РАБОЧАЯ  ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)



по ______1.1.19  СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА_____________________ 

  (код цикла)  (название дисциплины (модуля))

Направление подготовки 13.03.02____Электроэнергетика и электротехника__________

(код)         (наименование)

Направленность Электрооборудование и электрохозяйство предприятий,  организаций и учреждений

        (наименование)

Квалификация (степень) выпускника _Бакалавр__

Форма обучения _________________заочная________________________________

(очная, очно-заочная, заочная)

Биробиджан

2015

Пояснительная записка Цели освоения и учебные задачи дисциплины, место дисциплины в структуре образовательной программы.

Целями изучения дисциплины «Силовая электроника» являются:

    изучить основные теоретические закономерности принципов действия силовых электронных приборов, полупроводниковых преобразователей энергии; приобрести навыки анализа процессов протекающих в устройствах силовой электроники; получить навыки разработки математических моделей процессов и явлений, протекающих в силовых электронных приборах; получить практический опыт работы с электронным оборудованием и силовыми полупроводниковыми приборами; получить практические навыки работы с пакетами компьютерного моделирования.

Задачами дисциплины являются:

Показать взаимосвязь фундаментальных физических законов электромагнитного поля с процессами и явлениями, протекающими в силовых электронных системах и устройствах. Сформировать набор общекультурных и профессиональных компетенций необходимых для дальнейшего применения полученных знаний практической и учебной деятельности. Сформировать навыки применения полученных знаний и методов для решения вопросов проектирования и разработки силовых электронных устройств, систем и т. п. Научить методам анализа и обобщения результатов лабораторного эксперимента или измерений полученных в ходе практической деятельности. Формирование навыков самостоятельно проводить элементарные испытания электронных преобразователей энергии. Формирование навыков самостоятельно проводить расчеты по определению параметров и характеристик устройств силовой электроники.

Место дисциплины:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

- для успешного освоения дисциплины необходимы знания, полученные при освоении дисциплин математического и естественного цикла.

- для освоения дисциплины студент должен обладать знаниями из следующих дисциплин.

1. Высшая математика (алгебра и геометрия)

2. Высшая математика (математический анализ)

3. Высшая математика (численные методы)

4. Физика (в объеме базового курса для данного направления подготовки)

5. Теоретические основы электротехники

- дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимы как предшествующие.

1. Общая энергетика

2. Электротехническое и конструкционное материаловедение

3. Электрические и электронные аппараты

6. Электрический привод

1.2. Соответствие проектируемых результатов освоения дисциплины (знаний, умений, навыков) формируемым компетенциям

1.2.1. Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:

Содержание компетенции в соответствии с ФГОС ВО

Код компетенции

способностью использовать приемы первой помощи, методы защиты в условиях чрезвычайных ситуаций

ОК-9

Способностью использовать методы анализа и моделирования электрических цепей

ОПК-3

способностью обрабатывать результаты экспериментов

ПК-2

способностью рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности

ПК-6

способностью к участию в монтаже элементов оборудования объектов профессиональной деятельности

ПК-11

готовностью к участию в выполнении ремонтов оборудования по заданной методике

ПК-16

1.2.2.Освоение дисциплины направлено на формирование следующих знаний, умений, навыков:


Знания, умения, навыки в соответствии с ФГОС ВО

Код результата освоения

Знать:
физические законы, описывающие электромагнитные поля и  природу процессов протекающих в устройствах и системах силовой электроники

З1
основы теории аналоговой и цифровой  обработки  сигналов

З2
способы использования компьютерных и информационных технологий

З3
методы математического моделирования физических явлений и процессов

З4

Уметь:
выявлять физическую сущность явлений и процессов  происходящих в устройствах силовой электроники

У1
применять методы математического анализа при решении инженерно-технических задач по расчету параметров устройств силовой электроники

У2
строить математические модели явлений и процессов в устройствах силовой электтроники

У3
применять компьютерную технику и информационные технологии для апробации математических моделей

У4

Владеть:
математическим аппаратом в объеме необходимом для решения физико-технических задач в по расчету параметров устройств силовой электроники

В1
методами анализа физических явлений в полупроводниковых элементах устройств силовой электроники

В2
средствами компьютерной техники и информационных технологий

В3
навыками проектирования электротехнических устройств и систем

В4

1.2.3. Соответствие проектируемых результатов освоения дисциплины (знаний, умений, навыков) формируемым компетенциям:

Коды результатов освоения

Код компетенции

З1, У1, У2, В3

ОК-9

З1, У2,  У3, У4, В3, В4

ОПК-3

З2, У3,  У4, У4, В3, В4

ПК-2

З3, У4,  У1, В3

ПК-6

З4, У1,  В4

ПК-11

З1, У2, В3

ПК-16


2. Структура и содержание учебной дисциплины (модуля)

2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144  часов.


Вид учебной работы

Объем часов

Семестры (объем часов)

1

2

3

4

5

6

7

8

Общая трудоемкость дисциплины

144

144

Аудиторные занятия (всего)

10

10

В том числе:

Лекции

4

4

Практические занятия

2

2

Семинары

Лабораторные работы

4

4

Самостоятельная работа (всего)

98

98

В том числе:

Индивидуальное задание

50

50

Расчетно-графические работы

20

20

Реферат

15

15

Подготовка к сообщению

5

5

Вид промежуточного контроля (зачет, экзамен)

36

36 экз.

Всего:

144

144

2.2. Содержание дисциплины

2.2.1. Разделы дисциплин и виды занятий


№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

(час)

Практ.

(час)

Лабор.

(час)

СРС

(час)

Итого:

Полупроводниковые преобразователи переменного напряжения в постоянное (выпрямители)

1

0,5

1

25

27,5

Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения в переменное (иверторы)

1

0,5

1

23

25,5

Преобразователи постоянного напряжения в постоянное (широтно-импульсные преобразователи)

1

0,5

1

25

27,5

Преобразователи переменного напряжения в переменное (преобразователи с непосредственной связью)

1

0,5

1

23

25,5

Экзамен

36

36

Всего:

4

2

4

134

144


2.2.2. Содержание разделов дисциплины

№ раздела

Наименование и содержание разделов

Виды занятий

Объем

часов

Из них в активных формах

Фиксирование применения активных форм обучения

Форми-руемые

компетенции

Оценоч-ные средства

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Полупроводниковые преобразователи переменного напряжения в постоянное (выпрямители)

1.1.

Однофазные и трехфазные неуправляемые выпрямители.

ЛК

1

Проблемн. лекция

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

1.2.

Расчет характеристик однофазной схемы выпрямителя

ПР

0,5

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

1.3.

Мостовая схема однофазного выпрямителя со сглаживающими фильтрами

ЛР

1

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

1.4.

Выполнение индивидуального задания по теме «Трехфазные неуправляемые и управляемые выпрямители»

СРС

25

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

2.

Полупроводниковые преобразователи постоянного напряжения в переменное (иверторы)

2.1.

Основные типы инверторов и их характеристики

ЛК

1

Проблемн. лекция

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

2.2.

Расчет транзисторного инвертора

ПР

0,5

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

2.3

Исследование имитационной модели  автономного инвертора в симулинк

ЛР

1

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

2.4

Выполнение индивидуального задания по теме «Трехфазные неуправляемые и управляемые выпрямители»

СРС

23

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

3.

Преобразователи постоянного напряжения в постоянное (широтно-импульсные преобразователи)

3.1

Структура тиристорных и транзиторных широтно-импульсных преобразователей

ЛК

1

Проблемн. лекция

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

3.2

Расчет нереверсивного ШИП

ПР

0,5

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

3.3.

Исследование мостового ШИП с симметричным законом управления

ЛР

1

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

3.4

Выполнение индивидуального задания по теме «Защита широтно-импульсных преобразователей. Выбор элементов принципиальных схем»

СРС

25

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

4

Преобразователи переменного напряжения в переменное (преобразователи с непосредственной связью)

4.1

Принципиальные схемы тиристорных НПЧ с естественной коммутацией. Диаграммы напряжений на нагрузке. Однофазный тиристорный НПЧ.

ЛК

1

Проблемн. лекция

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

4.2

Исследование двухзвенного преобразователя частоты

ЛР

1

Деятельн. подход

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

ПР-2

4.3

Трехфазный тиристорный НПЧ. Характеристика трехфазных тиристорных НПЧ.

ПР

0,5

Инд. работа

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

4.6

Выполнение индивидуального задания по теме «Принципиальные схемы тиристорных НПЧ с искусственной коммутацией»

СРС

23

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

Экзамен по курсу 

36

в форме индивидуальной беседы

ОК-9

ОПК-3

ПК-2

ПК-6

ПК-11

ПК-16

УО-4

всего

144

% занятий, проводимых в активных формах

26


Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

а) основная литература

1. Иванов и основы электроники : учеб. для вузов. - 7-е изд., перераб. и доп. - СПб. : Лань, 2012. - 736с.

2.  Белов и основы электроники : учебное пособие. - СПб. : Лань, 2012. - 432с.

3. Новожилов и электроника : учебник для бакалавров / . - М. : Юрайт, 2012. - 653с.

4. Сборник задач по электротехнике и электронике : учеб. пособие для вузов / под общей ред. . - 2-е изд., испр. - Минск : Вышэйшая школа, 2013. - 478с.

б) дополнительная литература

1. Семенов электроника. Профессиональные решения [Электронный ресурс]/ — Электрон. текстовые данные.— М.: ДМК Пресс, 2011.— 416 c.— Режим доступа: http://www. iprbookshop. ru/7757.— ЭБС «IPRbooks»

2. Силовая электроника [Электронный ресурс]: методические указания к лабораторным работам №1-3 на стенде НТЦ-07.25/ — Электрон. текстовые данные.— Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013.— 64 c.— Режим доступа: http://www. iprbookshop. ru/22933.— ЭБС «IPRbooks», Справочник по силовой электронике [Электронный ресурс]/ [и др.].— Электрон. текстовые данные.— М.: Издательский дом МЭИ, 2014.— 474 c.— Режим доступа: http://www. iprbookshop. ru/33223.— ЭБС «IPRbooks»

в) информационное обеспечение

       1. Электронный учебник по силовой электронике
2. Набор презентационных слайдов

Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

1. Лекционная аудитория с интерактивной доской с проектором

2. Специализированная лаборатория по теоретическим основам электротехники и электроники оснащенная 4 лабораторными стендами электротехнической направленности и 4 лабораторными стендами для изучения свойств линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей:

№ п/п

Название рекомендуемых технических и компьютерных средств обучения

Наименование разделов и тем

1

Стендовый модуль «Исследование диодов»

Теория нелинейных электрических и магнитных цепей

2

Стендовый модуль «Исследование биполярного и полевого транзисторов»

Теория четырехполюсников

3

Стендовый модуль «Операционный усилитель»

Теория четырехполюсников, электрические фильтры

4

Стендовый модуль «Исследование интегральных микросхем»

Теория четырехполюсников, электрические фильтры

5

Компьютерная класс оснащенный программным обеспечением MATLAB с модулем Simulink и Electronic Workbench

Имитационные лабораторные эксперименты по всем разделам дисциплины

Список разработчиков рабочей программы

Разработчики:

старший преподаватель        ______к. т.н._______        

(занимаемая должность)        (ученая степень, звание)        (инициалы, фамилия)