Рабочая программа учебной дисциплины ОП.10 Электрические машины

Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

Организация-разработчик: Сафоновский филиал ОГБПОУ СмолАПО

Разработчик:

Непокрытов В.С.., преподаватель Сафоновского филиала ОГБПОУ СмолАПО

Рассмотрено на заседании ЦК машиностроения и нанотехнологий

Протокол № 1 от «31» августа 2021 г.

Председатель ЦК ____________ /Е.А.Демкина/

Рассмотрено методическим советом Сафоновского филиала ОГБПОУ СмолАПО

Протокол №1 от «31» августа 2021 г.

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4

2. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8

3. условия реализации программы учебной дисциплины

17

4. Контроль и оценка результатов Освоения учебной

дисциплины

17

Код, наименование ОК, ПК, ЛР

Умения

Знания

ОК1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

- подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации;

- технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин;

ОК 3 Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5 Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6 Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7 Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8 Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9 Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1 Проводить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации.

ПК 1.2 Диагностировать измерительные приборы и средства автоматического управления.

ПК 1.3 Производить поверку измерительных приборов и средств автоматизации.

ЛР 1 Осознающий себя гражданином и защитником великой страны.

• демонстрация интереса к будущей профессии;

• оценка собственного продвижения, личностного развития;

• положительная динамика в организации собственной учебной деятельности по результатам самооценки, самоанализа и коррекции ее результатов;

• ответственность за результат учебной деятельности и подготовки к профессиональной деятельности;

• проявление высокопрофессиональной трудовой активности;

• участие в исследовательской и проектной работе;

• участие в конкурсах профессионального мастерства, олимпиадах по профессии, викторинах, в предметных неделях;

• соблюдение этических норм общения при взаимодействии с обучающимися, преподавателями, мастерами и руководителями практики;

• конструктивное взаимодействие в учебном коллективе/бригаде;

• демонстрация навыков межличностного делового общения, социального имиджа;

• готовность к общению и взаимодействию с людьми самого разного статуса, этнической, религиозной принадлежности и в многообразных обстоятельствах;

• сформированность гражданской позиции; участие в волонтерском движении;

• проявление мировоззренческих установок на готовность молодых людей к работе на благо Отечества;

• проявление правовой активности и навыков правомерного поведения, уважения к Закону;

• отсутствие фактов проявления идеологии терроризма и экстремизма среди обучающихся;

• отсутствие социальных конфликтов среди обучающихся, основанных на межнациональной, межрелигиозной почве;

• участие в реализации просветительских программ, поисковых, археологических, военно-исторических, краеведческих отрядах и молодежных объединениях;

• добровольческие инициативы по поддержки инвалидов и престарелых граждан;

• проявление экологической культуры, бережного отношения к родной земле, природным богатствам России и мира;

• демонстрация умений и навыков разумного природопользования, нетерпимого отношения к действиям, приносящим вред экологии;

• демонстрация навыков здорового образа жизни и высокий уровень культуры здоровья обучающихся;

• проявление культуры потребления информации, умений и навыков пользования компьютерной техникой, навыков отбора и критического анализа информации, умения ориентироваться в информационном пространстве;

• участие в конкурсах профессионального мастерства и в командных проектах;

• проявление экономической и финансовой культуры, экономической грамотности, а также собственной адекватной позиции по отношению к социально-экономической.

– понятия гражданина и защитника великой страны;

– принципы честности, порядочности, открытости; понятия экономически активного населения, студенческого и территориального самоуправления; условия добровольчества, формы общественных организаций;

– нормы правопорядка; идеалы гражданского общества; принципы обеспечения безопасности; права и свободы граждан России. Понятие субкультур, групп с деструктивным и девиантным поведением. Меры по предупреждению социально опасного поведения окружающих;

– понятия труда; сетевой среды, личностного и профессионального конструктивного «цифрового следа»;

– основы родной культуры, истории, этнографии;

– понятие старшего поколения, волонтерских движений; меры социальной поддержки;

– понятия ценности личности человека, уникальности, формы и виды деятельности;

– различные этнокультуры, социальные, конфессиональные и иные группы. Мероприятия по сохранению, преумножению и трансляции культурных традиций и ценностей многонационального российского государства;

