МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
«Северный (Арктический) федеральный университет имени »
филиал в г. Северодвинске Архангельской области
ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ПОЛЕВАЯ АЛЛА АЛЕКСАНДРОВНА
ИВАНОВА АННА ЕВГЕНЬЕВНА
Контрольная работа
по МДК.01.01 Эксплуатация и ремонт судовых электрических машин,
электроэнергетических систем и электроприводов, электрических систем
автоматики и контроля
Методические указания
Северодвинск
2016
Автор: – преподаватель дисциплин профессионального цикла
– преподаватель дисциплин профессионального цикла
Контрольная работа по дисциплине МДК.01.01 «Эксплуатация и ремонт судовых электрических машин, электроэнергетических систем и электроприводов, электрических систем автоматики и контроля»: Методические указания. – Северодвинск: технический колледж, 2016. – 26 с.
В данных методических указаниях предложены задания к контрольной работе, даны практические рекомендации по ее выполнению, а также список источников для самостоятельной работы студентов.
Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения специальности 26.02.06 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
________________________________
© , 2016.
© Технический колледж
Усл. печ. л. 1,5
СОДЕРЖАНИЕ
Рекомендации по оформлению контрольной работы
(в соответствии со стандартом организации (САФУ) ……….….………….5
Задание№ 1……………………………………………..………………………7
Задание № 2 ……………….………….…..……………………………...……14
Список источников ……………..………………………………………….…19
Приложения:
Приложение А ………………..……………………………….…………….…20
Приложение Б ………………..……………….……………….…………….…21
МДК.01.01 «Эксплуатация и ремонт судовых электрических машин, электроэнергетических систем и электроприводов, электрических систем автоматики и контроля»: изучаемая студентами технического колледжа, относится к профессиональному учебному циклу, к профессиональным модулям Федерального Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (ФГОС СПО 3+).
При изучении указанного МДК студенты должны:
иметь практический опыт:
- выполнения мероприятий по снижению травмоопасности и вредного воздействия электрического тока и магнитных полей; использования нормативов технического обслуживания судового электрооборудования; обеспечения надежности и работоспособности элементов судовых электроэнергетических установок; выбора и расчета параметров электрических машин и аппаратов; применения методов оценки влияния внешних факторов (температуры, попадания брызг воды, повышенной влажности, вибрации, качки) на работу электроприводов судовых механизмов, на изменение рабочих параметров электрооборудования; использования правил построения принципиальных схем и чертежей электрооборудования и средств автоматики, схем микропроцессорных систем управления техническими средствами судов;
уметь:
- производить необходимые замеры, как в электрических силовых цепях, так и контрольные замеры сопротивления изоляции и сопротивления заземления; производить замену неисправной коммутационной аппаратуры, измерительных приборов и устройств расширения пределов измерения на силовых щитах; производить внутренний и внешний монтаж кабелей; производить ремонт главного распределительного щита и аварийного распределительного щита, как без напряжения, так и под напряжением; производить измерения электрических величин; включать электротехнические приборы, аппараты, машины, управлять ими и контролировать их эффективную и безопасную работу; оценивать текущее состояние элементов и функциональных устройств судовой автоматики, производить их текущее и регламентное обслуживание; производить дефектацию и возможный на судне ремонт электрических машин переменного и постоянного тока, электрических коммутационных аппаратов с выявлением неисправности и принятием решения об их дальнейшей эксплуатации; выполнять правила технической эксплуатации, техники безопасности; проводить противопожарные мероприятия при эксплуатации судового электрооборудования;
знать:
- судовые электроэнергетические системы, электроприводы, гребные электрические установки, судовые системы контроля, связи, виды энергетических установок судна, основные агрегаты и вспомогательные механизмы, режимы их работы, эксплуатацию судовых энергетических установок; устройство машин судового привода, режимы пуска, торможения и регулирования оборотов в составе судового электропривода, схемы управления электроприводом постоянного и переменного тока компрессоров, вентиляторов, лебедок, вспомогательных судовых механизмов, статические и динамические режимы работы, особенности работы в составе агрегатов с полупроводниковыми преобразователями; структуру судовой автоматизированной электроэнергетической системы, узлы регулирования активной, реактивной мощности и частоты, особенности распределения активных и реактивных мощностей при работе синхронных генераторов в параллель, состав и устройство главного и аварийного распределительных щитов; порядок и сроки проведения различных видов ремонтных и профилактических работ электрооборудования судов, основные положения теории надежности, порядок проведения, необходимые материалы и инструменты для ремонта электрических машин, электрических аппаратов и электрических сетей.
