Б.1.2.11. «Электрические машины и аппараты»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
Б.1.2.11. «Электрические машины и аппараты»
«13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника)»
направления подготовки
Профиль «Энергообеспечение предприятий»
форма обучения – заочная (3 года 10 мес.),
курс – 3
семестр – 5
зачетных единиц – 3
часов в неделю – 4
всего часов – 108,
в том числе:
лекции – 6,
коллоквиумы – нет,
практические занятия – 8,
лабораторные занятия – 4,
аудиторных занятий – 18,
Контрольная работа,
самостоятельная работа – 90,
зачет –5 семестр.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
« ___ » ________ 2015 года, протокол № ___
Зав. кафедрой _________________ / И.А. Менщиков /
Рабочая программа утверждена на заседании УМКН
« ___ » ________ 2015 года, протокол № ___
Председатель УМКН _______/ П.Г. Антропов /
Саратов 2015
1. Цели и задачи дисциплины
Цель преподавания дисциплины: Основной целью дисциплины является формирование у студентов теоретической базы по современным электромеханическим преобразователям энергии, которая позволит им успешно решать теоретические и практические задачи в их профессиональной деятельности, связанной с проектированием, испытаниями и эксплуатацией электрических машин.
Задачи изучения дисциплины: для достижения поставленной цели необходимо научить студентов:
- классифицировать электрические машины и описывать сущность происходящего
в них электромеханического преобразования энергии;
- самостоятельно проводить расчеты по определению параметров и характеристик электрических машин;
- проводить элементарные испытания электрических машин.
2. Место дисциплины в структуре ООП ВО
Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины. Физика раздел: «Электричество и магнетизм». Высшая математика разделы: «Дифференциальное и интегральное исчисления», «Комплексные числа», «Векторная алгебра», «Тригонометрические ряды Фурье». Электротехника разделы: «Электрические цепи постоянного тока», «Электрические цепи однофазного и трехфазного токов», «Электрические измерения в цепях однофазного и трехфазного тока».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
- способность проводить расчеты по типовым методикам, проектировать технологическое оборудование с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием
(ПК-2);
– способность к проведению экспериментов по заданной методике, обработке и анализу полученных результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-4).
В результате изучения дисциплины «Электрические машины и аппараты» обучающиеся должны знать и понимать: принцип действия современных типов электрических машин, знать особенности их конструкции, уравнения, схемы замещения и характеристики; иметь общее представление о проектировании, испытаниях и моделировании электрических машин;
уметь: использовать полученные знания при решении практических задач по проектированию, испытаниями и эксплуатации электрических машин.
владеть навыками элементарных расчетов и испытаний электрических машин.
4. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам
И видам занятий
| № модуля
| № недели
| № темы
|
| часы
|
| всего
| лекций
| Л.з.
| Пр.з
| СРС
|
|
|
|
| Введение
|
| -
| -
| -
| -
|
|
|
|
| Трансформаторы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Асинхронные машины
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Синхронные машины
|
| -
| -
| -
|
|
|
|
|
| Машины постоянного тока
|
| -
| -
| -
|
|
|
|
|
| Основы теории электрических аппаратов
|
|
| -
|
|
|
|
|
|
| Элементы теории электрических аппаратов
|
| -
| -
| -
|
|
|
|
|
| Электрические аппараты низкого напряжения
|
| -
| -
| -
|
|
|
|
|
| Высоковольтные электрические аппараты
|
| -
| -
| -
|
|
|
|
| Итого
|
|
|
|
|
|
Содержание лекционного курса
| № темы
| Всего часов
| № лекции
| Тема лекции.
Вопросы, отрабатываемые на лекции
| Учебно-методическое обеспечение
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Понятие об электрической машине (ЭМ). Законы физики и электромеханики. Принцип преобразования энергии в ЭМ: генератор, двигатель. Классификация ЭМ. Номинальный режим работы ЭМ.
Трансформаторы (Т). Устройство однофазного Т и принцип его действия. Режим х.х., векторная диаграмма. Работа Т под нагрузкой. Приведение вторичной обмотки к первичной. Основные уравнения приведенного Т и его векторные диаграммы.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
|
|
|
| Асинхронные машины (АМ). Устройство трехфазных АД и принцип действия. Рабочий процесс АД. Приведение обмотки ротора к обмотке статора. Пуск трехфазных АД с фазным и к. з. ротором. Регулирование частоты вращения. Электрические способы торможения АД. Электрические способы торможения АД. Расщепитель фаз. Сельсины. Электрический вал. Однофазный АД.
