Тема 3. Системи керування електроприводами

ЗАТВЕРДЖУЮ

Декан енергетичного факультету

_____________Л.Є. Никифорова

“____”________________ 2014 р.

РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

«Основи електроприводу»

напрям підготовки 6.100101 «Енергетика та електротехнічні системи

в агропромисловому комплексі» ОКР «Бакалавр»

Енергетичний факультет

2013 – 2014 рік

Робоча програма «Основи електроприводу» для студентів за напрямом підготовки 6.100101 «Енергетика та електротехнічні системи в агропромисловому комплексі» ОКР «Бакалавр», «24» грудня 2013 року – 12 с.

Розробник:Квітка С.О., к.т.н., доцент

Робоча програма затверджена на засіданні кафедри

«Автоматизований електропривід»

Протокол № 6 від «26» грудня 2013 року

Завідувач кафедри АЕП

________________ Ю.М. Куценко

“____”______________ 2013 року

Схвалено методичною комісією енергетичного факультету

за напрямом підготовки 6.100101 «Енергетика та електротехнічні системи

в агропромисловому комплексі» ОКР «Бакалавр»

Протокол № від «» 2013 року

Голова _______________ Л.Є. Никифорова

“____”____________ 2014 року

Ó Квітка С.О., 2013 рік

1 ОПИС НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Найменування показників Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень Характеристика навчальної дисципліни

денна форма навчання заочна форма навчання

Кількість кредитів 3,5 Галузь знань 1001 "Техніка та енергетика аграрного виробництва" (шифр і назва) Нормативна

Напрям підготовки 6.100101 "Енергетика та електротехнічні системи в агропромисловому комплексі "

Модулів – 2 Спеціальність: _______________ Рік підготовки:

Змістових модулів – 2 4-й -й

Індивідуальне науководослідне завдання ___________ (назва) Семестр

Загальна кількість годин – 126 8-й -й

Лекції

Тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних – 5 самостійної роботи студента – 7,6 Освітньо-кваліфікаційний рівень: «Бакалавр» 20 год. год.

Практичні, семінарські

20 год. год.

Лабораторні

10 год. год.

Самостійна робота

76 год. год.

Індивідуальні завдання:год.

Вид контролю: залік

Примітка.

Співвідношення кількості годин аудиторних занять до самостійної і індивідуальної роботи становить:

для денної форми навчання – 50/76 = 0,66

для заочної форми навчання –

2 МЕТА ТА ЗАВДАННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Метою навчальної дисципліни “Основи електроприводу” є набуття майбутніми фахівцями теоретичних і практичних знань з основ автоматизованого електроприводу, вміння творчо вирішувати завдання з проектування і експлуатації електроприводів сільськогосподарських машин та агрегатів, а також проводити дослідження, випробування та оцінку електроприводів в умовах експлуатації.

Завданнями навчальноїдисципліни є опанування студентами:

– знаннями основних положень теорії автоматизованого електроприводу;

– вміннями творчого підходу до вирішування завдань проектування, експлуатації і раціонального використання електроприводів сільськогосподарських машин та агрегатів;

– навичками проведення дослідження, випробування та оцінювання електроприводів в умовах експлуатації.

В результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

– методики визначення потужності електродвигунів призначених для основних режимів роботи;

– призначення та характеристики апаратів керування та захисту;

– методику вибору та перевірки пускозахисної апаратури;

– типові схеми керування двигунами постійного та змінного струму;

– принципи автоматичного керування електроприводами.

вміти:

– аналізувати основні фактори, які впливають на потужність ЕД;

– визначати потужність ЕД в залежності від режиму роботи;

– проводити вибір та перевірку пускозахисної апаратури;

– складати схеми автоматичного керування ЕП.

3 ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Змістовий модуль 1. Вибір електродвигунів та апаратів керування

і захисту

Тема 1. Визначення потужності електродвигунів

Нагрівання та охолодження електродвигунів. Класифікація режимів роботи електродвигунів. Визначення необхідної потужності електродвигунів, призначених для основних режимів роботи. Допустиме число вмикань асинхронного двигуна. Визначення потужності для регульованого електропривода.

Тема 2. Апарати керування та захисту електроприводів

Класифікація електричних апаратів, загальні вимоги. Нормовані параметри електричних апаратів. Апарати ручного керування: призначення, характеристики, вибір. Релейно-контактні апарати автоматичного керування: електромагнітні контактори, пускачі, реле, їх призначення, характеристики та вибір. Напівпровідникові електричні апарати. Методи підвищення надійності контактних пристроїв. Безконтактні комутаційні пристрої автоматичного керування, їх принцип дії, призначення, вибір.

Апарати автоматичного захисту електроприводів, класифікація, призначення. Автоматичні вимикачі, теплові реле, пристрої температурного захисту та захисного відключення, пристрої захисту з електронними блоками. Вибір апаратів захисту та їх перевірка.

Змістовий модуль 2. Схеми керування електроприводами

Тема 3. Системи керування електроприводами

Функції систем автоматичного керування електроприводами. Правила виконання електричних схем. Типові вузли і блокування у схемах керування електроприводами. Типові схеми керування двигунами постійного та змінного струмів (пуск, гальмування, регулювання швидкості). Типові структури замкнених систем автоматичного керування електроприводами. Програмне керування.

Тема 4. Вибір електроприводів

Загальна методика вибору електроприводу. Розрахунки надійності електроприводу. Техніко-економічне оцінювання електроприводів.

4 СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

Назви змістових модулів і тем

Кількість годин

денна форма

заочна форма

усього

у тому числі

усього

у тому числі

лк

пр

лаб

інд

с.р

лк

пр

лаб

інд

с.р

Змістовий модуль 1. Електромеханічні властивості електродвигунів та перехідні процеси в електроприводах

Тема 1. Визначення потужності електродвигунів

Тема 2. Апарати керування та захисту електроприводів

Разом за змістовим модулем 1

Змістовий модуль 2. Регулювання координат електроприводу

Тема 3. Системи керування електроприводами

Тема 4. Вибір електроприводів

Разом за змістовим модулем 2

Всього годин:

ТЕМИ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
	Визначення часу розгону системи «електродвигун-робоча машина» методом графоаналітичного інтегрування
	Розрахунок кривих нагрівання та охолодження ЕД
	Визначення потужності ЕД для тривалого режиму роботи
	Визначення потужності двигуна для короткотривалого режиму роботи
	Визначення потужності ЕД для повторно-короткочасного режиму роботи
	Визначення потужності ЕД для короткочасного режиму роботи
	Вибір пускозахисної апаратури
	Перевірка пускозахисної апаратури
	Розробка схеми керування електроприводом за заданими функціями
Всього годин:

ТЕМИ ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ

№ з/п	Назва теми	Кількість годин
	Дослідження нагрівання і охолодження електродвигуна
	Дослідження електроприводу свердлильного верстата
	Вивчення і дослідження апаратури керування електроприводами
	Складання, дослідження і налагодження схем автоматичного пуску електродвигунів
	Складання і дослідження схем автоматичного гальмування асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором
Всього годин:

7 САМОСТІЙНА РОБОТА

№ п/п	Назва теми	Кількість годин
	Рівняння нагрівання та охолодження ЕД. Класи ізоляції ЕД. Розрахунок потужності ЕД для роботи в тривалому, повторно-короткочасному і короткочасному режимах
	Класифікація режимів роботи ЕД по нагріванню. Розрахунок потужності ЕД для вентиляторів, насосів. Вибір ЕД за кліматичним виконанням, категорією розміщення та ступенем захисту
	Вибір пускозахисної апаратури. Перевірка пускозахисної апаратури. Умови вибору пускозахисної апаратури. Умови перевірки пускозахисної апаратури
	Принципи автоматичного керування ЕП. Принципова електрична схема керування ЕД в функції струму. Принципова електрична схема керування гальмуванням ЕД. Принципова електрична схема керування ЕД високої напруги. Принципова електрична схема тиристорного керування ЕД. Програмне керування ЕП
	Методика випробування ЕП с.г. машин. Розрахунки надійності ЕП
Всього годин:

8 ІНДИВІДУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Індивідуальне навчально-дослідне завдання (ІНДЗ) виконується у вигляді реферату, презентації, наглядного посібника, технічного виробу або плакатів.

Студент повинен продемонструвати вміння самостійно досконально опрацювати окрему тему з приведеного переліку завдань, проявити здібність самостійної роботи з технічною літературою і джерелами інформації в мережі Інтернет. Оцінювання, оформлення та захист ІНДЗ здійснюється на основі затверджених положень та методичних рекомендацій з впровадження ІНДЗ до навчального процесу. Перелік тем до індивідуального навчально-дослідного завдання:

1. Сучасні електродвигуни для сільського господарства.

2. Класи ізоляції сучасних електродвигунів.

3. Методи розрахунку кривих нагрівання та охолодження ЕД.

4. Вплив основних конструктивних факторів і навколишнього середовища на потужність сучасних електродвигунів.

5. Режими роботи сучасних ЕД.

6. Методи розрахунку потужності ЕД для тривалого режиму роботи ЕД.

7. Методи розрахунку потужності ЕД для короткотривалого режиму роботи.

8. Методи розрахунку потужності ЕД для повторно-короткочасного режиму роботи.

9. Електричні модифікації, ступінь захисту, кліматичне виконання та категорія розміщення сучасних електродвигунів.

10. Сучасна пускова апаратура.

11. Сучасна захисна апаратура.

12. Перспективи розвитку пускозахисної апаратури.

13. Принципи автоматичного керування пуском ЕД постійного струму.

14. Принципи автоматичного керування пуском ЕД змінного струму.

15. Принципи автоматичного керування гальмуванням АД.

16. Принципи автоматичного керування СД низької напруги.

17. Принципи автоматичного керування СД високої напруги.

18. Принципи тиристорного керування АД з к.з. ротором.

19. Методи випробування ЕП с.г. машин.

МЕТОДИ НАВЧАННЯ

Основними методами навчання з дисципліни є: пояснювально-ілюстра-тивний, репродуктивний, метод проблемного викладення, частково-пошуковий та дослідницький метод.

Основними формами навчання з дисципліни є: лекційні, практичні та лабораторні заняття, самостійна робота студентів, виконання ІНДЗ.

Основною формою навчання з дисципліни «Основи електроприводу» є лекції, які проводяться із застосуванням мультимедійного супроводу.

Лабораторні роботи орієнтовані на закріплення теоретичних знань з дисципліни і отримання практичних навичок; проводяться в лабораторіях кафедри.

Передбачені консультації студентів викладачами кафедри в позаурочний час.

Самостійна робота полягає в опрацюванні студентами матеріалу лекцій, окремих програмних питань навчальної дисципліни за літературними джерелами, а також в підготовці до виконання та захисту лабораторних робіт, підготовки до підсумкового контролю з модулів, виконання індивідуальних завдань.

МЕТОДИ КОНТРОЛЮ

Засвоєння матеріалу, що викладається на лекціях та опрацьовується студентами самостійно, контролюється при проведенні модульних контролів.

Модульний контроль з змістових модулів:

модульний контроль з змістових модулів здійснюється шляхом тестування (письмового або за допомогою ПЕОМ).

Максимальна кількість балів за змістовий модуль 1 – 37 балів (у тому числі МК1 – 10 балів);

Максимальна кількість балів за змістовий модуль 2 – 33 балів (у тому числі МК2 – 10 балів).

Критерії оцінювання тестових завдань МК1 та МК2:

10 балів – 96 - 100% відповідей вірні;

9 балів – 86 - 95% відповідей вірні;

8 балів – 76 - 85% відповідей вірні;

7 балів – 66 - 75% відповідей вірні;

6 балів – 56 - 65% відповідей вірні;

5 балів – 46 - 55% відповідей вірні;

4 бали – 36 - 45% відповідей вірні;

3 бали – 26 - 55% відповідей вірні;

2 бали – 16 - 25% відповідей вірні;

1 бал – 6 - 15% відповідей вірні;

0 балів – жодної правильної відповіді.

Оцінювання практичних робіт:

Максимальна оцінка за практичне заняття складає 2 бали.

Кожне практичне заняття:

- поточне тестування на основі усного опитування перед початком заняття

0,5 бали;

- підготовка звіту з практичної роботи – 0,5 бали;

- поточне тестування на основі письмового опитування після виконання практичної роботи (захист практичної роботи) – 1,0 бал.

Оцінювання здійснюється шляхом тестування (письмового або за допомогою ПЕОМ) у відсотках від кількості вірних відповідей. Мінімальна сприйнятлива кількість вірних відповідей складає 60 %, тобто 0,6 бали.

Оцінювання лабораторних робіт:

Максимальна оцінка за лабораторну роботу складає 4 бали.

Кожне лабораторне заняття:

- поточне тестування на основі усного опитування перед початком заняття

1,0 бал;

- підготовка звіту з лабораторної роботи – 1,0 бал;

- поточне тестування на основі письмового опитування після виконання лабораторної роботи (захист лабораторної роботи) – 2,0 бали.

Оцінювання індивідуальної роботи:

Максимальна оцінка за ІНДЗ складає 5 балів.

Кожне індивідуальне завдання:

- виконання ІНДЗ у відповідності з завданням – 3 бали;

- поточне тестування після виконання індивідуального завдання – 2 бали.