Рекомендации по оформлению контрольной работы
Оформление контрольной работы должно соответствовать стандарту САФУ «Общие требования к оформлению и изложению документов учебной деятельности обучающихся» (СТО 89-03.5-2013)
К выполнению и оформлению контрольной работы предъявляются следующие основные требования:
Задание 1
По теме «Судовые электрические аппараты»
Ответить на вопросы согласно варианта указанного в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Варианты и номера вопросов соответствующие им
Номер варианта | Номер вопроса | ||||
1 | 1 | 26 | 51 | 76 | 101 |
2 | 2 | 27 | 52 | 77 | 102 |
3 | 3 | 28 | 53 | 78 | 103 |
4 | 4 | 29 | 54 | 79 | 104 |
5 | 5 | 30 | 55 | 80 | 105 |
6 | 6 | 31 | 56 | 81 | 106 |
7 | 7 | 32 | 57 | 82 | 107 |
8 | 8 | 33 | 58 | 83 | 108 |
9 | 9 | 34 | 59 | 84 | 109 |
10 | 10 | 35 | 60 | 85 | 110 |
11 | 11 | 36 | 61 | 86 | 111 |
12 | 12 | 37 | 62 | 87 | 112 |
13 | 13 | 38 | 63 | 88 | 113 |
14 | 14 | 39 | 64 | 89 | 114 |
15 | 15 | 40 | 65 | 90 | 115 |
16 | 16 | 41 | 66 | 91 | 116 |
17 | 17 | 42 | 67 | 92 | 117 |
18 | 18 | 43 | 68 | 93 | 118 |
19 | 19 | 44 | 69 | 94 | 119 |
20 | 20 | 45 | 70 | 95 | 120 |
21 | 21 | 46 | 71 | 96 | 121 |
22 | 22 | 47 | 72 | 97 | 122 |
23 | 23 | 48 | 73 | 98 | 123 |
24 | 24 | 49 | 74 | 99 | 124 |
25 | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 |
Что такое магнитная цепь? В чем заключается аналогия между электрическими и магнитными цепями? Что представляют собой решения прямой и обратной задач при расчете магнитных цепей? Что такое эквивалентная схема замещения магнитной цепи? Какое влияние на работу магнитной цепи оказывает введение воздушного зазора? Что представляет собой кривая размагничивания материала? Как определяется магнитная энергия? Какие схемы поляризованных магнитных систем используются в электрических аппаратах? Что собой представляют электрические контакты? Как влияет деформация контактов на электрическое переходное сопротивление? Какие типы контактов используются в электрических аппаратах? Что называют переходным сопротивлением контакта? Дать основную его характеристику и от чего он зависит. Определите мощность, которая выделяется на переходном сопротивлении контакта значением 50 мОм, если через него проходит ток 100 А. Контакт включен последовательно с сопротивлением нагрузки 500 Ом к источнику постоянного напряжения 100 В. Чему равно напряжение на контакте, если он разомкнут? От чего зависит температура контактов и как она влияет на их работу? Назовите режимы работы электрических контактов и их характеристики? Чем обусловлен износ контактов в электрических аппаратах? Какие материалы используются для изготовления электрических контактов и почему? Чем обусловлено образование электрической дуги в коммутационных аппаратах? Какое влияние оказывает электрическая дуга на работу контактов? Какое напряжение называется напряжением гашения дуги и как оно определяется? Назовите способы снижения вредного влияния электрической дуги на работу контактов? Дайте классификацию потерь энергии в электрических аппаратах? Назовите способы снижения потерь энергии в электрических аппаратах. От чего зависит КПД электрического аппарата и какими методами он определяется? Какие способы охлаждения используются в электрических аппаратах? Назовите температурные режимы работы электрических аппаратов. Какими методами находят температуру обмоток электрических аппаратов? Как определяется максимально допустимая температура электрического аппарата? Почему нагреваются катушки электрических аппаратов? Объясните характер изменения температуры при нагревании катушек. Каков физический смысл постоянной времени нагрева. Почему температура катушки неодинакова в разных ееслоях. Как изменяется мощность, потребляемая катушкой постоянного напряжения, при нагревании? Назовите варианты конструкции резисторов. Что такое нагрузочная способность резистора? Каковы назначение и принцип работы предохранителей? Назовите режимы работы предохранителей. В чем заключаются особенности конструкции предохранителей высокого напряжения? Каким образом осуществляется гашение дуги при перегорании предохранителя? Каково назначение рубильников и переключателей в электрических цепях распределительных устройств? Для чего устанавливают автоматические выключатели в электрических цепях? Каким образом осуществляется гашение электрической дуги в рубильниках и выключателях? Из каких элементов состоят низковольтные и высоковольтные выключатели? Назовите основные характеристики выключателей. Какие электрические аппараты называются разъединителями и отделителями; в чем их разница? Для чего используются короткозамыкатели? Каковы функции реакторов и разрядников? Объясните устройство и принцип действия командоконтроллера. Как устроены и для чего предназначены путевые выключатели? В каких случаях применяют универсальные переключатели типа УП, каково их устройство? Каким образом обеспечивается