Курсач. Учебнометодическое пособие по дисциплине Теоретические основы электротехники для учащихся специальностей 236 03 31 Монтаж и эксплуатация электрооборудования (по направлениям)
 Скачать 3.45 Mb.
|
|
Тема 3.7. Нелинейные электрические цепи переменного тока Дать понятие об общей ха- рактеристике нелинейных эле- ментов переменного тока. Сформировать знания о це- пях с активными нелинейными сопротивлениями, нелинейной Общая характеристика не- линейных элементов перемен- ного тока. Цепи с активными нели- нейными сопротивлениями. Цепи с нелинейной емкостью. Объясняет общую характе- ристику нелинейных элементов переменного тока. Описывает цепи с актив- ными нелинейными сопротив- лениями, нелинейной емкостью, емкостью, нелинейной индук- тивностью, об идеализирован- ной катушке с ферромагнитным сердечником в цепи переменно- го тока. Дать понятие о влиянии гистерезиса и вихревых токов на ток в катушке с ферромагнит- ным сердечником, потерях энергии в ферромагнитном сердечнике катушки, об алго- ритме построения векторных диаграмм с их учетом. Дать понятие о полной век- торной диаграмме и схеме за- мещения катушки с ферромаг- нитным сердечником. Сформировать знания о применении катушек с ферро- магнитным сердечником, фер- рорезонансе и его использова- нии, ферромагнитных элементах с одновременным намагничива- нием постоянным и переменным током, ферромагнитных элемен- тах с прямоугольной петлей магнитного гистерезиса. Цепи с нелинейной индуктивно- стью. Идеализированная катуш- ка с ферромагнитным сердеч- ником в цепи переменного тока: магнитный поток, ЭДС и ток катушки, векторная диаграмма. Влияние гистерезиса и вихре- вых токов на ток в катушке с ферромагнитным сердечником. Потери энергии в ферромаг- нитном сердечнике катушки, векторная диаграмма с их уче- том. Полная векторная диаграм- ма и схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечни- ком. Примеры применения ка- тушек с ферромагнитным сер- дечником. Понятие о ферроре- зонансе и его использование. Понятие о ферромагнитных элементах с одновременным намагничиванием постоянным и переменным током. Ферромаг- нитные элементы с прямоуголь- ной петлей магнитного гистере- зиса. нелинейной индуктивностью, идеализированную катушку с ферромагнитным сердечником в цепи переменного тока. Рас- крывает сущность влияния ги- стерезиса и вихревых токов на ток в катушке с ферромагнит- ным сердечником, потерь энер- гии в ферромагнитном сердеч- нике катушки, излагает поря- док построения векторных диа- грамм с их учетом. Описывает полную вектор- ную диаграмму и схемы заме- щения катушки с ферромагнит- ным сердечником. Объясняет применение ка- тушек с ферромагнитным сер- дечником. Раскрывает суть феррорезонансе и его использо- вания, описывает ферромагнит- ные элементы с одновременным намагничиванием постоянным и переменным током, ферромаг- нитные элементы с прямоуголь- ной петлей магнитного гистере- зиса. Лабораторная работа №17 Сформировать умение ис- следовать мощность потерь энергии в ферромагнитном сер- дечнике катушки. Измерение мощности по- терь энергии в ферромагнитном сердечнике катушки. Проводит исследование мощности потерь энергии в ферромагнитном сердечнике катушки. Тема 3.8. Переходные процессы в электрических цепях Познакомить с переходны- ми процессами в электрических цепях. Сформировать знания о за- рядке конденсатора через со- противление от источника по- стоянного напряжения, влиянии величины напряжения источ- ника и параметров цепи на пе- реходной процесс. Общие сведения о переход- ных процессах в электрических цепях: причины возникновения переходных процессов, первый и второй законы коммутации, понятие о переходных принуж- денном и свободном режимах. Заряд конденсатора через сопротивление от источника постоянного напряжения: уравнения и графики зарядного тока и переходного напряжения на конденсаторе, постоянная времени цепи, принужденная и свободная составляющие пере- ходного напряжения и зарядно- Рассказывает общие сужде- ние о переходных процессах в электрических цепях. Описывает зарядку кон- денсатора через сопротивление от источника постоянного напряжения. Объясняет влия- ние величины напряжения ис- точника и параметров цепи на переходной процесс. 