Трансформаторы, электрические машины и

Рабочая программа

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Курса «Электротехника и основы электроники»

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ

Электрическая энергия, ее особенности и области применения. Роль электротехники и электроники в современном производстве. Развитие электротехники как науки. Значение электротехнической подготовки для инженеров неэлектротехнических специальностей. Содержание и структура курса. Методика ор­ганизации процесса обучения.

Линейные электрические цепи постоянного тока. Основные понятия и определения. Источники и приемники электрической энергии. Параметры элементов электроцепей. Схемы замещения. Выбор положительных нап­равлений ЭДС, напряжений и токов. Режимы работы источника энергии. Холостой ход, короткое замыкание, согласованный режим работы исто­чника.

Методы расчета цепей постоянного тока: метод упрощения цепи, ме­тод законов Кирхгофа, метод контурных токов, метод наложения, метод эквивалентного генератора. Потенциальная диаграмма. Понятие о ба­лансе мощностей.

Линейные электрические цепи синусоидального тока. Однофазные це­пи. Достоинства переменного тока. Генерирование переменного тока. Мгновенные, амплитудные, действующие значения синусоидально-изменя­ющихся величин. Начальная фаза. Сдвиг фаз. Изображение синусоидальных величин с помощью векторов. Метод векторных диаграмм.

Простейшая цепь с активным сопротивлением. Основные соотношения, волновая и векторная диаграммы.

Простейшая цепь с индуктивностью. Основные соотношения, волновая и векторная диаграммы.

Простейшая цепь с емкостью. Основные соотношения, волновая и векторная диаграммы.

Последовательная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Основные соотношения. Треугольник напряжений. Треуголь­ник сопротивлений. Векторная диаграмма. Закон Ома. Резонанс напря­жений.

Параллельная цепь с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью. Основные соотношения. Треугольник токов. Треугольник про­водимостей. Векторная диаграмма. Резонанс токов.

Понятие о расчете сложных цепей символическим методом.

Мощность в цепи синусоидального тока. Треугольник мощностей. Ко­эффициент мощности. Способы компенсации реактивной энергии.

Трехфазные цепи. Основные понятия и определения. Способы соеди­нения фаз генератора и токоприемника. Фазные и линейные величины. Классификация токоприемников. Симметричный режим трехфазной цепи. Мощность при симметричном режиме. Несимметричный режим трехфазной цепи. Мощность при несимметричном режиме. Понятие о защитном зазем­лении и защитном занулении.

Переходные процессы в линейных электрических цепях. Причины воз­никновения переходных процессов. Законы коммутации. Дифференциаль­ные уравнения электрического состояния цепей и методы их решения. Анализ переходных процессов простейших электрических цепей.

Электрические цепи несинусоидального тока. Причины возникновения несинусоидальных токов. Способы представления периодических несину­соидальных величин. Основные характеристики периодических несинусо­идальных токов и напряжений. Мощность цепи несинусоидального тока. Понятие о расчете линейных цепей несинусоидального тока.

Магнитные цепи. Основные величины, характеризующие магнитное по­ле. Магнитные материалы и их свойства. Закон полного тока. Виды магнитных цепей. Расчет неоднородной неразветвленной магнитной це­пи. Физические процессы, происходящие в катушке с железным сердеч­ником при включении на синусоидальное напряжение. Феррорезонансный стабилизатор напряжения.

Основы электроизмерений. Основные понятия и определения. Погреш­ности электроизмерений. Механизмы аналоговых электромеханических измерительных приборов. Цифровой измерительный прибор. Измерение тока, напряжения и мощности.

Рекомендуемая литература.

Основная: [1] стр.12-47, 50-66, 83-150, 156-170, 172-178, 233-263, 269-274.

Дополнительная: [2], [3], [5], [7-13].