гашение дуги в выключателях серии ПВМ? Какие преимущества имеют выключатели перед рубильниками? Какие разновидности электромагнитов используются в электрических аппаратах? Что такое статическая тяговая характеристика электромагнита? От каких параметров зависит сила тяги электромагнита электрического аппарата? Как изменяется во времени сила тяги электромагнита с переменной МДС? Каким образом устраняют вибрации в электромагнитах переменного тока? В чем состоят преимущества и недостатки электромагнитов переменного тока по сравнению с электромагнитами постоянного тока? Почему сила тяги электромагнита зависит от величины воздушного зазора? Как она меняется при изменении этого зазора? Что собой представляет электромеханическое реле? Приведите его характеристику управления? Каковы области применения электромеханических реле и какие основные функции они выполняют? В чем заключается разница между логическими и измерительным реле? Что такое уставка реле? В чем состоят различия между одностабильными и двустабильными реле? Назовите наиболее используемые характеристики электрических реле. Какими параметрами характеризуются контактные реле? Поясните принцип работы теплового реле с термобиметаллическим элементом. Какой электрический аппарат называют контактором? Что такое износостойкость (механическая и коммутационная) контактора? Назовите основные узлы контактора? Какими основными параметрами характеризуется контактор? Как снижают вредное влияние дуги в контакторах постоянного тока? Чем определяются собственное время включения и собственное время отключения контактора постоянного тока? Сколько главных контактов могут иметь контакторы переменного тока? Чем отличаются процессы гашения дуги в контакторах постоянного и переменного тока? Как устраняют вибрацию в контакторах переменного тока? Какие электрические аппараты называют магнитным пускателями? Каково их назначение? Объясните принцип работы магнитного пускателя? Перечислите достоинства и недостатки электронных аппаратов? Нарисуйте структурную схему электронного аппарата? Назовите особенности работы полупроводникового диода в режиме переключения. Как выбирают полупроводниковые приборы по известным значениям напряжения и тока нагрузки? Как определяют ток базы, необходимый для поддержания транзистора в режиме насыщения. Назовите способы запирания транзистора в режиме отсечки. Каковы особенности работы транзистора на активно-индуктивную нагрузку? Перечислите способы уменьшения потерь транзисторов от перенапряжений. Назовите способы уменьшения потерь на управление транзистором. Для чего используют параллельное включение транзисторов? Каковы достоинства и недостатки электронных ключей, выполненных на полевых транзисторах? Назовите способы повышения энергетических показателей ключей. Как работает электронный ключ на базе тиристора, предназначенный для коммутации цепей постоянного тока? Опишите работу электронного ключа на базе тиристора для коммутации цепей переменного тока. Для чего используют буферные каскады на операционных усилителях? Что собой представляют статическая и динамическая характеристики датчиков? В чем отличие генераторных датчиков от параметрических? Каковы достоинства и недостатки индуктивныхдатчиков? Как работает датчик Холла? Поясните принцип работы фотореле. Какие датчики могут использоваться в термореле? Каково назначение плавких предохранителей? Требования к материалам плавких вставок. Каково назначение металлургического эффекта в предохранителях? Каковы особенности работы предохранителя при «пограничном» токе? Каковы параметры предохранителей? Как должна располагаться защитная характеристика предохранителя по отношению к времятоковой характеристике защищаемого объекта? Схема включения предохранителей в электрическую цепь. Назначение автоматических выключателей. Понятие о времени срабатывания автомата. Основные узлы автоматов и их назначение. Функции и виды расцепителей. Принцип гашения дуги в автомате. Вид защитных характеристик теплового и электромагнитного расцепителей. Основные параметры воздушных выключателей. Какой физический смысл имеют коэффициент возврата Кв и коэффициент запаса Кз? В чем отличие электромагнитных реле переменного и постоянного тока? Какие требования предъявляются к электромагнитным реле? Объясните осциллограмму спадания тока при отключении электромагнитного реле постоянного тока. Объясните осциллограмму нарастания тока при включении электромагнитного реле постоянного тока. Какова причина вибрации в электромагнитных реле переменного тока? Укажите способы устранения вибрации. Какое применение находят электромагнитные реле в системах автоматики? Какова конструкция магнитного пускателя. Какую защиту осуществляет магнитный пускатель. Как обеспечить надежность и эффективность тепловой защиты электродвигателя. Дайте определение времени срабатывания реле при отпускании. Что такое ток утечки тиристора? Какова его величина?
