Рабочая программа дисциплины «Электрические и электронные аппараты» (стр. 1 )

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано	Утверждаю
___________________ Руководитель ООП по направлению 140400 зав. кафедрой ЭЭЭ проф.	_______________________ Зав. кафедрой ЭЭЭ проф.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ»

Направления подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника

Профиль подготовки: Электрические и электронные аппараты

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ЭЭЭ

Санк-Петербург

2012

1. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является формирование знаний студентов по вопросам теории, принципам построения и функционирования, условиям применения и эксплуатации наиболее распространенных электрических, электронных и микропроцессорных аппаратов управления режимами работы, защиты и регулирования параметров системы.

Основная задача дисциплины - дать будущему специалисту знания по электрическим и электронным аппаратами в объеме, достаточном для профессионального выполнения работ по проектированию и эксплуатации промышленных установок и технологических комплексов.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к базовой (общепрофессиональной) части Профессионального цикла Б.3 учебного плана подготовки бакалавров по направлению 140400 «Электроэнергетика и электротехника».

Изучение дисциплины базируется на ранее полученных знаниях по основным физическим явлениям и законам механики, физики, теплотехники и их математическому описанию, теоретическим основам электротехники, основным понятиям и законам электромагнитного поля, теории электрических и магнитных цепей, физическим основам электроники, теории систем автоматического управления. Студент должен уметь применять методы анализа физических явлений в технических устройствах и системах, использовать математический анализ для решения задач в своей предметной области, применять компьютерную технику и информационные технологии.

Данная дисциплина должна рассматриваться как теоретическая и практическая база, с помощью и на основе которой возможно получение достоверных данных по основным направлениям и перспективам развития в области электрических, электронных и микропроцессорных аппаратов.

Данная дисциплина является предшествующей для следующих учебных дисциплин: «Микропроцессорная техника», «Эксплуатация систем электропривода», «Эксплуатация систем электроснабжения».

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у студентов следующих компетенций:

- способности к восприятию информации, ее анализу и обобщению;

- готовности к кооперации с коллегами, работе в коллективе;

- готовности к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции;

-способности демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовности использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

- способности использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики, в своей предметной области;

- готовности и способности анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований;

- способности выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов;

- способности понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде;

- способности разрабатывать простые конструкции электротехнических объектов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- классификацию, назначение, основные схемотехнические решения электрических и электронных аппаратов, как средств управления режимами работы, защиты и регулирования параметров электротехнических и электроэнергетических систем;

- физические явления, протекающие в электрических аппаратах, основы теории электрических аппаратов;

- методы оценки тепловых и электродинамических воздействий в электрических аппаратах;

- математическое описание переходных и установившихся процессов в электрических аппаратах при коммутации электрических цепей.

Уметь:

- применять инженерные методы выбора электрических и электронных аппаратов;

-эксплуатировать электрические и электронные аппараты в соответствующих промышленных условиях;

-применять статистические методы обработки результатов эксперимента для оценки параметров объектов;

- формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде научно-технического отчета с его публичной защитой.

Владеть:

- навыками применения методов расчета тепловых и электродинамических воздействий в электрических аппаратах;

- навыками применения методов расчета и моделирования переходных и установившихся процессов в линейных и нелинейных электрических цепях;

- навыками исследовательской работы, методами проведения стандартных испытаний с электрическими и электронными аппаратами;

- навыками обработки и анализа результатов эксперимента;

- навыками анализа своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
5	6	7
Аудиторные занятия (всего)	139	36	51	52
В том числе:	-	-	-	-
Лекции	70	18	34	18
Практические занятия (ПЗ)	-	-	-	-
Семинары (С)	-	-	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	69	18	17	34
Самостоятельная работа (всего)	77
В том числе:	-	-	-	-
Курсовой проект (работа)	-	-	-
Расчетно-графические работы	-	-	-	-
Реферат	-	-	-	-
Другие виды самостоятельной работы	-	20	20	37
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)		Зач.	Зач.	Экз.
Общая трудоемкость час зач. ед.	216	56	71	89
6

