Программа дисциплины (syllabus) SVАЕ 5302 Специальные вопросы автоматизированного электропривода

Титульный лист программы дисциплины (SYLLABUS)

Форма Ф СО ПГУ 7.18.4/19

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра Электроэнергетики

Программа дисциплины (Syllabus)

SVАЕ 5302 Специальные вопросы автоматизированного электропривода

Павлодар, 2013г.

Лист утверждения программа дисциплины (Syllabus)

Форма Ф СО ПГУ 7.18.4/19

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

___________ 

«___»___________20__г. 

Составитель: профессор, к. т.н., ______________

       

Программа дисциплины (Syllabus)

Специальные вопросы автоматизированного электропривода SVАE 5302

для магистрантов очной формы обучения специальности 5М071800 – Электроэнергетика

Программа разработана на основании рабочей учебной программы, утверждённой  «___» _________20__г.

Рекомендована на заседании кафедры от «___»____________2013г.

Протокол № 17.

Заведующий кафедрой______________ «____» ________2013г.

Одобрена учебно-методическим советом  энергетического  факультета

«____»______________20__г.  Протокол №____

Председатель УМС ________________«____» _______2013 г.

1. Паспорт учебной дисциплины

Наименование дисциплины _Специальные вопросы автоматизированного электропривода

Дисциплина вузовского компонента

Количество кредитов и сроки изучения

Всего – 3 кредита

Курс: 1

Семестр: 1

Всего аудиторных занятий – 45 часов 

Лекции  - 30  часов 

Практические – 15 часов

  СРМ – 90 часов

        В том числе СРМП – 22,5 

Общая трудоемкость - 135  часов

Форма контроля

Экзамен – 1  семестр

2. Пререквизиты.

Изучение дисциплины базируется на знаниях полученных во время изучения следующих дисциплин: электропривод, теоретические основы электротехники.

Постреквизиты.

Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для профессиональной практики, написания выпускной работы, профессиональной работе на производстве.

3. Сведения о преподавателях и контактная информация

Ф. Вадим Павлович

Учёная степень, звание, должность к. т.н., профессор

Кафедра «Электроэнергетики», аудитория А–240

телефон: 67-36-26

Е-mail: *****@***ru

4. Предмет, цели и задачи

Предмет дисциплины

Дисциплина посвящена изучению специальных вопросов автоматизированного электропривода.

Цель преподавания дисциплины

Изучение комплекса требований, определяющих выбор систем автоматизированного электропривода для общепроизводственных механизмов, особенностей проектирования электроприводов, примеров их технологических реализаций в различных отраслях промышленности.

Задачи изучения дисциплины

Изучение примеров реализации автоматизированных электроприводов промышленных механизмов, с учетом общей классификации и применением в различных отраслях.

5. Требования к знаниям, умениям, навыкам и компетенциям

В результате изучения данной дисциплины магистранты должны:

иметь представление:

- об автоматизированном электроприводе промышленных механизмов, целях его применения, типовых способах реализации, общих требованиях

знать:

- законы электротехники, конструкцию и принципы работы электрических машин и аппаратов, электрический привод;

уметь:

выбирать виды специальных электротехнологических установок и рассчитывать их основные параметры при анализе и внедрении проектных решений. анализировать и описать физические процессы, протекающие в электрических машинах и в электроприводе в целом; выбирать элементы силовых схем управления электроприводом;

приобрести практические навыки:

- в вопросах расчета  токов и напряжений для электрических схем; экспериментального исследования характеристик и режимов работы электрических машин и систем электроприводов.

быть компетентным:

- в вопросах проектирования современных систем автоматизированного электропривода общепромышленных механизмов.

6. Тематический план изучения дисциплины

Тема 1.  Общие вопросы электрооборудования общепромышленных механизмов.

Современный автоматизированный электрический привод. Обобщенная структура автоматизированного электропривода. Общие понятия. Общие требования, предъявляемые к электроприводу.

Системы автоматизированного электропривода. Комплектный электропривод общепромышленного назначения. Роль автоматизированного электропривода в создании современных высокопроизводительных и точных машин, комплексных технологических установок.

Последовательность проектирования автоматизированного электропривода. Силовой канал электропривода. Электрические преобразователи.

Электрические машины (типы, назначение, конструкция, условия эксплуатации).

Механические кинематические связи и их элементы. Приведение моментов сопротивления, инерции и масс, жесткости элементов кинематической цепи. Учет влияния упругих элементов в кинематической цепи механизмов. Одномассовые, двухмассовые и многомассовые механические системы. Преобразование схем механических систем электропривода. Приведение параметров механической системы.