20 Дать понятие о разрядке конденсатора через сопротив- ление. Сформировать знания о включении катушки индуктив- ности (цепи R, L) на постоянное напряжение, влиянии величины напряжения источника и пара- метров цепи на переходной процесс. Сформировать знания об отключении катушки индук- тивности от источника посто- янного напряжения, о влиянии напряжения источника и пара- метров цепи на переходной процесс. Сформировать понятие об изменение сопротивления в це- пи с индуктивностью. Дать понятие о включении катушки индуктивности на си- нусоидальное напряжение, вли- янии начальной фазы прило- женного напряжения и пара- метров цепи на переходной процесс. Сформировать знания о включении конденсатора на си- нусоидальное напряжение, вли- янии начальной фазы тока и па- раметров цепи на переходной процесс. Дать понятие о коротком замыкании в цепи синусоидаль- ного тока, схеме замещения це- пи короткого замыкания, влия- го тока. Влияние величины напряжения источника и пара- метров цепи на переходной процесс. Разряд конденсатора через сопротивление. Уравнения и графики напряжения на конден- саторе и тока в цепи при разря- де. Саморазряд конденсатора. Включение катушки индук- тивности (цепи R, L) на посто- янное напряжение. Уравнение и график переходного тока, по- стоянная времени цепи, при- нужденная и свободная состав- ляющие переходного процесса. Влияние величины напряжения источника и параметров цепи на переходной процесс. Отключение катушки ин- дуктивности от источника по- стоянного напряжения. Изме- нение тока в катушке, замкну- той на разрядное сопротивле- ние, график и уравнение пере- ходного тока. Влияние напря- жения источника и параметров цепи на переходной процесс. Изменение сопротивления в цепи с индуктивностью: графи- ки и уравнения тока в цепи при уменьшении и увеличении со- противления скачком. Включение катушки индук- тивности на синусоидальное напряжение, график и уравнение переходного тока на индуктивно- сти. Влияние начальной фазы приложенного напряжения и па- раметров цепи на переходной процесс. Включение конденсатора на синусоидальное напряжение, график и уравнение переходно- го напряжения на емкости. Влияние начальной фазы тока и параметров цепи на переходной процесс. Короткое замыкание в цепи синусоидального тока. Схема замещения цепи короткого за- мыкания. Уравнение кривой пе- Описывает разрядку кон- денсатора через сопротивление. Объясняет включение ка- тушки индуктивности (цепи R, L) на постоянное напряжение, влияние величины напряжения источника и параметров цепи на переходной процесс. Объясняет отключение ка- тушки индуктивности от ис- точника постоянного напряже- ния, влияние напряжения ис- точника и параметров цепи на переходной процесс. Объясняет изменение со- противления в цепи с индук- тивностью. Описывает включение ка- тушки индуктивности на сину- соидальное напряжение. Объяс- няет влияние начальной фазы приложенного напряжения и параметров цепи на переходной процесс. Описывает включение конден- сатора на синусоидальное напряжение. Объясняет влияние начальной фазы тока и пара- метров цепи на переходной процесс. Раскрывает суть коротком замыкании в цепи синусоидаль- ного тока, описывает схему за- мещения цепи короткого замы- кания, объясняет влияние начальной фазы напряжения на нии начальной фазы напряже- ния на переходной процесс ко- роткого замыкания. реходного тока, графики пере- ходного процесса при