Электродвигатели постоянного тока Управление электродвигателем постоянного тока. Механическая характеристика. Универсальные коллекторные двигатели.	10	2	4	4
	Итого по разделу	83	24	16	43
	Раздел III Электроника
7	Принцип действия, параметры, характеристики полупроводниковых приборов. Типы,применение полупроводниковых диодов в электрических устройствах в сварочных технологиях. Схемы выпрямления в однофазных и трехфазных цепях. Схема, работа, параметры. Применение схем выпрямления в сварочной технике. Регулируемые выпрямители. Управляемы диоды (тиристоры, симисторы). Методы управления тиристорами. Применение тиристоров в сварочных технологиях	16	6	2	8
	Усилительные каскады. Схема, работа. Предварительные каскады, усилитель мощности. Влияние обратной связи на свойства усилителя. Применение усилителей в устройствах сварочных технологиях.Операционые усилители. Принцип действие, схема включения. Применение усилителей в электротехнических устройствах для сварочных технологиях	11	4		7
	Логические элементы цифровой техники. Логические элементы И, НЕ, ИЛИ. Триггеры, счетчики, регистры. Применение логических элементов в устройствах для сварочных технологиях Индикация цифровой информации. Схемы построения аналогоцифровых и цифроаналоговых преобразователей. Большие интегральные микросхемы (БИС).Применение цифровых микросхем в устройствах сварочной техники	10	2		8
	Итого по разделу	37	12	2	23
	ВСЕГО	216	72	36	108

Содержание лабораторных занятий

№ п/п	Номер раздела	Наименование лабораторной работы (практического занятия)
1	Раздел I

Электрические цепи