Критерії оцінювання ІНДЗ:

5 балів - ставиться: при виконанні ІНДЗ у повному обсязі, розрахункова та графічна частина не мають помилок; відповіді на запитання вичерпні і аргументовані; оформлення відповідає вимогам нормативних документів.

4 бали - ставиться якщо: ІНДЗ виконано в повному обсязі і вона не має помилок, які потребують її переробки; відповіді на запитання даються по суті, але не в деталях.

3 бали - ставиться, якщо: ІНДЗ виконана не в повному обсязі; мають місце помилки; оформлення не відповідає вимогам; відповіді на запитання даються не в повному обсязі.

2 бали - ставиться, якщо: ІНДЗ виконана не в повному обсязі; мають місце суттєві помилки, які тягнуть за собою переробку; оформлення не відповідає вимогам; на запитання студент дає невірні відповіді.

11 РОЗПОДІЛ БАЛІВ, ЯКІ ОТРИМУЮТЬ СТУДЕНТИ

МОДУЛЬ НАР – 70 балів	МОДУЛЬ СР – 30 балів	СУМА
Змістовий модуль №1	Змістовий модуль № 2	ПСР	ІНДЗ
Т1 17 балів	Т2 10 балів	Т3 17 балів	Т4 6 балів
лекції 5 × 1 = 5 лаб. роб. 3 × 4 = 12 практ. роб. 5 × 2 = 10 МК1 10 Всього 37	лекції 5 × 1 = 5 лаб. роб. 2 × 4 = 8 практ. роб. 5 × 2 = 10 МК2 10 Всього 33

Шкала оцінювання: національна та ECTS

Сума балів за всі види навчальної діяльності	Оцінка за шкалою ECTS	Оцінка за національною шкалою
		залік
90 – 100	А	зараховано
82 – 89	В
75 – 81	С
67 – 74	D
60 – 66	E
35 – 59	FХ	не зараховано
0 – 34	F

МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Методичне забезпечення дисципліни включає:

1) типову навчальну програму дисципліни;

2) робочу навчальну програму дисципліни;

3) конспект лекцій з навчальної дисципліни;

4) методичні вказівки для проведення практичних занять

5) методичні вказівки для проведення лабораторних занять;

6) методичні вказівки щодо виконання індивідуальних завдань;

7) засоби діагностики з навчальної дисципліни;

8) методичні розробки з організації самостійної роботи студентів;

9) електронний варіант НМКД.

13 РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Основна література

1. Електропривод: Підручник / Ю.М. Лавріненко, О.С. Марченко, П.І. Савченко [та інш.]; за ред. Ю.М. Лавріненка. – К.: «Ліра-К», 2009. – 504 с.

2. Електропривод: ч.1 / О.С. Марченко, Ю.М. Лавриненко, П.І. Савченко, Є.Л. Жулай; За ред. О.С. Марченка. – К.: Урожай, 1995. – 208 с.

3. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 572 с.

Додаткова література

1. Чиликин М.Г. Основы автоматизированного электропривода: учебное пособие для вузов / М.Г. Чиликин, М.М. Соколов, В.М. Терехов, А.В. Шинянский – М.: Энергия. – 1974. – 568 с.

2. Ильинский Н.П. Основы электропривода: учебное пособие для вузов / Н.П. Ильинский,– М.: изд-во МЭИ, 2003 – 224 с.

3. Ильинский Н.П. Общий курс электропривода: Учеб. Для вузов / Н.П. Ильчинский, В.Ф. Козаченко. – М.: Энергоатомиздат, 1992 – 544 с.

4. Ключев В.М. Теория электропривода: учебник для вузов / В.М. Ключев. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.

5. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: учебник / В.В. Москаленко. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 416 с.

6. Олійник В.С. Практикум з електропривода / В.С. Олійник, О.С. Марченко, Є.П. Жулай, Ю.М. Лавріненко. – К.: Урожай, 1995. – 190 с.

7. Савченко П.И. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве / П.И. Савченко, И.А. Гаврилюк, И.Н. Земляной, Н.В. Худобин. – М.: Колос, 1996. – 150 с.

8. Катюха А.А. Методичні вказівки до лабораторних робіт по курсу «Електропривід» ч. 1 / А.А. Катюха, Є.П. Масюткін, С.В. Галько. – Мелітополь: ТДАТА, 2000. – 150 с.

14 ІНФОРМАЦІЙНІ РЕСУРСИ

Література бібліотеки ТДАТУ і кафедри АЕП. Користування Internet.