Программа учебной дисциплины является частью программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС СПО по специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям) укрупненной группы специальностей 13.00.00 Электро и теплоэнергетика.
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовки по профессиям рабочих: 19756 Электрогазосварщик, 19906 Электросварщик ручной сварки, 19861 Слесарь-электрик по ремонту и обслуживанию электрооборудования автомобилей, 15643 Оператор котельной. 18494 Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование общих компетенций (ОК), включающих в себя способность:
Содержание дисциплины ориентировано на подготовку студентов к освоению профессиональных модулей и овладению профессиональными компетенциями (ПК), соответствующими основным видам профессиональной деятельности:
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа, курсовая работа (проект) | Объем часов | Уровень освоения* |
1 | 2 | 3 | 4 |
Введение | Содержание учебного материала: | 2 | |
1 | Значение электроприводов в современном производстве. Структурная схема электропривода, перспективы развития электроприводов, типов электроприводов, требования к ним. | 2 | 1 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа | - |
Тема 1.1 Механика электропривода (ЭП) | Содержание учебного материала: | 22 |
1 | Статистические и динамические нагрузки. Механические звенья электропривода. Нагрузочные моменты: активные и реактивные. | 2 | 1 |
2 | Моменты инерции, управления движения ЭП и его виды. Динамический момент. Понятие о механических двигателях и рабочих машин | 2 |
3 | Приведение движения элементов ЭП к одной оси вращения. Масса, инерция. Момент инерции. Операция приведения. Приведение статистических моментов | 2 |
4 | Приведение моментов инерции к валу ЭД. Приведенный маховой момент | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | |
Самостоятельная работа | 14 |
1 | Подготовить презентацию «Классификация электропривода» | 6 |
2 | Начертить механические характеристики электроприводов с двигателями различного типа | 4 |
3 | Начертить структуру электропривода | 4 |
Тема 1.2 Электроприводы с двигателями постоянного тока | Содержание учебного материала: | 40 |
1 | Режимы работы постоянного тока и его характеристики. Режимы работы ДПТ, основные схемы включения ДПТ. | 2 | 1 |
2 | Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ при различных способах возбуждения. | 2 |
3 | Расчет и построение характеристик ДПТ. Основные соотношения параметров для ДПТ. Расчеты построения механических характеристик. Относительные величины. Характеристики ДПТ в относительных едини цах. | 2 |
4 | Пуск, торможение и реверс. Пусковая диаграмма ДПТ. Измерение тока при пуске. Графический метод расчета пускового резистора. Динамическое торможение. Торможение противовключения. Выбор пусковых резисторов | 2 |
5 | Регулирование скорости ДПТ. Способы регулирования скорости ДПТ. Регулирование скорости изменением напряжения, сопротивление цепи якоря и изменением потока возбуждения. Расчет регулировочных резисторов. Импульсное регулирование | 2 |
Лабораторные работы | 8 | |
1 | Электропривод системы «Источник ЭДС – двигатель постоянного тока независимого возбуждения» | 2 |
2-3 | Электропривод системы «Источник ЭДС – двигатель постоянного тока параллельного возбуждения» | 4 |
4 | Электропривод системы «Источник ЭДС – двигатель постоянного тока последовательного возбуждения» | 2 |
Практические занятия | 8 |
1-2 | Расчёт и построение механических характеристик электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения. Выбор резисторов. | 4 |
3-4 | Расчёт и построение пусковых диаграмм двигателя постоянного тока. Выбор пусковых резисторов. | 4 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа: | 14 |
5 | Начертить пусковую диаграмму ДПТ | 4 |
6 | Составить классификацию электроприводов ДПТ | 3 |
7 | Подготовить реферат «Выбор пусковых резисторов» | 4 |
8 | Начертить схемы включения ДПТ | 3 |
Тема 1.3 Электроприводы с двигателями переменного тока | Содержание учебного материала: | 40 |
1 | Механические характеристики асинхронного двигателя переменного тока (АД). Механическая характерис тика трехфазного АД. Двигательный и тормозной режимы. Формула « Клосса ». Упрощенный расчет механической характеристики АД по формуле «Клосса» | 2 | 1 |
2 | Пуск, торможение и реверс АД переменного тока. Проблемы пуска АД. Пусковая диаграмма для АД с фазным ротором. Расчет пусковых резисторов внутри статора. Торможение АД противовключением. Динамическое и рекуперативное торможение АД. Реверс. | 2 |
