Отчет по педагогической практике Ахрюков. Министерство сельского хозяйства РФ фeдеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
 Скачать 100.44 Kb.
|
Основная частьВ ходе прохождения педагогической практики я посетил ряд занятий преподавателей кафедры Электротехники и физики. Я присутствовал на лекции преподавателя кафедры Электротехники и физики Фатьянова Сергея Олеговича по дисциплине «Теоретические основы электротехники». Лекция читалась курсу специальности «Агроинженерия» профиль подготовки Электрооборудование и Электротехнологии. Тема лекции: "Электрические цепи с распределенными параметрами". Эта лекция является основой для всех последующих занятий по данному разделу. Полученная студентами на лекции информация поможет им осознать необходимость изучения данной дисциплины. В начале лекции преподаватель дал план занятия, который раскрывал суть лекции. Материал лекции был разбит на отдельные блоки и давался постепенно в последовательности удобной для понимания студентами. Каждый блок имел свое название. Тема занятия: Электрические цепи с распределенными параметрами. Цели занятия: - обучающая - сформировать знания об электрических цепях с распределенными параметрами. - развивающая - продолжить развитие умений частично-поисковой познавательной деятельности, продолжить формирование умений воспринимать и осмысливать знания в готовом виде, выделять главное, вести конспект. - воспитательная - продолжить формирование ориентации студентов на высокий уровень профессиональной подготовки специалистов среднего звена, на культуру труда и межличностных отношений; продолжить формирование навыков работы в команде. Тип занятия: лекция. Применяемые технологии: Информационные технологии, Проектный метод, Дифференцированное обучение, Проблемное обучение. Межпредметные связи: электротехника, автоматика. Внутрипредметные связи: темы: «Электрические цепи перемменного тока», «Электрические цепи постоянного тока». Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, УМКД Наглядные пособия: мультимедийная презентация по вопросам темы, учебно-методическое пособие по дисциплине «Теоретические основы электротехники» в электронном варианте. Теоретические материалы Электрическую цепь относят к цепям с распределенными параметрами, если за время передачи эл.магн. энергии вдоль всей длины цепи токи и напряжения изменяются на заметную величину, т.е. в которых для одного и того же момента времени ток и напряжение непрерывно изменяются при переходе от одной точки линии к другой - соседней точки. Следовательно с увеличением частоты даже сравнительно короткие линии рассматриваются как цепи с распределенными параметрами, например линии электровоза. К таким же цепям относятся высоковольтные длинные линии передачи электрической энергии. Но «линии» в буквальном смысле слова может и не быть, а все же придется говорить о цепи с распределенными параметрами. Примером служат обмотки трансформаторов и электрических машин при импульсных воздействиях токов и напряжений. Эквивалентная схема замещения цепи с распределенными параметрами i1 r 1 i2 r 2 i3 r 3 i8 i4 i5 i6 i7 r 4 r 5 r 6 r 7 Если все продольные и поперечные сопротивления участков равны, т.е. r1 = r2 = r3 и r4 = r5 = r6 = r7 ,то линия называется однородной, а если неравны , то – неоднородной. Мы будем рассматривать однородные линии с распределенными параметрами. Дифференциальные уравнения однородной линии Всю линию представим в виде соединенных последовательно бесконечно малых участков длиной dx , каждый из которых имеет сопротивление Ro dx ,индуктивность Lo dx проводимость godx ,емкость Co dx . Параметры линии считаем на единицу длины: R0 - сопротивление прямого и обратного проводов, Ом/м; Lo - индуктивность прямого и обратного проводов, Гн/м; go - проводимость между проводами, См/м; С0 - емкость между проводами, Ф/м . Эквивалентная схема замещения: Rodx Lodx i +  dxi a di Codx Codx qodx Codx u + dxудельная сторона X dx  скорость измерения тока в зависимости от X Токи и напряжения