Р с р р рір р р с р рєс с целью изучения электротехнических дисциплин является теоретич

метки: Электротехник, Прибор, Автоматика, Уровень, Устройство, Величина, Измерение, Электрический

Цели и задачи изучения электротехнических дисциплин

Целью изучения электротехнических дисциплин является теоретич е ская и практическая подготовка бакалавров и инженеров неэлектротехнических специальностей в области электротехники и электроники в такой ст е пени, чтобы они могли выбирать необходимые электротехнические, эле к тронные, электроизмерительные устройства, уметь их правильно эксплуатировать и составлять совместно с инженерами-электриками технич е ские задания на разработку электрических частей автоматизированных устан о вок для управления производственными процессами.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

формирование у студентов минимально необходимых знаний осно в ных электротехнических законов и методов анализа электрических, магни т ных и электронных цепей;

принципов действия, свойств, областей применения и потенциал ь ных возможностей основных электротехнических, электронных устройств и электроизмерительных приборов;

основ электробезопасности; умения экспериментальным способом и на основе паспортных и каталожных данных определять параметры и характеристики типовых электротехнических и электронных устройств; и с пользовать современные вычислительные средства для анализа состояния и управления электротехническими элементами, устройствами и системами.

В зависимости от количества часов, отводимых на изучение дисци п лины программа предусматривает три уровня:

Статистическое изучение и анализ производственных затрат и себестоимости молока

... зависимость производственной себестоимости молока от цены реализации, его производством и другими факторами. Источниками информации для написания работы являются: годовые отчеты, периодические издания, различные учебные пособия, статистические сборники. 1. Статистическое изучение и анализ производственных затрат и себестоимости молока Себестоимость продукции - текущие затраты ...

Первый уровень 70 ÷ 120 часов

Второй уровень 120 ÷ 180 часов

Третий уровень 180 ÷ 330 часов

В результате изучения дисциплины студент, освоивший программу первого уровня должен знать:

Основные законы электротехники.

Основные типы электрических машин и трансформаторов и особе н ности их применения.

Основные типы и области применения электронных приборов и ус т ройств.

уметь: правильно выбирать для своих применений необходимые электрич е ские и электронные приборы, машины и аппараты.

понимать: принципы работы современных электротехнических и электронных устройств и микропроцессорных систем.

По программе второго уровня студент должен знать:

основные законы электротехники для электрических и магнитных цепей,

методы измерения электрических и магнитных величин, принципы работы основных электрических машин и аппаратов их рабочие и пу с ковые характеристики.

параметры современных полупроводниковых устройств: усилит е лей, генераторов, вторичных источников питания, цифровых преобразов а телей.

уметь:

читать электрические и электронные схемы, грамотно применять в своей работе электротехнические и электронные устройства и приборы, первичные преобразователи и исполн и тельные механизмы.

определять простейшие неисправности, составлять специфик а ции.

понимать:

специфику работы современных микропроцессорных упра в ляющих систем.

По программе третьего уровня должен знать:

основные законы электротехники для электрических и магнитных цепей,

методы измерения электрических и магнитных величин,

принципы работы основных электрических машин и аппаратов их рабочие и пусковые характеристики.

параметры современных полупроводниковых устройств: усилит е лей, генераторов, вторичных источников питания, цифровых преобразователей, микропроцессорных управляющих и измерительных компле к сов

уметь:

составлять простые электрические и электронные схемы,

грамотно применять в своей работе электротехнические и электро н ные устройства и приборы, первичные преобразователи управляющие ми к ропроцессоры и микроконтроллеры,

выбирать эффективные исполнительные механизмы.

определять простейшие неисправности, составлять спецификации.

понимать:

работу современных микропроцессорных систем управления и сб о ра информации.

Вид учебной работы	Всего часов
	I уровень	II уровень	III уровень
Общая трудоемкость дисциплины	70 –120	120 – 180	180 –330
Аудиторные занятия	35 – 60	60 – 90	90 – 165
Лекции	20 – 30	30 – 45	45 – 85
Практические занятия (ПЗ)	0 – 15	15 – 20	15 – 35
Семинары (С)	Нет	Нет	Нет
Лабораторные работы (ЛР)	15 – 15	15 –25	30 – 45
Самостоятельная работа (СР)	35 – 60	60 – 90	90 – 165
Курсовой проект (работа)	Нет	Нет	20% СР
Расчетно-графические работы	30% СР	30% СР	30% СР
Реферат	Нет	Нет	На усмотрение кафедр
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Экзамен	Зачет, экзамен.	Зачет, экзамен.

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
I	Электрические и магнитные цепи	*	*	*
II	Электромагнитные устройства и электрические машины	*	*	*
III	Основы электроники и электрические измерения	*	*	*

4.2. Содержание разделов дисциплины

Введение

Электрическая энергия, особенности ее производства, распределения и области применения. Роль электротехники и электроники в развитии а в томатизации производственных процессов и систем управления. Значение электротехнической подготовки для бакалавров и инженеров неэлектроте х нических направлений. Связь со специальными дисциплинами.