– правила здорового и безопасного образа жизни, спорта; меры по предупреждению либо преодолению зависимости от алкоголя, табака, психоактивных веществ, азартных игр и т.д. Характеристика психологической устойчивости и принципы ее формирования в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях;

– способы защиты окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой;

­– понятие эстетических ценностей, обладающих основами эстетической культуры;

– понятия семейных ценностей, семьи; принципы воспитания детей, демонстрирующих неприятие насилия в семье, ухода от родительской ответственности, отказа от отношений со своими детьми и их финансового содержания;

– принципы ответственности, пунктуальности, дисциплинированности, трудолюбия, критического мышления, нацеленного на достижение поставленных целей; профессиональная жизнестойкость;

– представление о возможных ограничителях свободы своего профессионального выбора;

– понятие о профессиональной конкуренции, правила конструктивной критики;

– представление о изменяющихся условиях на рынке труда, о формах трудовой деятельности, понятие безработицы и ее виды;

– способы поддержания престижа своей профессии, отрасли и образовательной организации;

– цели и задачи научно-технологического, экономического, информационного и социокультурного развития России;

– критерии личной успешности;

– представление о цифровой экономике;

– оптимальные алгоритмы решения задач цифровой экономики;

– представление о самостоятельности и ответственности в принятии решений во всех сферах своей деятельности.

ЛР 2 Проявляющий активную гражданскую позицию, демонстрирующий приверженность принципам честности, порядочности, открытости, экономически активный и участвующий в студенческом и территориальном самоуправлении, в том числе на условиях добровольчества, продуктивно взаимодействующий и участвующий в деятельности общественных организаций.

ЛР 3 Соблюдающий нормы правопорядка, следующий идеалам гражданского общества, обеспечения безопасности, прав и свобод граждан России. Лояльный к установкам и проявлениям представителей субкультур, отличающий их от групп с деструктивным и девиантным поведением. Демонстрирующий неприятие и предупреждающий социально опасное поведение окружающих.

ЛР 4 Проявляющий и демонстрирующий уважение к людям труда, осознающий ценность собственного труда. Стремящийся к формированию в сетевой среде личностно и профессионального конструктивного «цифрового следа».

ЛР 5 Демонстрирующий приверженность к родной культуре, исторической памяти на основе любви к Родине, родному народу, малой родине, принятию традиционных ценностей многонационального народа России.

ЛР 6 Проявляющий уважение к людям старшего поколения и готовность к участию в социальной поддержке и волонтерских движениях.

ЛР 7 Осознающий приоритетную ценность личности человека; уважающий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности.

ЛР 8 Проявляющий и демонстрирующий уважение к представителям различных этнокультурных, социальных, конфессиональных и иных групп. Сопричастный к сохранению, преумножению и трансляции культурных традиций и ценностей многонационального российского государства.

ЛР 9 Соблюдающий и пропагандирующий правила здорового и безопасного образа жизни, спорта; предупреждающий либо преодолевающий зависимости от алкоголя, табака, психоактивных веществ, азартных игр и т.д. Сохраняющий психологическую устойчивость в ситуативно сложных или стремительно меняющихся ситуациях.

ЛР 10 Заботящийся о защите окружающей среды, собственной и чужой безопасности, в том числе цифровой.

ЛР 11 Проявляющий уважение к эстетическим ценностям, обладающий основами эстетической культуры.

ЛР 12 Принимающий семейные ценности, готовый к созданию семьи и воспитанию детей; демонстрирующий неприятие насилия в семье, ухода от родительской ответственности, отказа от отношений со своими детьми и их финансового содержания.

ЛР 13 Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: активный, проектно-мыслящий, эффективно взаимодействующий и сотрудничающий с коллективом, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, демонстрирующий профессиональную жизнестойкость.

ЛР 14 Оценивающий возможные ограничители свободы своего профессионального выбора, предопределенные психофизиологическими особенностями или состоянием здоровья, мотивированный к сохранению здоровья в процессе профессиональной деятельности.

ЛР 15 Готовый к профессиональной конкуренции и конструктивной реакции на критику.

ЛР 16 Ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, гибко реагирующий на появление новых форм трудовой деятельности, готовый к их освоению, избегающий безработицы, мотивированный к освоению функционально близких видов профессиональной деятельности, имеющих общие объекты (условия, цели) труда, либо иные схожие характеристики.

ЛР 17 Содействующий поддержанию престижа своей профессии, отрасли и образовательной организации.