3 | Регулирование скорости АД переменного тока. Регулирование скорости АД изменением сопротивления в цепи ротора, напряжение на статоре, частоты питающего напряжения, числа пар полюсов, включением резисторов и дросселей в цепь статора. | 2 |
4 | Принцип регулирования экономичности. Импульсное регулирование скорости электропривода. Разновидности и области применения однофазных АД. Особенности применения линейного АД | 2 |
5 | Электропривод с синхронным двигателем переменного тока. Схемы включения. Статические характерис тики и режимы работы СД. Пуск, регулирование скорости и торможения СД. СД – как компенсатор реактив ной мощности. И – образной характеристики электропривода с вентильным двигателем. Вентильно – индуктивный ЭП | 2 |
Лабораторные работы | 8 | |
5-6 | Электропривод системы «Тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока независимого/ параллельного/ последовательного возбуждения» | 4 |
7-8 | Электропривод системы «Реверсивный тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока независимого возбуждения» | 4 |
Практические занятия | 8 |
5-6 | Расчёт и построение механических характеристик АД. Выбор резисторов. | 4 |
7-8 | Расчёт пусковых резисторов в цели статоров. | 4 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа | 14 |
8 | Подготовить реферат «Электроприводы с двигателями переменного тока» | 3 |
9 | Подготовить презентацию «Тиристорный преобразователь – двигатель постоянного тока независимого/ параллельного/последовательного возбуждения» | 6 |
10 | Решение задач по определению основных параметров электропривода с двигателями переменного тока | 3 |
11 | Начертить пусковую диаграмму для АД с фазным ротором | 2 |
Тема 1.4 Энергетика электропривода | Содержание учебного материала: | 26 |
1 | Потери мощности и энергии в ЭП. Переходные режимы ЭП. Энергетические показатели работы ЭП. Потери энергии при пуске, реверсе и торможении электрического двигателя. Влияние нагрузки на потери, КПД и мощности ЭП. Способы снижения потерь энергии в ЭП в переходных режимах. | 2 | 2 |
2 | Переходные процессы в электроприводе. Переходные процессы в системе «Преобразователь- двигатель» . Особенности переходных процессов в АД и их нормирование. Определение времени пуска и торможение электродвигателя. Уравнение переходного процесса. Постоянная времени. Методы расчета переходного процесса с помощью ЭВМ. Способы снижения потерь электрической энергии в переходных процессах. | 2 |
3 | Выбор двигателя для электропривода, факторы, определяющие систему ЭП. Выбор электродвигателя по роду тока, способу возбуждения, напряжения, степени защиты от влияния внешней среды и другие. | 2 |
4 | Уравнение нагревания и охлаждения. Классы на нагрев стойкости изоляции. Длительный, повторно- кратко временный и кратковременный режим работы. Погрузочная диаграмма, выбор мощности электродвигателя Проверка на перегрузочную способность. | 2 |
Лабораторные работы | - | |
Практические занятия | 4 |
9-10 | Расчёт переходного процесса при прямолинейной совместной характеристики ЭД и механизме. | 4 |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа | 14 |
12 | Подготовить реферат «Переходные процессы в системе «Преобразователь- двигатель» | 4 |
13 | Составить классификацию режимов работы электродвигателей | 3 |
14 | Решение задач по выбору мощности электродвигателей | 4 |
15 | Подготовить доклад «Классы на нагрев стойкости изоляции» | 3 |
Тема 1.5Системы электропривода | Содержание учебного материала: | 80 |
1 | Разомкнутые системы ЭП. Аппараты, работающие в силовых цепях ЭП. Пуск и торможение электродвигателя в функции различных параметров. Принцип тиристорного управления ЭП. Типовые узлы и схемы управления разомкнутой системы ЭП. | 2 | 2 |
2 | Замкнутые системы ЭП. Преобразовательные устройства. Достоинства замкнутой системы. Роль и виды обратных связей в системе ЭП. Главная обратная связь. Регулирование потока и момента. Тиристорные силовые преобразователи. Следящий электропровод. Микропроцессорные средства программного управления ЭД. Комплексные и интегрированные ЭП. | 2 |
Лабораторные работы | 62 | |
9-11 | Электропривод системы «Источник напряжения промышленной частоты - асинхронный двигатель с фазным ротором. | 6 |
12 | Основные положения, термины и определения. Графическая модель формализации точности соединений. Расчет точностных параметров стандартных соединений. | 2 |