Выбор электродвигателей по мощности, по скорости, по техническим условиям. Режимы работы электродвигателей. Нагрузочные диаграммы. Расчет статических нагрузок производственных механизмов. Учет динамических нагрузок. Ограничение динамических и ударных нагрузок. Управление электроприводом общепромышленных механизмов: управление по командам оператора, цикловая автоматизация, позиционная автоматизация.

Тема 2. Электропривод машин циклического действия.

Электропривод машин управляемых оператором. Электрические подъемные краны. Назначение, область применения. Типы электрических кранов. Механизмы кранов. Кинематические схемы механизмов. Режимы работы механизмов, характер нагрузки. Нагрузочные диаграммы. Выбор электродвигателей для механизмов кранов. Условия эксплуатации электрооборудования. Требования к электроприводу. Электроснабжение кранов. Системы электропривода механизмов электрических кранов. Контроллерное управление крановыми электроприводами. Крановые магнитные контроллеры. Примеры схем электроприводов крановых механизмов.

Одноковшовые экскаваторы. Назначение, область применения. Типы экскаваторов. Механизмы экскаваторов. Кинематические схемы механизмов. Режимы работы механизмов, характер нагрузки. Нагрузочные диаграммы. Выбор электродвигателей для механизмов экскаваторов. Условия эксплуатации электрооборудования. Требования к электроприводу. Системы электропривода механизмов экскаваторов. Электроснабжение экскаваторов. Унифицированная структура экскаваторного электропривода с общим суммирующим усилителем. Унифицированная структура экскаваторного электропривода с подчиненным регулированием параметров. Примеры схем экскаваторного электропривода.

Электропривод машин с автоматической отработкой цикла

Лифты. Назначение, область применения. Конструкция. Классификация лифтов. Кинематические схемы подъемной лебедки. Режимы работы, характер нагрузки. Нагрузочные диаграммы. Выбор электродвигателей для лифтов. Условия эксплуатации электрооборудования. Требования к электроприводу. Оптимальная диаграмма движения лифтов. Точность остановки лифтов. Повышение точности остановки. Средства обеспечения оптимальной диаграммы движения. Примеры схем электропривода тихоходных и быстроходных лифтов. Системы электропривода скоростных и высокоскоростных лифтов.

Тема 3. Электропривод машин непрерывного действия.

Конвейеры, рольганги, эскалаторы, канатные дороги. Типы, конструкция. Нагрузочные диаграммы. Особенности статических и динамических режимов. Требования  к электроприводу и к регулированию координат. Выбор типа электропривода. Определение мощности и места установки приводных станций. Типовые схемы управления. Примеры электроприводов и автоматизации технологических процессов.

Электропривод механизмов центробежного и поршневого типа

Насосы, компрессоры, вентиляторы. Принцип действия, типы, конструкция. Эксплуатационные характеристики. Способы регулирования производительности. Системы с потерей энергии скольжения и возвратом ее (каскадные схемы). Вопросы экономии электрической энергии. Выбор типа электропривода. Типовые схемы управления. Примеры электроприводов и автоматизации технологических процессов.

Распределение академических часов по видам занятий

№ п/п	Наименование тем	Количество аудиторных часов по видам занятий	СРМ
лекции	практические (семинарские)	лаборатор-ные студийные, индивидуль-ные	Всего	в том числе СРМП
1	Тема 1. Общие вопросы электрооборудования общепромышленных механизмов	6	2	20	5
2	Тема 2.  Электропривод машин циклического действия.	12	7	35	8,5
3	Тема 3. Электропривод машин непрерывного действия.	12	6	35	9
Всего 135 (3 кредита)	30	15	90	22,5

7. Содержание лекционных занятий

Тема 1.  Общие вопросы электрооборудования общепромышленных механизмов

План:

1.Современный автоматизированный электрический привод.

2. Системы автоматизированного электропривода.

3. Электрические машины (типы, назначение, конструкция, условия эксплуатации).

4. Механические кинематические связи и их элементы.

5. Выбор электродвигателей по мощности, по скорости, по техническим условиям.

Литература:

Белов электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. – М.: Академия, 2004. – 575 с. Кацман привод – М.: Академия, 2005. – 384 с.

Тема 2. Электропривод машин циклического действия.

План:

1 Электропривод машин управляемых оператором.

2 Электрические подъемные краны.

