Программа дисциплины для студентов (стр. 2 )

Тема 3. Электрические цепи однофазного синусоидального тока.

Основные свойства переменного тока. Параметры, характеризующие синусоидальную величину: мгновенные, амплитудные, действующие и средние значения. Характеристики и параметры идеальных элементов электротехнических устройств: резистор, катушка индуктивности, конденсатор. Векторные диаграммы напряжений. Электрические цепи с последовательным соединением реальной катушки, конденсатора, резонанс напряжений. Параллельное соединение реальной катушки и конденсатора, резонанс токов. Активная, реактивная и полная мощность переменного тока. Коэффициент мощности. Методы компенсации реактивной мощности для повышения коэффициента мощности. Комплексный метод расчёта цепей синусоидального тока.

Тема 4. Трехфазные электрические цепи.

Основные понятия. Способы соединения обмотки генератора и потребителей. Линейные и фазные параметры. Четырех и трехпроводная система. Режимы работы трехфазных сетей.

Векторные диаграммы токов и напряжений при соединении приемников звездой и треугольником. Мощность трехфазной цепи. Методы измерения мощности при различных режимах нагрузки. Назначение нейтрального провода.

Тема 5. Переходные процессы в линейных электрических цепях.

Общие сведения. Законы коммутации. Классический метод расчёта переходных процессов. Включение цепи с R и C, R и L на постоянное напряжение. Разряд конденсатора на сопротивление.

Тема 6. Электромагнитные устройства и трансформаторы. Назначение и области применения трансформаторов. Однофазный трансформатор, устройство и принцип действия. Коэффициент трансформации. Уравнение электрического и магнитного состояния. Идеализированный трансформатор. Реальный трансформатор. Векторная диаграмма и схема замещения реального трансформатора.

Опыты холостого хода и короткого замыкания и их назначение. Потери энергии и КПД трансформатора. Изменение вторичного напряжения при нагрузке и внешняя характеристика трансформатора. Трехфазные трансформаторы. Устройство, группы соединения.

Автотрансформаторы, назначение, устройство. Измерительные трансформаторы. Виды погрешности. Схемы включения трансформаторов и приборов.

Тема 7. Электрические машины постоянного тока.

Назначение и область применения машин постоянного тока. Устройство, типы обмоток якоря, назначение коллектора. Работа машин в режимах генератора и двигателя. Уравнение электрического состояния и схема замещения цепи якоря.

Преобразование энергии, КПД машины постоянного тока. Электромагнитный момент м. п.т. в режиме двигателя. Понятие о реакции якоря, явление коммутации в щеточно-коллекторном узле.

Характеристики генератора и двигателя постоянного тока.

Классификация машин по способу возбуждения генератора независимого, параллельного и смешанного возбуждения. Самовозбуждение генераторов. Сварочные генераторы, их особенности.

Двигатели постоянного тока. Пуск двигателя. Назначение пускового реостата. Реверсирование. Механические характеристики и регулирование скоростей вращения двигателей независимого, параллельного, последовательного и смешанного возбуждения. Понятие об электрическом торможении двигателей. Сравнительная оценка двигателей различного типа возбуждения магнитного потока.

Тема 8. Асинхронные и синхронные машины.

Устройство трехфазной асинхронной машины. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя. Конструкция фазного и короткозамкнутого роторов. Графическое изображение асинхронного двигателя на электрических схемах. Скорость вращения ротора. Скольжение. Работа асинхронных машин в режиме двигателя, генератора, тормоза. Зависимость частоты величин ЭДС и тока в фазе обмотки ротора от скольжения. Электрическая схема замещения фазы ротора.

Преобразование энергии. Электромагнитная и механическая мощности двигателя. Потери энергии и КПД.

Формула электромагнитного момента. Зависимость момента от скольжения. Механические характеристики двигателя. Критический момент и скольжение. Номинальный и пусковой моменты. Перегрузочная способность двигателя. Рабочие характеристики.

Пуск в ход двигателей с различной конструкцией ротора. Регулирование частоты вращения ротора (частотное, полюсное, реостатное). Однофазные асинхронные двигатели. Использование трехфазных двигателей для включения в однофазную цепь переменного тока.

Синхронные машины. Общая характеристика синхронных одно и трехфазных мА

шин. Режим работы машин. Получение синусоидальной ЭДС синхронного генератора. Энергетическая диаграмма синхронной машины. Включение синхронных генераторов на параллельную работу. Пуск в работу синхронных двигателей. Электромагнитный момент синхронной машины.

Тема 9. Полупроводниковые приборы.

Электропроводность полупроводников. Классификация полупроводниковых приборов. Полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры. Полевые транзисторы. Интегральные микросхемы.

Тема 10. Усилительные каскады.

Усилительные каскады с общим эмиттером, с общим коллектором, с общей базой. Усилительные каскады на полевых транзисторах. Усилители постоянного тока. Операционные усилители. Усилители мощности.

Тема 11. Импульсные устройства.

Параметры импульсных сигналов. Логические элементы. Триггеры. Компараторы. Цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Тема 12. Числа, кодирование и арифметическая информация.

Двоичные числа. Шестнадцатеричные числа. Восьмеричные числа. Двоично-десятичные числа. Буквенно-цифровой код. Бит, байт.

Тема 13. Основные элементы цифровой техники.

Логические элементы и их комбинации. Триггеры, шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры. Полупроводниковая память.

Тема 14. Основы микропроцессорной техники.

Архитектура простой микро-ЭВМ. Структура простейшей памяти. Машинный язык и ассемблер. Состав команд. Структура элементарного микропроцессора.

Тема 15. Источники питания электронных устройств.

Классификация выпрямителей. Однофазные и трёхфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы напряжения и тока. Импульсные источники питания.