ЛР 18 Принимающий цели и задачи научно-технологического, экономического, информационного и социокультурного развития России, готовый работать на их достижение.

ЛР 19 Управляющий собственным профессиональным развитием, рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности, признающий ценность непрерывного образования,

ЛР 20 Способный генерировать новые идеи для решения задач цифровой экономики, перестраивать сложившиеся способы решения задач, выдвигать альтернативные варианты действий с целью выработки новых оптимальных алгоритмов; позиционирующий себя в сети как результативный и привлекательный участник трудовых отношений.

ЛР 21 Самостоятельный и ответственный в принятии решений во всех сферах своей деятельности, готовый к исполнению разнообразных социальных ролей, востребованных бизнесом, обществом и государством

Вид учебной работы

Объем часов

Объем образовательной программы

96

В том числе:

теоретическое обучение

38

практические занятия

26

самостоятельная работа без взаимодействия с преподавателем

32

промежуточная аттестация (с указанием формы проведения)

экзамен

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работа (проект) (если предусмотрены)

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Введение

Цели и задачи дисциплины.

История создания электрических машин.

Перспектива развития электромашиностроения

1

Раздел 1

Трансформаторы

15

Тема 1.1

Устройство, принцип действия и рабочие процессы однофазного трансформатора

Содержание

7

Назначение, область применения, принцип действия, устройство и классификация трансформаторов.

Уравнение электродвижущих (ЭДС) и магнитодвижущих (МДС) сил.

Приведение параметров вторичной обмотки трансформатора к первичной. Уравнение ЭДС и МДС приведенного трансформатора.

Схема замещения и векторная диаграмма приведенного трансформатора. Понятие о коэффициенте трансформации.

Потери мощности и коэффициент полезного действия (КПД) трансформаторов.

Внешняя характеристика трансформатора.

1

2

2

2-3

3

3

3

Лабораторные работы

4

№1 Расчёт основных параметров однофазного трансформатора.

2

№2 Исследование однофазного двухобмоточного трансформатора.

2

Самостоятельная работа

Изучение устройства и принципа действия трансформатора.

Решение задач по расчету параметров и характеристик трансформатора.

Подготовка к лабораторной работе.

4

Тема 1.2 Трехфазный трансформатор

Содержание

2

Трансформирование трехфазного тока.

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

Явления, возникающие при намагничивании магнитопроводов трансформатора

Влияние схемы соединения обмоток на отношения (основные и производные), предусмотренные ГОСтом.

Особенности конструкции, классификация и область применения трехфазных трансформаторов.

Потери мощности и коэффициент полезного действия (КПД).

2

2

2

2

2

2-3

2-3

Тема 1.3 Параллельная работа трансформаторов

Содержание

2

Параллельная работа трансформаторов: назначение, условия и порядок включения.

Распределение нагрузки между трансформаторами.

1

2

2-3

Тема 1.4 Автотрансформаторы. Многообмоточные трансформаторы и трансформаторы специального назначения

Содержание

3

Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов.

Достоинства, недостатки и область применения автотрансформаторов.

Многообмоточные трансформаторы: назначение, особенности работы.

Измерительные трансформаторы: назначение, особенности работы, схемы включения.

Пик – трансформаторы: устройство и принцип действия.

1

2

2

2

2

2

Самостоятельная работа

2

Изучение особенностей конструкции и эксплуатационных свойств автотрансформаторов.

Изучение устройства и принципа действия измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Раздел 2

Электрические машины переменного тока

30

Тема 2.1 Трехфазные асинхронные двигатели

Содержание

10

Назначение и область применения асинхронных машин.

Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Особенности конструкции асинхронного двигателя с фазным ротором.

Маркировка выводов обмоток асинхронного двигателя. Соединение обмоток статора звездой и треугольником.

Потери и КПД асинхронного двигателя.

Электромагнитный момент асинхронного двигателя, его зависимость от скольжения.

Максимальный момент и критическое скольжение.

Пусковой момент.

Перегрузочная способность асинхронного двигателя.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Пусковые свойства трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора.

Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором

Способы регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.

4

2

2

2-3

2-3

2-3

2-3

3

2-3

3

3

2-3

Практические работы

2

№2 Расчет основных параметров асинхронного двигателя.