3 Одноковшовые экскаваторы.

4 Электропривод машин с автоматической отработкой цикла.

5 Лифты. Назначение, область применения.

6 Системы электропривода скоростных и высокоскоростных лифтов.

Литература:

Белов электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. – М.: Академия, 2004. – 575 с. Кацман привод – М.: Академия, 2005. – 384 с.

Тема 3. Электропривод машин непрерывного действия.

План:

1 Электропривод механизмов непрерывного транспорта

2 Требования  к электроприводу и к регулированию координат

3 Электропривод механизмов центробежного и поршневого типа

4 Системы с потерей энергии скольжения и возвратом ее (каскадные схемы).

Литература:

Белов электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. – М.: Академия, 2004. – 575 с. Москаленко автоматического управления электропривода. – М.: ИНФА-М, 2004. – 207 с.

8. Содержание практических занятий, 15 часов

7.1 Практические занятия

Тема 1. Общие вопросы электрооборудования общепромышленных механизмов.

Задания:

1. Приведение моментов сопротивления, инерции и масс, жесткости элементов кинематической цепи.

2. Выбор электродвигателей по мощности, по скорости, по техническим условиям..

Литература: [1].

Тема 2. Электропривод машин циклического действия.

Задания:

1. Расчет параметров структурной схемы экскаваторного электропривода по
системе ТП – Д.

2. Определение статических моментов на валу двигателя быстроходного лифта в различных режимах работы.

3. Построение зависимости момента электропривода от загрузки кабины лифта при нахождении на различных уровнях шахты для спуска и подъема.

4. Синтез системы управления автоматизированного электропривода пассажирского лифта.

Литература: [1].

Тема 3. Электропривод машин непрерывного действия.

Задания:

1. Расчет мощности приводной станции и выбор электропривода ленточного конвейера.

1. Расчет статической мощности вентиллятора, выбор двигателя и построение механической характеристики механизма.

2. Расчет статической мощности насоса, выбор двигателя и построение механической характеристики механизма.

3. Расчет статической мощности компрессора, выбор двигателя и построение механической характеристики механизма.

Литература: [1].

9. Задания самостоятельной работы

Тема1. Общие вопросы электрооборудования общепромышленных механизмов.

Задания СРМ:

1. Учет динамических нагрузок. Ограничение динамических и ударных нагрузок.

2. Управление электроприводом общепромышленных механизмов: управление по командам оператора, цикловая автоматизация, позиционная автоматизация.

Тема 2. Электропривод машин циклического действия.

Задания СРМ:

1. ЭП механизмов экскаваторов по системе Г-Д с магнитными усилителями.

2. ЭП шахтных подъемных машин.

3. ЭП скиповой подъемной установки.

Тема 3. Электропривод машин непрерывного действия

Задания СРМ:

1. Роторные экскаваторы.

2. Землесосные снаряды.

3. Применение асинхронного каскада для привода механизмов с вентиляторным моментом на валу.

10. График консультаций СРМП (СРМП составляет 25% из СРМ)

Консультация по всем вопросам осуществляется согласно графику СРМП на текущий семестр.

11. Расписание проверок знаний обучающихся

Посещение лекций и практические занятия оцениваются 0-100 баллов.

График выполнения и сдачи заданий по дисциплине

№	Виды работ	Тема, цель и содержание задания	Рекомен- дуемая литерату ра	Продолжи-тельность выполне ния	Форма контроля	Срок сдачи
1	Реферат	Электропривод крановых механизмов	2 недели		3-ая неделя
2	Реферат	Электропривод одно-ковшовых экскаваторов	2 недели	5-ая неделя
3	Реферат	Электропривод лифтов и шахтных подъемных машин	2 недели	7-ая неделя
4	Рубежный контроль	Темы 1-2	письмен-ный опрос	8-ая неделя
5	Реферат	Электропривод механизмов непрерывного транспорта	2 недели	9-ая неделя
6	Реферат	Электропривод насосов, компрессоров, вентиляторов	2 недели	11-ая неделя
9	Рубежный контроль	Темы 3	письмен-ный опрос	15-ая неделя

12. Критерии оценки знаний магистрантов

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом в письменной форме, который охватывает весь пройденный материал. Обязательным условием для допуска к экзамену является выполнение всех предусмотренных заданий в программе.

Рейтинг допуска  выводится из средне арифметического всех выполненных заданий на текущих занятиях (посещение лекции, домашние задания, задания по СРМ, задания по практике и другие, рубежный контроль).