в такой линии являются функциями двух независимых переменных – координаты « х » и времени t. Если ток в начале участка с координатой х равен i ,то в точке х + dх он отличается на dx и равен i + dx , где - скорость изменения тока в направлениях. Аналогично для напряжений: U и U + dх. Скорость умноженная на расстояние dх, является приращением тока на пути dх. Составим уравнение по второму закону Кирхгофа, обойдя замкнутый контур по часовой стрелке:-U+R0dxi+L0dx  +(U + dx) = 0R0i+L0 + = 0 -= R0i+L0 (а)Составим уравнение по первому закону Кирхгофа для узла а в конце участка: i = di + (i + dx) (1)Ток di равен сумме токов, проходящих через проводимость gоdx и через емкость Codx: di = (U+ dx)go dx + codx  (U + dx). i=C  Пренебрегаем слагаемыми второго порядка ,получим di=Ugo dx + Codx (2)Поставим (2) в (1) i=Ugodx + Codx + i+dx-дi/дх = Ugo + Co (б) - = iRo +Lo Уравнения (а) и (б) являются дифференциальными уравнениями линии с распределенными параметрами. Уравнения однородной линии в комплексной форме Пусть ток и напряжение в линии изменяются во времени по синусоидальному закону с угловой частотой ω . С учетом того что i=Iм sin (ωt+i) →i eiωx ,где I =Iωe jYu/√2 U=Um Sin (ωt + Yu) →Ue iωt, где U = Uωe jYu/√2 Комплексы U и I являются функциями расстояния, но не являются функциями времени. Множитель е jωx есть функция времени t, но не зависит от X. Представление изображений тока и напряжения в виде произведения двух множителей, из которых один является функцией только х, а другой функцией только t, дает возможность перейти от уравнений в частных производных (уравнений (а) и (б)) к уравнениям в простых производных. Действительно, → e i ωt (1) Lo → Lo I  = ! ω Lo I eiwt → eiwt  (2) Co → I ω Co I eiwt Подставим (1) и (2) в (а) и ( б ) и сократим на е iw - = I ω Lo I + R o I = Zo I (3)- = Go U + Co Iω U = Yo U (4)Обозначим Ro +j Lo = ro; Go + jω Co = Yo , которые являются комплексным сопротивлением и комплексной проводимостью соответственно единицы длины линии. Следует иметь в виду, что ro и Yo не обратимы друг другу. Решим систему (3) и (4) относительно U. Для этого продифференцируем (3) по х: -d2U/ dx2 =2o dI/ dx (5) В (5) вместо dI/dx подставим правую часть уравнения (4) d2U/ dx2 =2o YoU (6) Уравнение (6) представляет собой линейное дифференциальное уравнение II порядка. Его решение: U= A1eYx + A2e-Yx Комплексные числа А1 иА2 есть постоянные интегрирования, которые в дальнейшем определим через напряжение и ток в в начале или через в конце линии. Комплексное число Y= √ 2oYo называют коэффициентом распространения электромагнитной волны, Y = +jß , коэффициент затухания, ß – коэффициент фаз [Y] = [ ]= [ ß ]= 1/м, ß характеризует изменение фазы падающей волны на единицу длины линии на [1м] . Ток I найдем из уравнения (3) I= - 1du / 2o dx = Y (A2e-Yx – A1eYx) / 2o = 1 / 2o (A2e-Yx – A1eYx) Отношение 2o / Y = 2o / √ 2o . Yо = √ 2o2 / 2оYо =√ 2o / Yо = 2 ß – называется волновым сопротивлением. [2 ß] = √ Ом/м / 1/Ом/м = Ом Физическая сущность волнового сопротивления состоит в том, что оно в любой точке линии одинаково. При этом напряжения и токи сохраняют свои прежние значения. Уравнение однородной линии в гиперболической форме. Запишем уравнения (7) и (8) для начала линии (х=0) и обозначим их U1 u I1 Найдем А1 и А2 U1= А1 + А2 + I12 ß = - А1 + А2 ½ ( U1 + I1 2 ß) = A2 ½ (U1 – I1 2 ß) = A1 Подставим эти значения A2 и A1 в (7) и (8) U = ½ (U1 – I1 2 ß)eYx + ½ (U1 + I1 2 ß)e-Yx I = ½ (U1 / 2 ß) e-Yx - ½ (U1 / 2 ß – I1) eYx Так как U1 eYx + U1 e-Yx = U1 ch Yx ; - I12 ß / 2 (eYx - e-Yx) = - I12 ß sh Yx, то U1 = U1 ch Yx - I12 ß sh Yx I = I1 ch Yx – U1 / 2 ß sh Yx Формулы (9) позволяют найти напряжение и ток в любой точке на расстоянии X от начала линии. Аналогично можно получить формулы для определения U и I в любой точке х зная U2 и I2 - т.