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Высоковольтные электрические аппараты Электроизоляционные материалы.	Электрическая прочность газовых, жидких и твердых диэлектриков.
2.	Электрическая дуга. Условия горения и Гашения.	Условия горения, гашения длинных дуг. Статическая, динамическая ВАХ дуги. Энергетический баланс. Перенапряжения при отключении индуктивной, емкостной и активной нагрузок.
3.	Нагрев и электродинамическая стойкость аппаратов.	Активные потери в токоведущих частях, ферромагнитных деталях и изоляции. Контактные системы высоковольтных выключателей. Электродинамические усилия в высоковольтных электрических аппаратах.
4.	Основные параметры и методы испытания электрических аппаратов.	Параметры и методы испытания масляных и маломасляных высоковольтных выключателей; элегазовых, вакуумных и электромагнитных высоковольтных выключателей; отделителей, короткозамыкателей и разъединителей.
5.	Низковольтные электрические аппараты Основные определения и классификация.	Общие сведения, основные определения, классификация; требования, предъявляемые к электрическим аппаратам. материалы, применяемые в электрических аппаратах.
6.	Электромеханические аппараты.	Основные физические явления в электрических аппаратах. Электродинамические усилия в электрических аппаратах. Тепловые процессы в электрических аппаратах. Нагрев и охлаждение при различных режимах работы. Электрические контакты. Переходное сопротивление контактов. Работа контактов в нормальных и аварийных режимах. Типы контактов.
7.	Электромагнитные механизмы.	Основные части и конструкции, классификация электромагнитных механизмов. Сила тяги электромагнитов постоянного и переменного тока. Статические характеристики, динамика и время срабатывания электромагнитов. Электромагнитные реле. Общие сведения. Основные параметры и характеристики электромагнитных реле. Виды электромагнитных реле постоянного и переменного тока. Коэффициент возврата и способы его увеличения. Электромагнитные реле времени, тепловые реле с биметаллическими элементами. Принцип действия, устройство, времятоковые характеристики. Области применения электромагнитных реле.
8.	Электромагнитные управляемые компоненты.	Классификация дросселей насыщения. Магнитные усилители. Устройство, принцип действия, характеристики. Дроссельный магнитный усилитель. Магнитный усилитель с самонасыщением и его основные параметры. Реверсивный магнитный усилитель. Бесконтактные магнитные реле на базе магнитных усилителей, принцип действия, характеристика “вход-выход”.
9.	Электрические аппараты распределительных устройств и аппараты управления до 1000 В.	Электрические аппараты распределительных устройств: предохранители, неавтоматические выключатели, автоматические выключатели. Назначение, классификация по роду тока и условиям работы. Аппараты управления: командоаппараты, контакторы переменного и постоянного тока, магнитные пускатели. Устройство, основные конструктивные отличия контакторов постоянного и переменного тока. Особенности пусковых режимов контакторов.
10.	Электронные аппараты.	Полупроводниковые аппараты управления. Применение тиристоров в качестве релейного и управляющего элемента. Классификация управляемых полупроводниковых приборов по степени управляемости. Динамические характеристики процесса включения и выключения тиристора. Запираемые тиристоры. Защита тиристоров. Тиристорные аппараты коммутации и управления. Гибридные коммутирующие аппараты.
11.	Микропроцессоры в электрических аппаратах.	Основные понятия и определения. Основные узлы микропроцессорных устройств, функции, выполняемые ими. Микропроцессорное устройство управления двигателем. Структура управляющих устройств. Программируемые микроконтроллеры. Классификация, структура. Функции, выполняемые микроконтроллерами. Примеры реализации программируемых контроллеров. Программная реализация алгоритма управления в управляющем устройстве. Последовательное программирование. Параллельное программирование.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами