ВВЕДЕНИЕ
Целью дисциплины «Электротехника и промышленная электроника» является изучение основных теоретических и практических положений и современных достижений в области электротехники и электроники, необходимых для инженера любого профиля с неэлектрической специализацией в такой степени, чтобы они могли выбирать необходимые электротехнические, электронные, электроизмерительные устройства, уметь
их правильно эксплуатировать и составлять совместно с инженерами-электриками технические задания на разработку электрических частей автоматизированных установок для управления производственными процессами.
Курс «Электротехника и промышленная электроника» базируется на материале, изложенном в дисциплинах «Высшая математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Прикладная механика», «Информатика».
Для закрепления теоретических знаний предусматривается самостоятельная работа студентов по изучению дисциплины и индивидуальные занятия студентов под руководством преподавателя.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК)
| ОК-10 | использование основных положений и методов социальных, гуманитарных и естественных наук при решении социальных и профессиональных задач |
профессиональные компетенции (ПК)
| ПК-1 | использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования |
| ПК-2 | способность использовать основные естественнонаучные законы для понимания окружающего мира и явлений природы |
| ПК-8 | способность участвовать в совершенствовании технологических процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации воздействия на окружающую среду |
| ПК-11 | готовность обосновывать конкретные технические решения при разработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии, направленные на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду |
| ПК-13 | готовность осваивать и эксплуатировать новое оборудование, принимать участие в налаживании, технических осмотрах, текущих ремонтах, проверке технического состояния оборудования и программных средств |
В результате изучения дисциплины студент, освоивший программу должен
знать: основные законы электротехники, основные типы электрических машин и трансформаторов и особенности их применения, основные типы и области применения электронных приборов и устройств,
уметь: правильно выбирать для своих применений необходимые электрические и электронные приборы, машины и аппараты.
понимать: принципы работы современных электротехнических и электронных устройств и микропроцессорных систем.
Методические указания предназначены для оказания помощи студентам не электротехнических специальностей при подготовке и выполнении лабораторных работ по курсу «Электротехника и промышленная электроника». Содержание лабораторных работ соответствует типовой программе.
Экспериментальные задачи, предлагаемые на лабораторных занятиях, могут быть успешно решены в отведенное время только при условии тщательной подготовки к ним. В подготовку к каждой лабораторной работе входит подробное изучение ее содержания по данным методическим указаниям, изучение соответствующих разделов теоретического курса, а также аккуратное оформление бланка-заготовки для выполнения работы. В бланке указывается название и цель лабораторной работы, вычерчиваются схемы электрических цепей, таблицы для записи показаний приборов, результатов расчетов, приводятся необходимые формулы для расчетов.
Получив допуск к лабораторной работе, необходимо приступить к сборке электрической цепи на стенде согласно схеме. При сборке схем рекомендуется соединять сначала элементы последовательной цепи, а затем подключать параллельные ветви. В трехфазных цепях собирать схемы рекомендуется по отдельным фазам с последующим соединением этих цепей звездой или треугольником.
ВНИМАНИЕ! Рукоятка регулятора напряжения (ЛАТРа-лабораторного автотрансформатора), расположенная на горизонтальной части стенда, должна быть повернута в крайнее положение(против часовой стрелки), что соответствует напряжению, равному нулю.
К проведению опыта студенты приступают только после проверки собранной цепи преподавателем и получения на это разрешения.
В процессе измерений необходимо следить за тем, чтобы пределы измерительных приборов соответствовали величине измеряемого параметра.
При переходе от одного этапа к другому и после завершения работы необходимо обратиться к преподавателю для проверки достоверности полученных результатов до разборки электрических цепей. Если результаты признаны неудовлетворительными, опыт необходимо повторить. Разборка электрических цепей экспериментальной установки производится с разрешения преподавателя.
Полученные данные наблюдений студенты обрабатывают и составляют отчет о выполненной лабораторной работе.
При составлении отчета в формулах и электрических схемах следует применять условные обозначения, рекомендуемые ГОСТ. Электрические схемы, векторные диаграммы и графики вычерчиваются аккуратно с помощью чертежных принадлежностей или средств информационных технологий.
При защите отчета студент обязан объяснить любой выполненный опыт или расчет, соответствие результатов опытов положениям теории и ответить на дополнительные вопросы преподавателя по изучаемой теме, после чего по лабораторной работе получает зачет или оценку.
Построение графиков.
Графики строят на координатном поле с масштабированными осями, отмеченных буквами, условно обозначающими откладываемые величины с указанием их размерностей. Длины осей выбирают около 10 см. Вдоль осей наносят деления и проставляют около них через равные отрезки (2 см или 2,5 см) числовые значения откладываемых величин в выбранном масштабе (в 1 см – или 1*10n, или 2*10n, или 5*10n единиц, где n-любое целое положительное или отрицательное число, либо нуль). Затем небольшими кружками или треугольничками или звездочками и т. п. отмечают соответствующие исследуемым величинам точки и примерно посередине точек проводят возможно более плавную кривую - линию соответствующего графика. Отмеченные точки будут находиться примерно в равных количествах и примерно на равных расстояниях от линии графика, некоторый разброс точек объясняется погрешностями измерительных приборов, неточностями измерений.
При большом числе кривых желательно изображать их цветными линиями, приписывая рядом буквенное обозначение исследуемой величины.
Лабораторная работа № 1
«Последовательное, параллельное и смешанное соединения пассивных элементов при постоянном токе»
Цель работы:
Исследовать распределение токов, напряжений и мощностей при различных способах соединения пассивных элементов.