коротком замыкании цепи. Влияние начальной фазы напряжения на переходной процесс короткого замыкания. переходной процесс короткого замыкания. Лабораторная работа № 18 Сформировать умение ис- следовать переходные процессы зарядки и разрядки конденсато- ров. Исследование переходных процессов зарядки и разрядки конденсаторов. Проводит исследование переходных процессов зарядки и разрядки конденсаторов. Обязательная контрольная работа № 2 РАЗДЕЛ 4. ТЕМЫ, ОТРАЖАЮЩИЕ СВЯЗЬ СО СПЕЦИАЛЬНОСТЬЮ (ПО ВЫБОРУ) Тема 4.1. Некоторые методы анализа сложных электрических цепей постоянного тока Дать понятие о матричных методах расчета для сложных электрических цепей постоян- ного тока, об алгоритме расче- та сложных электрических це- пей постоянного тока на ЭВМ. Дать понятие о методах анализа нелинейных электриче- ских цепей постоянного тока, об аналитическом методе расчета нелинейных электрических це- пей постоянного тока, аппрок- симации характеристик нели- нейных элементов. Дать понятие о методах эк- вивалентного генератора для- расчету нелинейных цепей, по- следовательных приближений для расчета нелинейных элек- трических цепей. Матричные методы расчета сложных электрических цепей постоянного тока: контурных токов, узловых потенциалов. Алгоритм расчета сложных электрических цепей постоян- ного тока на ЭВМ. Методы анализа нелиней- ных электрических цепей по- стоянного тока. Понятие об аналитическом методе расчета нелинейных электрических це- пей постоянного тока. Аппрок- симация характеристик нели- нейных элементов. Замена не- линейного сопротивления ли- нейным. Применение метода экви- валентного генератора к расчету нелинейных цепей. Метод по- следовательных приближений для расчета нелинейных элек- трических цепей. Объясняет матричные ме- тоды расчета сложных элек- трических цепей постоянного тока. Излагает алгоритм расче- та сложных электрических це- пей постоянного тока на ЭВМ. Описывает методы анализа нелинейных электрических це- пей постоянного тока, аналити- чески метод расчета нелиней- ных электрических цепей по- стоянного тока. Объясняет ап- проксимацию характеристик нелинейных элементов. Описывает методы экви- валентного генератора для рас- чета нелинейных цепей, после- довательных приближений для расчета нелинейных электриче- ских цепей. Тема 4.2. Резонанс в электрических цепях Сформировать знания о колебательном контуре, токе и напряжении в колебательном контуре без потерь энергии, собственной частоте колеба- тельного контура, волновом сопротивлении, колебательном контуре с потерями энергии. Дать понятие о резонансе напряжений и токов, условиях и признаках резонанса напряже- Колебательный контур. Ток и напряжение в колебательном контуре без потерь энергии. Собственная частота колеба- тельного контура, волновое со- противление. Колебательный контур с потерями энергии. Резонанс напряжений: усло- вие и признаки, резонансная ча- Раскрывает сущность по- нятий «колебательный кон- тур», «ток и напряжение в ко- лебательном контуре без по- терь энергии», «собственная частота колебательного конту- ра», «волновое сопротивле- ние», «колебательный контур с потерями энергии». Излагает сущность резонан- са напряжений и токов. Объяс- няет условия и признаки резо- ний и токов. стота, частотные характеристики неразветвленной цепи, доброт- ность контура. Резонанс токов: условие и признаки, резонансная частота, частотные характеристики парал- лельного контура, добротность контура нанса напряжений и токов. Лабораторная работа № 19 Сформировать умение ис- следовать резонанс напряжений в электрических цепях. Исследование резонанса напряжений в электрических це- пях. Проводит исследование ре- зонанса напряжений в электри- ческих цепях. Тема 4.3. Расчет цепей с взаимной индуктивностью Сформировать знания о согласном и встречном включе- нии