Содержание и структура дисциплины. Методика организации проце с са обучения.

Моделирование и исследование электрических цепей и устройств с установкой параметров реальных устройств, используемых в лабораторном практикуме, а также с установкой параметров, приводящих к авари й ным режимам, недопустимым в реальном эксперименте. Рекомендуется проводить в компьютерном классе.

Практические занятия рекомендуется проводить в компьюте р ном классе (на 12 …15 рабочих мест) с выдачей индивидуальных заданий после изучения решения типовой задачи. Настоятельно рекомендуется на практических занятиях осуществлять деление группы на подгруппы не б о лее 15 человек, так чтобы за компьютером работал только один студент. Работа бригадой в два человека допускается лишь временно и в качестве и с ключения. Для проведения занятий рекомендуется использовать как пр о граммные продукты, так и сертифицированные учебно-программные продукты, разработанные преподавателями и студе н тами вузов. Допускается с разрешения заведующего кафедрой использов а ние несертифицированных программ в качестве опробования с дальнейшим представлением их для сертификации.

Моделирование электрических цепей и устройств, а также пр о верку промежуточных результатов расчета заданий курсовых работ и ра с четно-графических заданий рекомендуется проводить с использованием программ, выдаваемых студентам на дом.

Проведение контроля подготовленности студентов к выполнению лабораторных и практических занятий, рубежного и промежуточного контроля уровня усвоения знаний по разделам дисциплины, а также предвар и тельного итогового контроля уровня усвоения знаний за семестр рекоме н дуется проводить в компьютерном классе с использованием сертифицированных тестов и автоматизированной обработки результатов тестирования

В примерных учебных планах указанных направлений предусмотрен объем часов на изучение дисциплины в неделю (включая часы, отводимые на самостоятельную работу студентов), а также число часов аудиторных з а нятий в неделю, распределение которых по видам занятий осуществляется высшими учебными заведениями. Научно-методический совет по электр о технике рекомендует проводить помимо лекционных аудиторных занятий по указанной дисциплине лабораторно-практические занятия с широким использованием ЭВМ или, если это невозможно из-за загруженности лаб о раторий, — раздельно практические занятия и лабораторные работы, сочетая на этих занятиях проведение расчетов и анализ электрических, магнитных и электронных цепей и схем замещения с экспериментальными исследов а ниями соответствующих электротехнических и электронных устройств.

Вуз в рабочей программе может изменить соотношение часов ауд и торных занятий и самостоятельной работы в соответствии с конкретным уче б ным планом направления подготовки (специальности).

Выбор соотношения между часами, отводимыми на чтение лекций и проведение лабораторно-практических занятий, осуществляется кафедр а ми, обеспечивающими преподавание этой дисциплины.

Преподавание электроники должно опираться на современную элементную базу, аналоговые и цифровые устройства, интегральные микр о схемы и микропроцессорную технику.

Кафедры разрабатывают планы проведения лабораторно-практических занятий с указанием содержания задач и примеров, методик лабор а торных экспериментов на основе содержания лекционных занятий, типовой тематики лабораторно-практических занятий, расчетно-графических зад а ний и/или курсовых работ.

6. ПРИМЕР ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ

Лабораторная работа

«Исследование структурной схемы автоматического контроля, управления и регулирования»

I . Цель работы:

1. Классификация электроизмерительных приборов.
2. Условные обозначения в схемах управления.

II . Общие положения.

1. Сущность и значение электрических измерений.
2. Системы приборов.
3. Расшифровка условных обозначений.
4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.

III . 1. Сущность и значение электрических измерений.

Часть I

1. Для измерения электрических величин и магнитных величин служат электроизмерительные приборы:

• амперметры;
• вольтметры;
• гальванометры;
• омметры;
• ваттметры;
• мосты постоянного тока;
• осциллографы

и другие, а также их комбинации.

Процесс измерения состоит в сравнении измерений физической величины с ее значением, принятым за единицу.

Измерительные приборы обладают высокой точностью в работе, возможностью автоматизации процесса измерений и передачи показаний на большие расстояния, простотой ввода результатов измерений в электрические вычислительные устройства.

2. Системы приборов.

В зависимости от принципа действия наиболее употребительные системы приборов:

• магнитоэлектрическая;
• электромагнитная;
• термоэлектрическая;
• индукционная;
• тепловая;
• электронная (цифровая).

По роду измеряемой величины электроизмерительные приборы делятся на:

• вольтметры (для измерения напряжения и ЭДС);
• амперметры (для измерения тока);
• ваттметры (для измерения мощности);
• частотомеры (для измерения частоты переменного тока);
• фазометры (для измерения угла сдвига фаз);
• омметры, мегаомметры (для измерения электрического сопротивления).