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Электронные приборы. Электроника и ее роль в современном произ­водстве. Принцип действия полупроводникового диода, его характерис­тики. Понятие о стабилитроне. Принцип действия, характеристики и назначение биполярного и полевого транзисторов. Тиристоры, принцип действия, назначение и характеристики.

Электронные устройства. Выпрямители. Электрические схемы и прин­ципы работы однофазных и трехфазных выпрямителей. Понятие об управ­ляемых выпрямителях. Электрические сглаживающие фильтры.

Усилители. Опре­деление, классификация и основные параметры усилителей. Общие принципы работы электронных усилителей, динамические характеристики.

Классы усиления. Практические схемы, назначение элементов. Особен­ности усилителей постоянного тока. Операционные усилители и их при­менение.

Импульсные устройства. Интегрирующие и дифференцирующие цепи. Транзисторный ключ. Симметричный триггер, применение. Электронные генераторы с самовозбуждением. Мультивибратор. Понятие о преобразо­вательных устройствах.

Цифровая электроника. Элементы математической логики. Понятие о комбинационных и последовательностных автоматах. Полупроводниковые элементы памяти. Интегральные микросхемы. Микропроцессорные систе­мы, элементы и применение. Сопряжения цифровых и аналоговых систем.

Рекомендуемая литература.

Основная: [4] стр. 6-53, 100-110, 126-129, 215-216, 222-227, 235-242, 248-269, [21].

ТРАНСФОРМАТОРЫ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ЭЛЕКТРОПРИВОД

Трансформаторы. Назначение, классификация, устройство и принцип действия. Электрические соотношения идеального трансформатора. По­нятие о приведенном трансформаторе. Схемы замещения и векторные ди­аграммы. Опытное определение параметров трансформатора. Внешняя ха­рактеристика трансформатора. КПД трансформатора. Понятие о трехфаз­ных и многообмоточных трансформаторах.

Электрические машины. Основные физические явления в электричес­ких машинах. Классификация электромашин.

Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия, режим генератора и двигателя. Потери энергии и КПД. ЭДС якоря и электро­магнитный момент машины. Искрение на коллекторе. Понятие о генера­торах постоянного тока, их характеристики. Двигатели постоянного тока, основные характеристики. Пуск двигателя. Свойство саморегули­рования. Механические и рабочие характеристики. Паспортные данные двигателя.

Асинхронные машины. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Схема замещения асинхронной машины. Энерге­тические соотношения. Механические и рабочие характеристики. Пуск асинхронного двигателя.

Синхронные машины. Устройство и принцип действия. Режимы двига­теля и генератора. Уравнение электрического состояния и схема заме­щения. Электромагнитный момент и угловая характеристика синхронного двигателя. Пуск синхронного двигателя. Понятие о машинах специаль­ного назначения.

Электропривод. Назначение и классификация электроприводов. Осо­бенности электропривода химической промышленности. Общие сведения об автоматизированном электроприводе, характеристика его функцио­нальных узлов и элементов. Электроприводы постоянного и переменного тока, способы регулирования скорости электроприводов. Режимы работы электропривода, нагрузочные диаграммы. Выбор мощности и типа двигателя. Аппараты управления и защиты. Схемы автоматического управле­ния электроприводами постоянного и переменного тока. Тормозные ре­жимы электроприводов.

Рекомендуемая литература.

Основная: [1] стр. 295-318, 332-351, 359-362, 382-417, 427-454.

Дополнительная: [2], [3-7], [14-20].

1.1.1. Список литературы

1. Волынский Б.А. и др. Электротехника/ Б.А. Волынский, Е.Н. Зейн, В.Е. Шатерников. М.: Энергоатомиздат, 1987. 526 с.

2. Электротехника/ Под ред. В.Г. Герасимова М.: Высшая школа, 1985. 560 с.

3. Касаткин А.С., Немцов В.М. Электротехника. М.: Энергоатомиз­дат, 1983. 440 с.

4. Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1987. 336 с.

5. Сборник задач по электротехнике и основам электроники/ Под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1986. 288 с.