2.2 Содержание практических занятий

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
№ п/п	Наименование тем	Содержание	Вид контроля	Сроки выполнения (по неделям)
1	2	3	4	5
2	Электрические цепи постоянного тока.	Методы расчёта электрических цепей	Домашнее задание	1-5
3	Электрические цепи однофазного синусоидального тока	Последовательное и параллельное соединение R,L,C, резонанс токов и напряжений. Символический метод расчёта цепей.	Домашнее Задание. Контрольная работа	6,7

1	2	3	4	5
4	Трехфазные цепи синусоидального тока.	Расчёт потребителей, соединённых в звезду и треугольник, режимы работы потребителей. Построение векторных диаграмм напряжений и токов.	Домашнее задание.	8
5	Переходные процессы в линейных электрических цепях.	Расчёт переходных процессов в цепи с R,L и R,C элементами. Построение графиков при ПП	Домашнее задание.	9,10
6	Трансформаторы	Расчёт трёхфазного трансформатора, построение внешней характеристики.	Домашнее задание	11
7	Электрические машины постоянного тока	Расчёт генератора и двигателя постоянного тока.	Домашнее задание	12
8	Асинхронные машины	Расчёт трёхфазного асинхронного двигателя по паспортным данным.	Домашнее Задание. Контрольная работа.	13
8	Импульсные устройства	Составление таблиц истинности логических элементов и схем.	Домашнее Задание.	14
9	Числа, кодирование и арифметическая информация	Перевод чисел в различные системы.	Домашнее задание	15

2.3 Содержание лабораторных занятий

Цель лабораторного практикума - экспериментальные исследования и анализ законов и режимов электрических цепей, приобретение студентами практических навыков проведения эксперимента в электрических цепях; закрепление теоретических знаний.

Тема 1. Введение

Методика выполнения лабораторного практикума в лаборатории электротехники

Знакомство с устройством лабораторных стендов, техникой безопасности при выполнении лабораторных работ на стендах «Уралочка».

Тема 2. Электрические цепи постоянного тока

а) исследование неразветвленной и разветвленной электрических цепей постоянного тока;

б) исследование работы линии электропередачи.

Тема 3. Электрические цепи однофазного переменного тока

Цепь переменного тока с последовательным соединением сопротивлений.

Тема 4. Трехфазные цепи синусоидального тока

Трехфазная цепь с соединением нагрузки по схеме «звезда».

Тема 6. Трансформаторы

Исследование однофазного трансформатора.

Тема 7. Электрические машины постоянного тока

а) исследование двигателя постоянного тока;

б) исследование генератора постоянного тока смешанного возбуждения.

2.4 Содержание СРС

СОДЕРЖАНИЕ СРС ДЛЯ ДНЕВНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
№	Вид СРС	Форма отчётности	Вид контроля	Объём в часах
1	2	3	4	5
1	Проработка пройденного лекционного материала по конспекту лекций, учебникам и пособиям	конспект	Участие на занятии	0.5*30=15
2	Подготовка к лабораторным работам	Заготовка схем, таблиц, необходимых для отчёта	Допуск к лабораторной работе	0.5*7,5=3,75
3	Подготовка к практическим занятиям, выполнение домашних заданий	Рабочая тетрадь	Участие на занятии	1*22,5=22,5
1	2	3	4	5
5	Подготовка к контрольным работам	Рабочая тетрадь	Тестирование	2*3=6
6	Изучение материала, не вошедшего в содержание аудиторных занятий	Конспект	Тестирование, устный ответ	2,02*30=60,75
7	Подготовка к рубежному контролю		РК 1, РК 2, тестирование	2*6=12
Всего	120

2.5 Темы для самостоятельного изучения

№	Наименование тем	Содержание	Форма контроля и время
1	2	3	4
1	Введение	-	-
2	Электрические цепи постоянного тока	Метод наложения. [1] стр. 29, [2]стр. 32.	Конспект
3	Электрические цепи однофазного синусоидального тока	Методы компенсации реактивной мощности для повышения коэффициента мощности. . [1] стр.92, [2] стр.90. Символический метод расчёта цепей синусоидального тока. [1] стр.70, [2] стр.64	Конспект.
4	Трёхфазные цепи синусоидального тока	Методы измерения мощности при различных режимах нагрузки. [1] стр.116, [2] стр.115.
5	Переходные процессы в линейных электрических цепях	Разрядка ёмкостного элемента в цепи с резистивным и индуктивным элементами[1] стр.137, [2] стр.149.	Устный опрос.
6	Трансформаторы	Автотрансформаторы. Назначение и устройства. Измерительные трансформаторы. Схемы включения трансформаторов и приборов. [1] стр.188-193, [2] стр. 229-234	Конспект.
7	Машины постоянного тока	Сварочные генераторы. Понятие об электрическом торможении двигателей. [1] стр.316, [2] стр. 440	Конспект.
8	Асинхронные двигатели	Однофазные двигатели[1] стр.371,[2] стр.499	Конспект

1	2	3	4
9	Полупроводниковые приборы	Полевые транзисторы. [2] стр.256	Конспект
10	Усилительные каскады	Усилители постоянного тока, усилители мощности. [1] стр. 231, [2] стр.324	Конспект
11	Импульсные устройства	Компараторы и триггеры Шмита. [2] стр. 328	Устный опрос.
13	Основные элементы цифровой техники	Мультиплексоры и демультиплексоры. [2] стр.348-349	Устный опрос
14	Основы микропроцессорной техники	Работа микро-ЭВМ. Микроконтроллеры. [2] стр. 363-371	Конспект
15	Источники питания электронных устройств	Импульсные источники питания. 2 стр. 271-284	Конспект

3 Порядок оценивания знаний студентов