Электронасосы и электрокомпрессоры. Мотор – генераторы.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
|
|
|
| Виды и классификация электрических аппаратов. Стандарты на электрические аппараты. Категория размещения и степени защиты электрических аппаратов. электрических аппаратах. Основные положения теории нагрева. Электрические контакты. Электрическая дуга. Электромагнитные цепи.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
Содержание коллоквиумов
Коллоквиумов планом не предусмотрено
Перечень практических занятий
| №
темы
| Всего
часов
| №
практического зан.
| Тема практического занятия. Задания, вопросы, отрабатываемые на практическом занятии
| Учебно-методическое обеспечение
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Расчет параметров однофазного трансформатора.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
|
|
|
| Расчет обмоток статора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
|
|
|
| Исследование режимов работы асинхронного электродвигателя с фазным ротором.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
Перечень лабораторных работ
| № темы
| Всего часов
| № занятия
| Наименование лабораторной работы. Вопросы, отрабатываемые на лабораторном занятии
| Учебно-методическое обеспечение
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Исследование однофазного Т (Задание 1). Исследование трехфазного Т (Задание 2)
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
|
|
|
| Исследование трехфазного двигателя (Задание 1 и 2). Исследование асинхронного двигателя в трехфазном, однофазном и конденсаторном режимах работы.
| Литература [1-3],
Конспект лекций
|
9. Задания для самостоятельной работы студентов
| № темы
| Всего часов
| Вопросы для самостоятельного изучения (задания)
| Учебно-методическое обеспечение
|
|
|
|
|
|
|
|
| Измерительные трансформаторы
| (1, с.86; 2, с.355; 3, с.335)
|
| Сварочные трансформаторы
| (2, с.353; 3, с.325)
|
| Печные трансформаторы
| (3, с.324)
|
|
|
| Однослойные обмотки машин переменного тока
| (2, с.416; 3, с.348)
|
| Двухслойные обмотки машин переменного тока
| (2, с.403; 3, с.352)
|
|
|
| Индукционные регулятор и фазорегулятор
| (2, с.586; 1, с.131, 133)
|
| Сельсины. Электрический вал
| (1, с.227; 2, с.619; 3, с.630)
|
| Рабочие характеристики асинхронного двигателя
| (1, с.153; 2, с.553; 3, с.558)
|
|
|
| V-образные характеристики синхронного двигателя
| (1, с.281; 2, с.725; 3, с.467)
|
| Рабочие характеристики синхронного двигателя
| (1, с.290; 2, с.749; 3, с.485)
|
| Пуск синхронных двигателей
| (1, с.290; 2, с.745; 3, с.485)
|
| Синхронный компенсатор
| (2, с.749; 3, с.488)
|
|
|
| Обмотки якорей машины постоянного тока
| (2, с.53; 3, с.29)
|
| Коммутация машин постоянного тока
| (1, с.348; 2, с.115; 3, с.73)
|
Расчетно-графическая работа
Расчетно-графической работы планом не предусмотрено
Контрольная работа
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»
Контрольная работа
по дисциплине
Курсовой проект
Курсовой проект планом не предусмотрен
13.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)
Выпускник, освоивший дисциплину «Электрические машины», должен обладать следующими компетенциями
Профессиональными компетенциями
в области производственно-технологической деятельности
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
- способность проводить расчеты по типовым методикам, проектировать технологическое оборудование с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием
(ПК-2);
– способность к проведению экспериментов по заданной методике, обработке и анализу полученных результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-4).
Выпускник, освоивший дисциплину «Электрические машины», должен обладать следующими компетенциями
Профессиональными компетенциями
в области производственно-технологической деятельности
- способность проводить расчеты по типовым методикам, проектировать технологическое оборудование с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием
(ПК-2);
– способность к проведению экспериментов по заданной методике, обработке и анализу полученных результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-4).
| Карта компетенций дисциплины Б.1.2.11. «Электрические машины и аппараты»
|
| Компетенции
| Перечень компонентов
| Технологии формирования
| Форма оценочного средства
| Ступени уровней освоения компетенции
|
| Индекс
| Формулировка
|
| ПК-2
| способность проводить расчеты по типовым методикам, проектировать технологическое оборудование с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием
| Знает: теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов в стационарных и переходных режимах.
Умеет: использовать законы и методы при изучении специальных электротехнических дисциплин.
Владеет: методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и
нелинейных электрических цепях, навыками решения задач и проведения лабораторных экспериментов по теории электрических цепей и электромагнитного поля.
| Лекции
Практические работы с использованием активных и интерактивных приемов обучения.
Самостоятельная работа
| 1.Устный ответ
2.Экзамен
| Пороговый
(удовлетворительно)
Знает: теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей.
Умеет: использовать законы и методы при изучении специальных электротехнических дисциплин.
Владеет: методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях.
Продвинутый
(хорошо)
Знает: теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов в стационарных и переходных режимах.
Умеет: обрабатывать результаты экспериментов при изучении электрических машин с помощью компьютерных вычислительных программ.
Владеет:
Навыком самостоятельной работы с технической литературой в области научной и учебной работы связанной с эксплуатацией электрических машин.