По роду электрического тока различают приборы:

• постоянного тока;
• переменного тока;
• комбинированные.

По способу установки различают приборы:

• щитовые (для монтажа на приборных щитах);
• переносные.

На шкалу электроизмерительных приборов наносится ряд условных обозначений.

3. Расшифровка условных обозначений приведена в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение	Расшифровка
1,5	Класс точности 1,5
—	Постоянный ток
~	Переменный (однофазный) ток
~	Постоянный и переменный токи
	Трехфазный ток
	Прибор магнитоэлектрической системы
	Прибор электромагнитной системы
	Прибор электродинамической системы
	Прибор индукционной системы
, ,	Прибор устанавливается горизонтально, вертикально, под углом 60 0
	Изоляция прибора испытана при напряжении 3 кВ

На схемах и лицевой панели прибора род измеряемой величины указывается с помощью условных обозначений, некоторые из которых приведены в таблице 2.

Наименование прибора	Условное обозначение
Амперметр	А
Вольтметр	В
Ваттметр	W
Варметр	var
Омметр	Ω
Гальванометр	Г
Счетчик ватт-часов	Wh

Условное обозначение в схемах электронных (цифровых) приборов — ООО .

Часть II

Условные обозначения измеряемых величин выполняются следующими заглавными буквами:

Т – температура;

Р – давление (разряжение);

F – расход;

О – плотность;

L – уровень;

М – влажность;

Q – качество.

Функции, выполняемые приборами автоматически, обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

А – сигнализация;

С – регулирование (управление);

I – показания;

R – регистрация;

S – включение, отключение, переключение.

Пределы измеряемых величин обозначаются заглавными буквами латинского алфавита:

Н – верхний предел измеряемой величины;

L – нижний предел измеряемой величины.

Функциональные признаки приборов автоматического контроля, управления и регулирования обозначаются следующими заглавными буквами латинского алфавита:

Е – первичные преобразователи (термопары, термометры сопротивления, сужающие устройства, датчики индуктивности, расходомеры и т.д.);

Т – приборы с дистанционной передачей показания (например: манометрические термометры, бесшкальные приборы);

К – приборы со станциями управления (например: переключатель автомат – ручное);

Y – преобразователь сигналов и вычислительных устройств.

В схемах автоматического контроля, управления и регулирования используются сочетания приведенных выше обозначений, например:

ТЕ – термопара;

РТ – бесшкальный манометр с дистанционной передачей показания.

4. Структурная схема автоматического контроля, управления и регулирования.

Для измерения неэлектрических величин (тепловых, механических, магнитных, световых и других) в настоящее время применяются методы и средства измерения электрических величин. Для измерения любой неэлектрической величины методами и средствами измерений электрических величин необходимо иметь:

• преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;
• вторичный преобразователь, преобразующий электрическую величину в другую электрическую величину с необходимыми параметрами;
• электроизмерительный прибор, воспринимающий электрическую величину вторичного преобразователя, причем электроизмерительный прибор градуируется в единицах измерения измеряемой величины.

В качестве первичных преобразователей (датчиков) используются: парометрические и генераторные датчики.

Парометрические датчики преобразуют неэлектрические величины в электрические параметры R , L , C .

Генераторные датчики преобразуют неэлектрические величины в ЭДС (термопары).

Упрощенная схема автоматического контроля, управления и регулирования температуры приведена на рисунке.

ТЕ – датчик температуры (термопара) первичный преобразователь;

TIC – устройство управления и регулирования температуры;

TY – вторичный преобразователь;

ЭП – электроизмерительный прибор (регулятор); электроизмерительный прибор задает значение температуры нагревания.

Термопары при нагреве формируют ЭДС, пропорционально температуре.

ЭДС – поступает на вторичный преобразователь, где формируется соответствующий электрический сигнал. Этот сигнал поступает на измерительный прибор для регистрации и сравнения с сигналом заданной температуры. При совпадении сигналов размыкается реле (находящееся в приборе) и тем самым прекращается нагрев нагревателя. При понижении температуры нагревателя ниже заданной реле прибора ЭП замыкается и тем самым процесс нагрева повторяется.

ЛИТЕРАТУРА

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/elektrotehnika-i-avtomatika/

1. Данилов И.А., Иванов П.М. «Общая электротехника с основами электроники». Издательство — Высшая школа», 2000 г.
2. Общая электротехника / Под ред. А. Т. Блажкина.- Л, 2003.
3. Общая электротехника. / Под ред. В.С. Пантюшкина. М.: Высшая школа, 2005.
4. Зайчик И. Ю. «Практикум по электрорадиоизмерениям». Издательство «Высшая школа», 1979 г.
5. Ресурсы интернета: . edu . r u