6. Иванов Г.М., Онищенко Г.Б. Автоматизированный электропривод в химической промышленности. М.: Машиностроение, 1975. 312 с.

7. Морозов А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техни­ка. М.: Высшая школа, 1987. 448 с.

8. Линейные электрические цепи постоянного и однофазного перемен­ного токов: Метод. указания/ Сост. В.Л. Котов; Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1988. 32 с.

9. Расчет линейных разветвленных цепей постоянного и синусоидаль­ного токов: Метод. указания/ Сост. В.Л. Котов; Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1983 14 с.

10. Линейные электрические цепи при постоянном токе: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. А.Н. Фролов, В.Л. Котов; Иван.гос.хим.-технол.акад. Иваново, 1996. 14 с.

11. Последовательная цепь переменного тока: Методические указа­ния к лабораторной работе/ Сост. В.Л. Котов; Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1985. 15 с.

12. Трехфазные цепи: Метод. Указания/ Сост. В.Л. Ко­тов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1989. 20 с.

13. Трехфазные нагрузочные цепи: Метод. указания к лабора­торной работе/ Сост. В.Л. Котов, Иван.гос.хим.-технол.академ. Иваново,1995. 20 с.

14. Исследование однофазного трансформатора: Метод. указа­ния к лабораторной работе/ Сост. В.Л. Котов, Иван.гос.хим.-технол.академ. Иваново, 1995. 20 с.

15. Электрические машины устройств автоматики (асинхронные сило­вые микродвигатели): Метод. Указания/ Сост. В.А. Разу­мов, Иван.хим.-технол.ин-т.Иваново, 1989. 39 с.

16. Испытание генератора постоянного тока: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т. Ива­ново, 1986. 18 с.

17. Испытание двигателя постоянного тока: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т.Иваново, 1991. 11 с.

18 Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А Разумов, А.Н. Фролов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1994. 18 с.

19. Испытание синхронного двигателя: Метод. указания к ла­бораторной работе/ Сост. В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1988. 15 с.

20. Выбор двигателя для электропривода: Метод. указания к домашнему заданию по электротехнике/ Сост. А.Н. Фролов, В.Е. Мясоедов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1988. 22 с.

21. Полупроводниковые приборы: Метод. указания по промыш­ленной электронике. Ч. 1./ Сост. А.Н. Фролов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново,1992 35 с.

22. Характеристики и параметры транзисторов: Метод. указа­ния к лабораторной работе/ Сост. В.Л. Котов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1985. 15 с.

23. Исследование полупроводникового стабилизатора напряжения: Ме­тод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А. Разу­мов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1980. 7 с.

24. Исследование тиристора: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1980. 7 с.

25. Исследование полупроводниковых выпрямителей: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.Л. Котов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1985. 27 с.

26. Исследование усилителя низкой частоты на транзисторе: Метод. указания к лабораторной работе/ Сост. В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1982. 14 с.

27. Исследование усилителя постоянного тока: Метод. указа­ния к лабораторной работе/ Сост. А.Н. Фролов, В.А. Разумов, Иван.хим.-технол.ин-т. Иваново, 1993. 8 с.

1.1.2. Список лабораторных работ

Линейные электрические цепи при постоянном токе.

Линейная последовательная цепь при переменном токе.

Трехфазные нагрузочные цепи с пассивными приемниками.

Мостовые электрические цепи.

Характеристики полупроводниковых диодов.

Характеристики и параметры транзисторов.

Исследование тиристора.

Выпрямители переменного тока на полупроводниковых диодах.

Исследование усилителя низкой частоты на транзисторах.

Исследование управляемого выпрямителя на тиристоре.

Исследование однофазного трансформатора.

Испытание синхронного двигателя.

Испытание асинхронного короткозамкнутого двигателя.

Испытание генератора постоянного тока.

Исследование электропривода постоянного тока.

Дата добавления: 2015-05-07