Высокий
(отлично)
Знает: теоретические основы электротехники: основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; методы анализа цепей постоянного и переменного токов в стационарных и переходных режимах, порядок расчета остаточного ресурса электрических машин в эксплуатации.
Умеет: Пользоваться методической и вспомогательной и научной литературой для осуществления расчетов.Оценивать достоверность полученного решения задачи; оценивает различные методы решения задачи и выбирает оптимальный метод. Анализировать и делать выводы на основе материала приводимого в методической и вспомогательной литературе.
Владеет:
Навыком передавать результат проведенных исследований в виде конкретных рекомендаций в терминах предметной области знания.
Навыком применения знаний полученных в ходе лекционных, практических занятий.
|
| ПК-4
| Способность проводить обоснование проектных решений
| Знает: современные методы проектирования электрооборудования; устройство и принцип действия электрических аппаратов, функциональные особенности работы отдельных узлов и блоков; электротехнические материалы в качестве компонентов электротехнического и электроэнергетического оборудования; требования к электрическим аппаратам и отдельным его элементам; требования охраны окружающей среды.
Умеет: выполнять проектно-конструкторские и расчетные работы по созданию и внедрению в производство основных типов электрооборудования; проектировать и проводить поверочные расчеты токоведущих контуров, контактных соединений, коммутирующих контактов; выбрать дугогасительные устройства для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока; использовать разработанные программные комплексы в профессиональной деятельности.
Владеет: методами проектирования, расчета и конструирования электроэнергетического и электротехнического оборудования; методами работы с технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными материалами.
| Лекции
Семинарские занятия с использованием активных и интерактивных приемов обучения.
Самостоятельная работа
| Устный ответ,
Коллоквиум
Экзамен
| Пороговый
(удовлетворительный)
Знает: современные методы проектирования электрооборудования; устройство и принцип действия электрических аппаратов.
Умеет: выполнять проектно-конструкторские и расчетные работы по созданию и внедрению в производство основных типов электрооборудования; проектировать и проводить поверочные расчеты токоведущих контуров,
Владеет: методами проектирования, расчета и конструирования электроэнергетического и электротехнического оборудования; методами работы с технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными материалами.
Продвинутый
(хорошо)
Знает: функциональные особенности работы отдельных узлов и блоков.
Умеет: выполнять проектно-конструкторские и расчетные работы по созданию и внедрению в производство основных типов электрооборудования; проектировать и проводить поверочные расчеты токоведущих контуров, контактных соединений, коммутирующих контактов; выбрать дугогасительные устройства для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока.
Владеет: методами работы с технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными материалами.
Высокий
(отлично)
Знает: электротехнические материалы в качестве компонентов электротехнического и электроэнергетического оборудования; требования к электрическим аппаратам и отдельным его элементам; требования охраны окружающей среды.
Умеет: выбирать дугогасительные устройства для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока; использовать разработанные программные комплексы в профессиональной деятельности.
Владеет: современными методами работы с технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными материалами.
|
Вопросы для зачета
- Трансформаторы
- Законы электромеханики.
- Принцип преобразования энергии в ЭМ.
- Классификация ЭМ.
- Номинальные режимы работы ЭМ.
5. Устройство однофазного трансформатора.
6. Принцип действия однофазного трансформатора.
7. Режим холостого хода и векторная диаграмма.
8. Работа Трансформатора под нагрузкой, приведение вторичной обмотки к первичной.
9. Основные уравнения приведенного Трансформатора и его векторные диаграммы.
10. Устройство трехфазных трансформаторов и их особенность
11. Группы трансформаторов.
- Параллельная работа трансформаторов.
13. Специальные трансформаторы.
14. Многообмоточные Т., Измерительные.
15. Автотрансформаторы.
16. Сварочные трансформаторы.
17. Пик - трансформаторы.
Образовательные технологии
Учебная работа по данной дисциплине предусматривается использование активных и интерактивных форм проведения занятий (коллоквиумов в диалоговом режиме, дискуссий, компьютерных интерактивных занятий, разбор конкретных ситуаций, групповых дискуссий по темам дисциплины, вузовских конференций) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. На лекциях используются мультимедийные средства обучения.
Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах составляют не менее 20 % аудиторных занятий.
Для выполнения указанных требований часы СРС используются для подготовки докладов (сообщений) на коллоквиумах, участия в дискуссии по рассмотренным на лекциях темах.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
Б.1.2.11. «Электрические машины и аппараты»
«13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника)»
направления подготовки
Профиль «Энергообеспечение предприятий»
форма обучения – заочная (3 года 10 мес.),
курс – 3
семестр – 5
зачетных единиц – 3
часов в неделю – 4
всего часов – 108,
в том числе:
лекции – 6,
коллоквиумы – нет,
практические занятия – 8,
лабораторные занятия – 4,
аудиторных занятий – 18,
Контрольная работа,
самостоятельная работа – 90,
зачет –5 семестр.