13-15 | Электропривод системы «Преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором» | 6 |
16-18 | Электропривод системы «Источник напряжения промышленной частоты - синхронный двигатель» | 6 |
19-21 | Электропривод системы «Источник ЭДС – двигатель постоянного тока независимого/ параллельного/ последовательного возбуждения» | 6 |
22-24 | Электропривод системы «Источник напряжения промышленной частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором» | 6 |
25-27 | Электропривод системы «Источник напряжения промышленной частоты - асинхронный двигатель с фазным ротором» | 6 |
28-30 | Электропривод системы «Источник напряжения промышленной частоты - синхронный двигатель» | 6 |
31-33 | Электропривод системы «Источник ЭДС - двигатель постоянного тока независимого/ параллельного/ последовательного возбуждения» | 6 |
34-36 | Электропривод системы «Реверсивный тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока независимого возбуждения» | 6 |
37-39 | Электропривод системы «Преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором» | 6 |
Практические занятия | - |
Контрольные работы | - |
Самостоятельная работа | 14 |
16 | Составить классификацию систем электропривода | 3 |
17 | Подготовить доклад «Принцип тиристорного управления ЭП» | 4 |
18 | Решение задач по расчету точностных параметров стандартных соединений | 2 |
19 | Подготовить презентацию «Автоматизированный электропривод» | 5 |
Всего: | 210 | |
Реализация учебной дисциплины требует наличия учебных лабораторий «Электрические машины» и «Электрические аппараты».
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Коды формируемых ОК и ПК | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
Умения: | | |
оценивать эффективность работы электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | оценка лабораторных работ №1-9 и практических занятий №1-2 Проверка и оценка индивидуальных заданий (презентации, рефераты, доклады) |
определять электроэнергетические параметры электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | оценка лабораторных работ №10-19и практических занятий №3-4. Проверка и оценка индивидуальных заданий (презентации, рефераты, доклады) |
выбирать аппаратуру релейной защиты и автоматики, управления, контроля и сигнализации электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, наблюдение за выполнением лабораторными работами и практическими занятиями. |
составлять планы размещения и выбирать электропривод, определять оптимальные варианты схем применения электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | оценка лабораторных работ №.20-29 и практических занятий №.5-7. Проверка и оценка индивидуальных заданий (презентации, рефераты, доклады) |
выполнять схемы включения аппаратов защиты и автоматики | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | оценка лабораторных работ №30-39 и практических занятий №8-10. |
Знания: | | |
классификация электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания. |
устройство электропривода; | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | решение тестового задания, проведение устного опроса. |
выбор элементов схем и защит электропривода; | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания, наблюдение за выполнением лабораторных работ и практических занятий. |
действующую нормативно-техническую документацию по специальности; | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания, наблюдение за выполнением лабораторных работ и практических заданий; оценивание внеаудиторной самостоятельной работы. |
основные элементы устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики электропривода; | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания, наблюдение за выполнением лабораторных работ и практических заданий; оценивание внеаудиторной самостоятельной работы. |
теоретические основы релейной защиты и автоматизации электропривода; | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания, наблюдение за выполнением лабораторных работ и практических заданий. |
назначение и схемы релейной защиты, управления, контроля и сигнализации электропривода | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания, за выполнением лабораторных работ и практических заданий. |
положения Правил устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации (ПТЭ) и Правил техники безопасности (ПТБ), Строительных Норм и Правил (СНиП), других нормативных документов. | ОК 1-9 ПК 1.1 – 1.4; 2.1-2.3 | проведение устного опроса, решение тестового задания. |