элементов с взаимной ин- дуктивностью, принципе раз- метки зажимов индуктивно свя- занных элементов, знаках ЭДС и напряжений, обусловленных взаимной индуктивностью, по- рядке расчета электрических цепей синусоидального тока при последовательном, парал- лельном и смешанном соедине- нии элементов, составлении уравнений по законам Кирхгофа с учетом взаимной индуктивно- сти. Согласное и встречное включение элементов с взаим- ной индуктивностью. Разметка зажимов индуктивно связанных элементов. Знаки ЭДС и напря- жений, обусловленных взаимной индуктивностью. Расчет элек- трических цепей синусоидаль- ного тока при последователь- ном, параллельном и смешан- ном соединении элементов. Со- ставление уравнений по законам Кирхгофа с учетом взаимной индуктивности. Объясняет согласное и встречное включение элементов с взаимной индуктивностью, принцип разметки зажимов ин- дуктивно связанных элементов, знаки ЭДС и напряжений, обу- словленных взаимной индук- тивностью, порядок расчета электрических цепей синусои- дального тока при последова- тельном, параллельном и сме- шанном соединении элементов, составление уравнений по зако- нам Кирхгофа с учетом взаим- ной индуктивности. Лабораторная работа № 20 Сформировать умение ис- следовать электрические цепи с взаимной индуктивностью. Исследование электриче- ских цепей с взаимной индук- тивностью. Проводит исследование электрических цепей с взаимной индуктивностью. Тема 4.4. Круговые диаграммы Дать понятие о круговых диаграммах для расчета элек- трических цепей синусоидаль- ного тока. Сформировать знания об алгоритме построения круговой Применение круговых диа- грамм для расчета электрических цепей синусоидального тока. Круговые диаграммы неразветв- ленных цепей с постоянным ре- активным и переменным актив- ным сопротивлениями, постоян- ным активным и переменным реактивным сопротивлениями: обоснование метода, построение круговых диаграмм. определение величин по круговой диаграмме. Круговые диаграммы раз- ветвленных цепей с переменным активным сопротивлением, пе- ременным реактивным сопро- тивлением. Объясняет применение круговых диаграмм для расчета электрических цепей синусои- дального тока. Описывает алгоритм по- строения круговой диаграммы диаграммы по результатом опытов холостого хода и корот- кого замыкания для неразветв- ленной и разветвленной цепей. Построение круговой диа- граммы по результатам опытов холостого хода и короткого за- мыкания для неразветвленной и разветвленной цепей. по результатам опытов холо- стого хода и короткого замыка- ния для неразветвленной и раз- ветвленной цепей. Тема 4.5. Четырехполюсники при синусоидальных токах и напряжениях Сформировать знания ос- новных понятий четырехполюс- ника. Дать понятие об уравнени- ях четырехполюсника, о ко- эффициентах четырехполюс- ника, об эквивалентных схемах четырехполюсников, их пара- метрах, о нагрузочном режиме четырехполюсника, входном и выходном сопротивлениях, мощности и КПД четырехпо- люсника. Дать понятие о порядке испытания четырехполюсника. Основные понятия о четы- рехполюсниках: общая схема, входные и выходные зажимы четырехполюсника, активные и пассивные четырехполюсники. Уравнения четырехполюс- ника. Коэффициенты четы- рехполюсника и их определе- ние на основе режимов холо- стого хода и короткого замыка- ния. Эквивалентные схемы че- тырехполюсников. Т- и П- образная схема. Определение параметров эквивалентных схем. Нагрузочный режим четы- рехполюсника, понятие о входном и выходном сопро- тивлениях. Мощность и КПД четырехполюсника. Испытание четырехполюс- ника: опыты холостого хода и короткого замыкания. Нагрузоч- ный режим как положение пре- дельных режимов. Формулирует основные по- нятия о четырехполюсниках. Описывает уравнения че- тырехполюсника, коэффици- енты четырехполюсника его эквивалентные схемы. Излагает