Лабораторные работы

2

№3 Исследование трехфазного асинхронного двигателя методом непосредственной нагрузки.

Самостоятельная работа

4

Изучение способов регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.

Решение задач по расчету параметров двигателя.

Подготовка к лабораторной работе.

Тема 2.2 Однофазные и конденсаторные двигатели

Содержание

8

Принцип действия однофазного асинхронного двигателя.

Пуск однофазного асинхронного двигателя.

Условия, необходимые для получения вращающегося магнитного поля.

Фазосдвигающие элементы.

Конденсаторные асинхронные двигатели. Выбор рабочей и пусковой емкости.

Включение трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть.

Однофазный асинхронный двигатель с экранированными полюсами.

4

2-3

3

3

3

3

3

3

Лабораторные работы

2

№4 Исследование трехфазного асинхронного двигателя в однофазном и конденсаторном режимах.

Самостоятельная работа

4

Изучение влияния фазосдвигающих элементов на работу однофазного асинхронного двигателя.

Подготовка к лабораторной работе

Тема 2.3 Синхронные машины

Содержание

3

Назначение и область применения синхронных машин.

Типы синхронных машин и их устройство

Способы возбуждения синхронных машин.

Особенности конструктивного исполнения гидрогенераторов, турбогенераторов, дизель-генераторов.

Магнитная цепь и магнитное поле синхронной машины.

Реакция якоря в трехфазном синхронном генераторе при различных видах нагрузки.

Внешние и регулировочные характеристики.

Принцип работы и конструкция синхронного двигателя.

Пуск синхронного двигателя. Моменты входа в синхронизм и выхода из синхронизма.

Синхронный компенсатор. Назначение, схема включения, особенности конструкции.

2

2

2

2

2

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

Самостоятельная работа

Подготовить сообщение на тему: «Синхронный компенсатор. Назначение, схема включения, особенности конструкции».

2

Тема 2.4 Синхронные машины специального назначения

Содержание

3

Конструкция, принцип действия, рабочие характеристики, область применения, достоинства и недостатки реактивного и гистерезисного синхронного двигателя.

Назначение, устройство и принцип действия шагового электродвигателя.

Особенности и виды микромашин переменного тока.

2

2

2

2

Самостоятельная работа

Подготовить сообщение на тему: « Особенности и виды микромашин переменного тока».

2

Раздел 3 Электрические машины постоянного тока

20

Тема 3.1 Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока

Содержание

4

Основные законы, лежащие в основе принципа действия машин постоянного тока.

Принцип действия генераторов и двигателей постоянного тока.

Устройство коллекторной машины постоянного тока, основные принципиальные и конструктивные части машины: статор, ротор, индуктор, якорь, контактные пары.

Назначение коллектора в генераторах и двигателях постоянного тока.

Принцип выполнения обмоток якоря. Виды обмоток и области применения.

Выражение ЭДС обмотки якоря и электромагнитного момента машины постоянного тока.

Роль зубцов якоря в наведении ЭДС и создании электромагнитных сил электрической машины.

2

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

2-3

Практические работы

2

№3 Изучение конструкции двигателя постоянного тока

Самостоятельная работа

Изучение принципа выполнения обмоток якоря. Виды обмоток и области применения.

Изучение роли зубцов якоря в наведении ЭДС и создании электромагнитных сил электрической машины.

2

Тема 3.2 Магнитное поле машины постоянного тока.

Содержание

2

Конструкция магнитопроводов машин постоянного тока.

Магнитодвижущая сила (МДС) обмотки возбуждения в режиме холостого хода (ХХ).

Магнитная цепь и ее участки.

Реакция якоря в машине постоянного тока.

Учет размагничивающего действия реакции якоря. магнитное поле машины при нагрузке.

Компенсационная обмотка, ее назначение, конструкция, области применения.

2

2-3

2-3

2-3

2-3

3

3

Тема 3.3 Коммутация в машинах постоянного тока.

Содержание

2

Причины, вызывающие искрение на коллекторе.

Шкала искрения по ГОСТ.

Сущность процесса коммутации, виды коммутации, способы улучшения коммутации.

2

2-3

3

3

Тема 3.4 Генераторы постоянного тока.

Содержание

6

Назначение и область применения генераторов постоянного тока.

Уравнения ЭДС и моментов для генератора постоянного тока.

Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения.

Генераторы постоянного тока независимого, параллельного и смешанного возбуждения: схемы включения, принцип работы, характеристики холостого хода, внешние и регулировочные

2

2-3

2-3

2-3

3

Лабораторные работы

2

№5 Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.

Самостоятельная работа

Изучение классификации генераторов постоянного тока по способу возбуждения.

Решение задач по расчету параметров генераторов постоянного тока.

2

Тема 3.5 Двигатели постоянного тока.

Содержание

6

Назначение и область применения двигателей постоянного тока.

Уравнение ЭДС и моментов для двигателей постоянного тока.

Классификация двигателей постоянного тока по способу возбуждения.

Пуск, реверс, регулирование скорости двигателей постоянного тока.

Основные преимущества двигателей постоянного тока.

Электрическая схема двигателя постоянного тока.

Механические и электрические характеристики двигателей с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.

Сравнительные свойства двигателей.

Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока.

2

2-3

2-3

2-3

2-3

3

3

3

3

3

Практические работы

2

№3 Расчет основных параметров двигателя постоянного тока.

Лабораторные работы

2

№6 Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Самостоятельная работа

Изучение сравнительных свойств двигателя.

Подготовка к лабораторной работе.

2

Раздел 4 Электромашинные элементы автоматических устройств

28

Тема 4.1 Исполнительные двигатели.

Содержание

5

Назначения исполнительных двигателей. Требования к двигателям.

Асинхронные исполнительные двигатели

Исполнительные двигатели постоянного тока.

Устройство исполнительных двигателей постоянного тока.

Характеристики асинхронного исполнительного двигателя.

Устройство асинхронных исполнительных двигателей.

Шаговые исполнительные двигатели.

2

2-3

2-3

2-3

3

3

3

3

Лабораторные работы

2

№7 Исследование асинхронного исполнительного двигателя с амплитудно-фазовым управлением.

Самостоятельная работа

Подготовить сообщение на тему: «Достоинства и недостатки исполнительных двигателей постоянного и переменного тока».

1

Тема 4.2 Тахогенераторы

Содержание

5

Общие сведения о тахогенераторах.

Асинхронные тахогенераторы: конструкция, электрическая схема, погрешности.

Тахогенераторы постоянного тока: конструкция, электрическая схема, погрешности.

Синхронные тахогенераторы.

2

2-3

3

3

3

Лабораторные работы

2

№8 Исследование тахогенератора

Самостоятельная работа

Подготовить сообщение на тему: «Синхронные тахогенераторы»

Подготовка к лабораторной работе.

2

Тема 4.3 Электрические машины синхронной связи.

Содержание

5

Общие сведения о синхронной связи.

Индикаторная система дистанционной передачи угла.

Трансформаторная система дистанционной передачи угла.

Принцип действия и свойства сельсинов в индикаторном и трансформаторном режимах работы.

Контактные и бесконтактные сельсины.

Конструкция сельсинов. Дифференциальный сельсин.

2

2-3

2-3

2-3

3

3

3

Лабораторные работы

№9 Исследование сельсинов в индикаторной схеме синхронной связи

2

Самостоятельная работа
Подготовка к лабораторной работе

1

Тема 4.4 Вращающиеся трансформаторы.

Содержание

4

Назначение и устройство вращающихся трансформаторов.

Синусно-косинусный вращающийся трансформатор.

Линейный вращающийся трансформатор.

Трансформаторная система дистанционной передачи угла на вращающихся трансформаторах

2

2-3

2-3

3

3

3

Лабораторные работы

2

№10 Исследование вращающегося трансформатора

Самостоятельная работа

Подготовка к лабораторной работе.

2

Тема 4.5 Электромашинные усилители и преобразователи.

Содержание

4

Классификация электромашинных усилителей.

Электромашинный усилитель с поперечным полем: схема, конструкция, настройка компенсации.

2

2

3

3

Самостоятельная работа

Электромашинные преобразователи.

2

Всего:

96

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

уметь:

- подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации;

знать:

- технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин

Текущий контроль в форме:

- устного и письменного опроса;

- лабораторных и практических занятий

- тестирования по темам;

- написания рефератов;

- создания презентаций по предложенной тематике.

Рубежный контроль в форме:

- защиты лабораторных работ.

Итоговый контроль в форме экзамена