Задание 2
«Судовые электрические машины»
Ответить на вопросы согласно варианта указанного в таблице 1.2
Таблица 1.2 - Варианты и номера вопросов соответствующие им
Номер варианта | Номер вопроса | ||
1 | 1 | 26 | 51 |
2 | 2 | 27 | 52 |
3 | 3 | 28 | 53 |
4 | 4 | 29 | 54 |
5 | 5 | 30 | 55 |
6 | 6 | 31 | 56 |
7 | 7 | 32 | 57 |
8 | 8 | 33 | 58 |
9 | 9 | 34 | 59 |
10 | 10 | 35 | 60 |
11 | 11 | 36 | 61 |
12 | 12 | 37 | 62 |
13 | 13 | 38 | 63 |
14 | 14 | 39 | 64 |
15 | 15 | 40 | 65 |
16 | 16 | 41 | 66 |
17 | 17 | 42 | 67 |
18 | 18 | 43 | 68 |
19 | 19 | 44 | 69 |
20 | 20 | 45 | 70 |
21 | 21 | 46 | 71 |
22 | 22 | 47 | 72 |
23 | 23 | 48 | 73 |
24 | 24 | 49 | 74 |
25 | 25 | 50 | 75 |
Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Пуск электродвигателя постоянного тока. Регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения. Регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения. Регулирование частоты вращения электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения. Какой рисунок соответствует работе асинхронной машины в двигательном режиме? Почему?



СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
Головин электрические приводы. – М.: Транспорт, 1991. Гольдберг электрических машин. – М.: Высшая школа, 2000. , , Ушаков высоковольтных судовых электроэнергетических систем. Учебное пособие. – СПб.: Элмор, 2003. Иванов средства автоматизации речных судов.- М.: Транспорт, 1990. Кацман машины. – М.: Высшая школа, 2001. Кацман к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу. – М.: Высшая школа, 2002. Кацман работы по электрическим машинам и электрическому приводу: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. Кацман по электрическим машинам. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. Марков электрические аппараты. Учебное пособие. – Изд. 2-е, перераб. – Л.: «Судостроение», 1981. – 344с. Марков электрические аппараты. – Л.: Судостроение, 1982. Морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. Том 2. – СПб.: Морской регистр судоходства, 2007. Родштейн аппараты: Учебник для техникумов. – 4-е изд., перераб. И доп. – л.: Энергоатомиздат., 1989. – 304с. Электрические аппараты: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / , , – 4-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 240с. Чунихин аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоатоиздат, 1988. -720 с. Роджеро судового электромеханика и электрика. – М.: Транспорт, 1989. Российский Речной Регистр. Правила 2т. – М.: Марин инжиниринг сервис, 1995. Судовые электроприводы: Справочник / , , . – В двух томах. – Л.: Судостроение, 1983. Токарев машины. – М.: Энергоиздат, 1989. Чекунов электроприводы и электродвижение судов. - Л: Судостроение, 1986 Чунихин аппараты – М.: Энергоатомиздат, 1988. Яковлев электрические машины. – Л.: Судостроение, 1980. Яковлев электроэнергетические системы.- Л.: Судостроение, 1980
Интернет-источники:
1.Отраслевой электротехнический портал. Режим доступа: http://www. elec. ru. (Дата обращения: 14.10.2013).
2.Морской образовательный портал. Режим доступа: http://moryak. biz. (Дата обращения: 13.10.2013).
3.Нескучный электротехнический сайт: электротехника и электроника в простом и доступном изложении. Режим доступа: http://electrik. info.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Вопросы к ЭКЗАМЕНУ
по теме «Судовые электрические аппараты»
1. Назначение и классификация судовых электрических аппаратов.
2. Условия работы судовых электрических аппаратов. Требования к электрическим аппаратам.
3. Электродинамические усилия в электрических аппаратах.
4. Тепловые процессы в электрических аппаратах.
5. Электромагнитные механизмы аппаратов.
6. Электрические контакты и коммутация электрических цепей.
7. Резисторы, реостаты и контроллеры.
8. Контакторы и магнитные пускатели.
9. Реле защиты и управления:назначение, классификация и характеристики.
10. Электромагнитные реле.
11. Тепловые реле.
12. Реле времени. Промежуточные реле. Герконовые реле.