е. напряжение и ток в конце линии. Уравнение напряжения и тока линии для мгновенных значений Подставим в формулу (7) решение дифференциального уравнения II порядка для напряжения значения комплексов А1 и А2 : А1 = А1еjψoиА2 = А2еjψп и Y = + jß, где индексы 0 и п - начальные буквы слов «отраженная» и «падающая» волны. U = А1еjψo e( z + jß) x + А 2 еjψп e(- - jß) x => U = А1е zx e j(ψo + ßx) x + А2 еzx e j(ψп - ßx) (1) Аналогичную операцию проделаем с (8) и дополнительно заменим rB на rB еj4ß I=-A1/zß ejψo e( +jß)x e- jψ ß+A2 /zß e jψп e(- + jß)x e- j ß = -A1/zß e x e j (ψo+ ßx- ß) (2) Для перехода от комплексов напряжения и тока к функциям времени умножим правые части формул (1) и (2) на и от произведений возьмем мнимую часть: U(t) = A1√ 2 e x sin (ωt + ßx + ψo) + A2√ 2 e -x sin (ωt - ßx + ψп) (3) J (t) = - A1/zß √ 2 e x sin (ωt + ψo + ßx - ß) + A2/zß √ 2 e-x sin (ωt + ψп + ßx - ß) (4) Падающей электромагнитной волной называют процесс перемещения электромагнитного состояния (эл.магнитные волны) от источника энергии к приемнику, т.е. в нашем случае в направлении увеличения координаты х. Отраженной электромагнитной волной называют процесс перемещения электромагнитного состояния (эл.магнитных волн) от приемника к источнику энергии, т.е. в сторону уменьшения координаты х. Реальная электромагнитная волна является совокупностью прямой и обратной волн. Падающая электромагнитная волна образовала падающей волной напряжения (второе слагаемое формулы (3)) и падающей волной тока (второе слагаемое (4)) т.е. где e - x.Отраженная электромагнитная волна образована отраженной волной напряжения и соответственно тока (первые слагаемые формул (3( и (4)). √2 A1 e - x√2 A1 e x U U X X X Падающая волна Отраженная волна Физически эффект уменьшения амплитуд падающей и отраженной волны по мере их продвижения по линии объясняется наличием потерь в линии. Параметры однородной линии и их влияние на характеристики и свойства линии Параметры линии Ro,Lo,Go,Co - называют первичными, а - вторичными. Эти параметры позволяют определить фазовую скорость распространения электромагнитной волны и длину волны. Фазовой скоростью Yф называют скорость с которой нужно перемещаться вдоль линии, чтобы наблюдать одну и ту же фазу колебания, или иначе: фазовая скорость – это скорость перемещения по линии неизменного фазового состояния. Практическое занятие по дисциплине «Электрические машины» Тема: «Однофазные автотрансформаторы» План проведения лабораторной работы
Для проведения практического занятия по «Электрические машины», мной, под руководством преподавателя, были также составлены тестовые задания по пройденным темам за неделю (2 занятия): 1. Как увеличить установившийся ток короткого замыкания трансформатора? 1)уменьшить сопротивление цепи намагничивания. 2)увеличить сопротивление короткого замыкания. 3)уменьшить реактивную часть сопротивление короткого замыкания. 4)уменьшить сопротивление короткого замыкания. 2. По какому пути распространяется магнитный поток нулевой последовательности в стержневом трансформаторе? 1)по стержням, воздуху, и окружающим металлоконструкциям. 2)окружающим металлоконструкциям. 3)по воздуху. 4)по ярму и окружающим металлоконструкциям. 3. Как устранить магнитный поток нулевой последовательности? 1)применением нулевых проводов и схемой треугольник. 2)схемой зигзаг. 3) только применением схемы треугольник. 4) только стержневым магнитопроводом. 4. Почему КПД автотрансформатора больше? 1) потому, что в автотрансформаторе потери существуют и учитывают только в той части мощности, которая передается электромагнитным путем. 2)потому, что в автотрансформаторе применяют особо хорошие материалы. 3) потому, что автотрансформаторы маломощны и потери незначительны. 4)потому, что в автотрансформаторе потери существуют и учитывают только в той части мощности, которая передается электрическим путем. 5. Чем определяется коэффициент выгодности? 1) степенью близости коэффициента трансформации к единице. 2)степенью близости коэффициента трансформации к 2.5. 3)степенью близости коэффициента трансформации к 0.5. 4)степенью близости коэффициента трансформации к 3. 6. Как маркируют выводы ВН и НН однофазных трансформаторов? 