параметры эквивалентных схем. Описывает нагрузочном режи- ме четырехполюсника, раскры- вает суть входном и выходном сопротивлениях. Описывает порядок испы- тания четырехполюсника. Тема 4.6. Несимметричные трехфазные цепи Сформировать представле- ние о несимметричных трех- фазных цепях при соединении источника и приемника звездой и треугольником. Дать понятие о методе сим- метричных составляющих. Сформировать представле- Несимметричная трехфаз- ная цепь при соединении ис- точника и приемника звездой: определение токов в цепи, при- менение метода узлового напряжения для расчета цепи, смещение нейтрали, определе- ние мощности, построение то- пографических диаграмм с нейтральным проводом и без него. Несимметричная трехфазная цепь при соединении источника и приемника треугольником. Применение метода взаимного преобразования звезды и тре- угольника сопротивлений к расчету трехфазных цепей. Метод симметричных со- ставляющих. Комплексы сим- Высказывает общее сужде- ние о несимметричных трех- фазных цепях при соединении источника и приемника звездой и треугольником. Описывает метод симмет- ричных составляющих. Высказывает общее сужде- ние о комплексах симметричных составляющих, разложении несимметричной трехфазной си- стемы векторов на симметрич- ные составляющие прямой, об- ратной и нулевой последователь- ности, высших гармониках в трехфазных цепях. метричных составляющих. Раз- ложение несимметричной трехфазной системы векторов на симметричные составляю- щие прямой, обратной и нуле- вой последовательности. Свой- ства трехфазных цепей в отно- шении симметричных состав- ляющих токов и напряжений. Высшие гармоники в трех- фазных цепях. ние о комплексах симметрич- ных составляющих, разложении несимметричной трехфазной системы векторов на симмет- ричные составляющие прямой, обратной и нулевой последова- тельности, высших гармониках в трехфазных цепях. Тема 4.7. Магнитное поле переменного тока Сформировать представления о магнитном поле распределен- ной обмотки при постоянном то- ке, магнитном поле при синусои- дальном токе и его разложении на два вращающихся. Сформировать понятие о зависимости скорости вращения магнитного поля от числа пар полюсов. Дать понятие о круговом вращающемся магнитном поле трехфазной системы обмоток. Сформировать знания о двухфазной системе обмоток и двухфазной системе токов для получения кругового вращаю- щегося магнитного поля, об уравнении кругового вращаю- щегося магнитного поля двух- фазной системы обмоток. Сформировать представ- ления о эллиптическом враща- ющемся магнитном поле и бе- гущем магнитном поле. Магнитное поле распреде- ленной обмотки при постоян- ном токе. Магнитное поле при синусоидальном токе и его раз- ложение на два вращающихся. Зависимость скорости вращения магнитного поля от числа пар полюсов. Уравнение кругового вра- щающегося магнитного поля трехфазной системы обмоток. Двухфазная система обмо- ток и двухфазная система токов для получения кругового вра- щающегося магнитного поля. Уравнение кругового вращаю- щегося магнитного поля двух- фазной системы обмоток. Понятие об эллиптическом вращающемся магнитном поле. Бегущее магнитное поле. Высказывает общее сужде- ние о магнитном поле распре- деленной обмотки при постоян- ном токе, магнитном поле при синусоидальном токе и его раз- ложение на два вращающихся. Объясняет зависимость скоро- сти вращения магнитного поля от числа пар полюсов. Раскрывает суть кругового вращающегося магнитного поля трехфазной системы обмоток. Излагает знания о двухфаз- ной системе обмоток и двухфаз- ной системе токов для получе- ния кругового вращающегося магнитного поля. Описывает уравнение кругового вращаю- щегося магнитного поля двух- фазной системы обмоток. Различает понятия эллип- тического вращающегося маг- нитного поля и бегущего маг- нитного поля. |