13. Рубильники и переключатели.
14. Пакетные выключатели и переключатели.
15. Плавкие предохранители.
16. Автоматические выключатели: назначение, классификация.
17. Автоматические выключатели: основные конструктивные элементы.
18. Выбор автоматов и предохранителей.
19. Индукционные реле.
20. Принципы построения и физические явления в бесконтактных аппаратах.
21. Судовые электронные аппараты. Назначение, классификация, основные требования.
22. Релейные полупроводниковые устройства.
23. Логические устройства в электронных аппаратах.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
Вопросы к ЭКЗАМЕНУ
по теме«Судовые электрические машины»
1. Электрические машины - электромеханические преобразователи энергии.
2. Принцип обратимости.
3. Классификация электрических машин.
4. Принцип действия.
5. Реакция якоря в машинах постоянного тока.
6. Магнитное поле машины постоянного тока.
7. Коммутация в машинах постоянного тока.
8. Устройство и принцип действия машин постоянного тока.
9. Работа машины постоянного тока в режиме генератора и двигателя.
10. Генераторы постоянного тока, устройство и принцип действия, характеристики, применения.
11. Пуск двигателя постоянного тока.
12. Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока.
13. Двигатели постоянного тока, устройство и принцип действия, характеристики, применения.
14. Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока.
15. Специальные типы машин постоянного тока, применения.
16. Назначение и классификация трансформаторов.
17. Принцип действия и устройство трансформатора.
18. Основные соотношения в трансформаторе.
19. Потери и КПД трансформатора.
20. Опыт холостого хода и короткого замыкания.
21. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора.
22. Трехфазный трансформатор.
23. Схемы соединения обмоток.
24. Группы соединения обмоток.
25. Специальные трансформаторы.
26. Автотрансформаторы.
27. Бесколлекторные машины переменного тока.
28. Принципдействиямашиныпеременноготока.
29. Синхронныйгенератор.
30. Асинхронныйэлектродвигатель. Устройствостатора.
31. Обмоткистатора машины переменного тока. Параметры обмоток. МДС трехфазной обмотки.
32. Получениевращающегосямагнитногополя.
33. Режимы работы асинхронной машины: двигательный, генераторный, тормозной.
34. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя.
35. Рабочий процесс асинхронного электродвигателя.
36. Скольжение ротора. Зависимость ЭДС, частоты, тока в обмотке ротора от скольжения.
37. Потери и КПД асинхронного электродвигателя.
38. Электромагнитный момент асинхронного электродвигателя.
39. Зависимость электромагнитного момента от скольжения.
40. Максимальный и пусковой моменты. Перегрузочная способность.
41. Рабочие характеристики асинхронного электродвигателя.
42. Исследование характеристик трехфазного асинхронного электродвигателяпод нагрузкой.
43. Режимы холостого хода и короткого замыкания.
44. Пуск и регулирование частоты вращения трехфазныхэлектро-двигателей.
45. Однофазныеасинхронные электродвигатели, устройство и принцип действия.
46. Пуск однофазного асинхронного электродвигателя.
47. Асинхронные машины специального назначения. Применения.
48. Синхронные машины.
49. Типы синхронных машин. Явнополюсные и неявнополюсные синхронные машины. Турбогенераторы, дизель и гидрогенераторные установки. Способы возбуждения.
50. Изучение конструктивных особенностей выполнения роторов синхронных машин.
51. Устройство и принцип действия синхронных машин.
52. Магнитное поле и магнитная цепь синхронных машин.
53. Работа синхронной машины в режиме генератора.
54. Работа синхронной машины в режиме двигателя.
55. Реакция якоря в трехфазном синхронном генераторе при активной, индуктивной, емкостной и смешанной нагрузки.
56. Характеристики синхронного генератора при различных видах нагрузки.
57. Параллельная работа трехфазных синхронных генераторов.
58. Методы синхронизации.
59. Синхронные электродвигатели. Способы пуска синхронных электродвигателей.
60. Характеристики синхронных электродвигателей.
61. Исследование характеристик трехфазного синхронного двигателя.
62. Машины переменного тока специального назначения.
63. Назначение и классификация судовых электрических аппаратов.
Контрольную работу составили:
преподаватель дисциплин профессионального цикла высшей категории
(должность, квалификационная категория)
________________
(подпись) ()
преподаватель дисциплин профессионального цикла
(должность, квалификационная категория)
________________
(подпись) ()
Контрольная работа обсуждена на заседании ПЦК специальности «Эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматики»
протокол № ______от «___» _____________20__г.
Председатель ПЦК ________________
(подпись) ()