1)Для ВН-А, В, для НН-а. d. 2)Для ВН-А, Х, для НН-а. х. 3)Для ВН-А, Х, для НН-х. у. 4)Для ВН-А, С, для НН-а. х. 7. Маркировка выводов асинхронного электродвигателя. 1) начала обмоток А1, В2,С 3, концы обмоток - С4, С5,С6. 2) начала обмоток С1, С2, С 3, концы обмоток - С4, С5,С6. 3) начала обмоток С1, С2, С 3, концы обмоток - Х4, У5,Z6. 4) начала обмоток А, В, С , концы обмоток - X, Y,Z. 8. Предельно допустимое напряжение между ламелями коллектора под щетками? 1) около 5 В, чтобы не горела электрическая дуга. 2) около 25 В, чтобы не горела электрическая дуга. 3) около 15 В, чтобы не горела электрическая дуга. 4) около 10 В, чтобы не горела электрическая дуга. 9. Как проявляется реакция якоря? 1) смещением физической нейтрали, без искрения в коллекторно-щеточном механизме. 2) смещением физической нейтрали и искрением в коллекторно-щеточном механизме. 3) смещением физической нейтрали . 4) смещением геометрической нейтрали и искрением в коллекторно-щеточном механизме. 10. Почему происходит бросок тока при включении трансформатора в сеть? 1) бросок тока происходит при включении в момент малого напряжения в сети из-за удвоения магнитного потока при сильном насыщении магнитопровода. 2) бросок тока происходит при включении в момент наибольшего напряжения в сети из-за удвоения магнитного потока при сильном насыщении магнитопровода. 3) бросок тока происходит при включении в момент малого напряжения в сети из-за малого сопротивления короткого замыкания. 4) бросок тока при включении в момент малого напряжения в сети не происходит. 11. Что такое ударный коэффициент? 1) кратность кратковременного увеличения тока намагничивания. 2) кратность кратковременного увеличения тока короткого замыкания трансформатора, возникает из-за индуктивностей рассеяния и не превышает двух. 3) кратность кратковременного увеличения магнитного потока трансформатора, возникает из-за индуктивностей рассеяния и не превышает двух. 4) кратность кратковременного увеличения тока короткого замыкания трансформатора, возникает из-за индуктивностей намагничивания и не превышает двух. 12. Назначение тока возбуждения в машине постоянного тока? 1)создание магнитного потока рассеяния 2)создание магнитного потока в якоре. 3)создание магнитного потока в щетках. 4)создание магнитного потока во всех деталях машины. 13. Назначение шагового двигателя. 1)Дозированное перемещение рабочего органа. Укажите наиболее полный ответ. 2)Дозированное перемещение рабочего органа без накопления ошибки. 3)Дозированное перемещение рабочего органа с накоплением ошибки. 4)Дозированное перемещение рабочего органа без накопления ошибки в соответствии с управляющими сигналами. 14. Что такое исполнительный двигатель? 1) двигатель, частота вращения которого строго связана с управляющим напряжением при наличии напряжения возбуждения, например электрический счетчик. В исполнительных двигателях отсутствует самоход. 2) синхронный двигатель, частота вращения которого строго связана с управляющим напряжением при наличии напряжения возбуждения, например электрический счетчик. В исполнительных двигателях отсутствует самоход. 3) двигатель, частота вращения которого строго связана с управляющим напряжением при наличии напряжения возбуждения, например электрический счетчик. В исполнительных двигателях допускается самоход. 4) трехфазный двигатель, частота вращения которого строго связана с управляющим напряжением при наличии напряжения возбуждения, например электрический счетчик. В исполнительных двигателях отсутствует самоход. 15. Какую форму и почему имеет намагничивающий ток трансформатора? 1)намагничивающий ток синусоидален. 2)намагничивающий ток содержит высшие четные гармоники для формирования в нелинейном магнитопроводе синусоидальной эдс. 3)намагничивающий ток содержит высшие нечетные гармоники для формирования в нелинейном магнитопроводе синусоидальной эдс. 4)намагничивающий ток содержит высшие нечетные гармоники для формирования в нелинейном магнитопроводе несинусоидальной эдс. |