К итоговому контролю (ИК) по дисциплине допускаются магистранты, выполнившие все требования рабочей учебной программы (выполнение и сдача всех лабораторных работ, работ и заданий по СРМ), набравшие рейтинг допуска (не менее 50 баллов).

Уровень учебных достижений магистрантов по каждой дисциплине (в
том числе и по дисциплинам, по которым формой итогового контроля ГЭ)
определяется итоговой оценкой (И), которая складывается из оценок РД и
ИК (экзамена, дифференцированного зачета или курсовой работы/проекта) с
учетом их весовых долей (ВДРД и ВДИК).

И = РД*0,6 + ИК*0,4

Весовые доли ежегодно утверждаются ученым советом университета и должны быть для РД не более 0,6, а для ИК не менее 0,3.

Итоговая оценка по дисциплине подсчитывается только в том случае,
если обучающийся имеет положительные оценки, как по рейтингу допуска,
так  и  по  итоговому  контролю.  Не  явка  на  итоговый  контроль  по
неуважительной причине приравнивается к оценке «неудовлетворительно».
Результаты экзамена и промежуточной аттестации по дисциплине доводятся
до магистрантов в тот же день или на следующий день, если письменный
экзамен проводился во второй половине дня.

Для корректности подсчета итоговой оценки знания обучающегося на рубежном контроле (рейтинге) и итоговом экзамене оцениваются в процентах от 0 до 100%.

Оценка рубежного контроля складывается из текущих оценок и оценки рубежного контроля.

Учебные достижения оцениваются по многобалльной буквенной системе адекватной ее цифровому эквиваленту и традиционной шкале оценок:

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент баллов	Процентное содержание	Оценка по традиционной  системе
A	4,0	95-100	Отлично
A-	3,67	90-94
B+	3,33	85-89	Хорошо
B	3,0	80-84
B-	2,67	75-79
C+	2,33	70-74	Удовлетворительно
C	2,0	65-69
C-	1,67	60-64
D+	1,33	55-59
D	1,0	50-54
F	0	0-49	Неудовлетворительно

13. Требования преподавателя, политика и процедуры

Посещение обучающимися всех аудиторных занятий без опозданий является обязательным. В случае пропуска занятия отрабатываются в порядке установленном деканатом. Допускается максимально только два пропуска занятий. Два опоздания на занятие приравниваются к одному пропуску. В случае более двух пропусков преподаватель имеет право в дальнейшем студента не допускать к занятиям до административного решения вопроса. Присутствие на лекциях посторонних лиц, не являющихся контингентом магистрантов данного курса, запрещается.

Работы следует сдавать в указанные сроки. Крайний срок сдачи всех заданий – за 3 дня до начала экзаменационной сессии.

Магистранты, не сдавшие все задания, и не защитившие курсовую работу,  не допускаются к экзамену.

Повторение темы и отработка пройденных материалов по каждому учебному занятию обязательны. Степень освоения учебных материалов проверяется тестами или письменными работами. Тестирование магистрантов может проводиться без предупреждения.

При выполнении самостоятельной работы магистрантов под руководством преподавателя (СРМП) учитывать следующие четыре основные функции.

Первая – предполагает реализацию активного восприятия магистрантами информации преподавателя, полученной в период установочных занятий по учебной дисциплине.

Вторая функция предполагает, что магистранты самостоятельно, на основании рекомендаций преподавателя, изучают учебно-методические пособия, литературные источники, выполняют домашние задания, контрольные и курсовые работы и т. д. На этом этапе от магистрантов требуется знание методов работы, фиксация своих затруднений, самоорганизация и самодисциплина.

Третья функция магистрантов состоит в анализе и систематизации своих затруднительных ситуаций, выявлении причин затруднений в понимании и усвоении ими учебного материала, выполнении других учебных действий. Магистранты переводят неразрешимые затруднения в систему вопросов для преподавателя (ранжируют их, упорядочивают, оформляют), строят собственные версии ответов на эти вопросы.

Четвертая функция магистрантов состоит в обращении к преподавателю за соответствующими разъяснениями, советами, консультациями.

14. Список литературы

Основная

1) Белов электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. Учебник для магистрантов вузов. – М.: Академия, 2004. – 575 с.

Дополнительная

1) Онищенко привод. - М.: Академия. – 2008. – 288 с.

2) Соколова и электромеханическое оборудование: общепромышленные механизмы и бытовая техника. Учебное пособие. – М.: Академия, 2008. – 224 с.