Учебнометодическое пособие по учебной дисциплине Силовая преобразовательная техника
 Скачать 6.05 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Белорусский национальный технический университет Филиал БНТУ «Минский государственный политехнический колледж» Электронное учебно-методическое пособие по учебной дисциплине «Силовая преобразовательная техника» для специальности 2- 53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» Минск 2020 Автор: Шорохова П.В. Рецензенты: Метлицкая О.А., преподаватель спецдисциплин филиала БНТУ «МГПК», Улащик Н.М., старший преподаватель кафедры «Электропривод и АПУ и ТК» БНТУ Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельного и дистанционного изучения учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» учащимися специальности 2-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы». В учебно-методическом пособии представлен теорети- ческий и практический материал, а также материал, обеспечивающий контроль знаний для проведения текущей и итоговой аттестации. Белорусский национальный технический университет. Филиал БНТУ “Минский государственный политехнический колледж”. пр - т Независимости, 85, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: (017) 292-13-42 Факс: 292-13-42 E-mail: mgpk@bntu.by http://www.mgpk.bntu.by/ Регистрационный № ЭИ БНТУ/МГПК – 06.2020 © БНТУ, 2020 ©Шорохова П.В., 2020 Содержание Пояснительная записка Выписка изучебного плана Междисциплинарные связи Типовая учебная программа Примерный тематический план Содержание программы Критерии оценки результатов учебной деятельности учащихся Литература Тематический план Перечень существенных и несущественных ошибок Перечень разделов и тем учебной программы Теоретический материал Занятия 1-5 Занятия 6-10 Занятия11-15 Занятия16-20 Занятия21-25 Занятия26-30 Занятия31-35 Практический материал Методические указания для проведения лабораторных и практических работ Методические указания для выполнения курсового проекта Самоконтроль знаний Перечень вопросов к входному контролю Перечень вопросов к тематическому контролю №1 Перечень вопросов к тематическому контролю №2 Перечень вопросов к тематическому контролю №3 Перечень вопросов к ОКР№1 Перечень вопросов к ОКР№2 Перечень учебных изданий Пояснительная записка Типовая учебная программа учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» (далее − программа) предусматривает изучение принципов построения, расчета и проектирования полупроводниковых преобразователей электрической энергии и их узлов. Изучение учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» базируется на изучении следующих учебных дисциплин: «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Основы электропривода», «Системы автоматического управления электроприводами», «Охрана труда». При изучении учебного материала необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами, Международной системой единиц измерений; обращать внимание на значение стандартизации, ее экономическую эффективность и роль в повышении качества продукции. Учебный материал необходимо излагать с использованием технических средств обучения и вычислительной техники, демонстрацией образцов изделий, приборов и элементов силовых полупроводниковых преобразователей. Для закрепления теоретический знаний и приобретения необходимых практических умений и навыков программой учебной дисциплины предусматривается проведение лабораторных и практических занятий, выполнение курсового проекта. Программой предусматривается проведение двух обязательных контрольных работ, содержание которых определяется цикловой (предметной) комиссией. В программе определены цели изучения каждой темы и спрогнозированы результаты их достижения в соответствии с уровнями усвоения учебного материала. В результате изучения учебной дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления: основные направления развития преобразовательной техники и области ее применения; научные исследования в области преобразовательной техники; знать на уровне понимания: классификацию управляемых и неуправляемых выпрямителей; устройство и принцип действия типовых управляемых полупроводниковых выпрямителей; неуправляемые выпрямители, принцип их действия с учетом характера нагрузки; классификацию, устройство и принцип действия широтно-импульсных преобразователей; методы регулирования выходного напряжения, классификацию и устройство автономных инверторов и непосредственных преобразователей частоты; уметь: читать функциональные и принципиальные схемы силовых преобразовательных устройств, входящих в состав преобразовательной техники, производить расчет их основных элементов; рассчитывать и выбирать элементную базу; составлять принципиальную схему преобразователя. При изучении учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» предусмотрен курсовой проект на тему «Разработка полупроводникового преобразователя для питания двигателя постоянного тока». Курсовое проектирование по данной учебной дисциплине включает вопросы проектирования полупроводникового преобразователя электрической энергии: изучение принципа действия и основных расчетных соотношений проектируемого преобразователя, расчет и выбор типов элементов силовой схемы (тиристоров, диодов, трансформаторов, сглаживающих дросселей и др.), выбор и расчет функциональных элементов системы управления преобразователем, расчет и построение различных характеристик проектируемого преобразователя. В программе приведены примерные критерии оценки результатов учебной деятельности учащихся по учебной дисциплине, которые разработаны на основе десятибалльной шкалы и показателей оценки результатов учебной деятельности обучающихся в учреждениях среднего специального образования (постановлением Министерства образования Республики Беларусь от 29.03.2004 № 17). В программе приведен примерный перечень оснащения кабинета оборудованием, техническими средствами обучения, необходимыми для обеспечения образовательного процесса. Тематический план является рекомендательным. Цикловая (предметная) комиссия может вносить обоснованные изменения в содержание программного учебного материала и распределение учебных часов по разделам и темам (в пределах общего бюджетного времени, отведенного на изучение учебной дисциплины). Все изменения должны утверждаться заместителем руководителяучреждения образования по учебной работе. Выписка из учебного плана по специальности 2-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» утвержденная директором филиала БНТУ «МГПК» №639 Д/тип от 09.06.2015 №56. Учебная дисциплина «Силовая преобразовательная техника» изучается на протяжении двух семестров (дневная форма обучения). Виды работ Количество часов 5 семестр обучения 6 семестр обучения Всего часов Из них: практических работ лабораторных работ курсовое проектирование Количество: тематических контрольных работ обязательных контрольных работ Экзамен 48 6 8 ─ 1 1 72 6 10 20 2 1 1 Междисциплинарные связи: - теоретические основы электротехники; - электрические машины; - основы электропривода; - системы автоматического управления электроприводами; - охрана труда. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УТВЕРЖДЕНО Министерством образования Республики Беларусь 2011 г. СИЛОВАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА ТИПОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА для реализации образовательной программы среднего специального образования по специальности 2-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» Минск 2011 Рекомендовано к изданию экспертным советом Республиканского института профессионального образования Ав т о р С.Н. Самбук, преподаватель УО «Могилевский государствен- ный политехнический колледж». Р е ц е н з е н ты: В.Б. Тимошевич, старший преподаватель Белорусского национального технического университета; Н.В. Сурба, преподаватель УО «Гродненский государственный политехнический колледж». Ответственный за выпуск Т.М. Будникова, начальник отдела УО «Республиканский институт профессионального образования». Типовая учебная программа обсуждена и одобрена бюро РМО педагогических работников учреждений, обеспечивающих получение среднего специального образования, по образованию в области автоматизации и обеспечения качества. © Республиканский институт профессионального образования, 2011 Пояснительная записка Типовая учебная программа учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» (далее − программа) предусматривает изучение принципов построения, расчета и проектирования полупроводниковых преобразователей электрической энергии и их узлов. Изучение учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» базируется на изучении следующих учебных дисциплин: «Теоретические основы электротехники», «Электрические машины», «Основы электропривода», «Системы автоматического управления электроприводами», «Охрана труда». При изучении учебного материала необходимо соблюдать единство терминологии и обозначений в соответствии с действующими стандартами, Международной системой единиц измерений; обращать внимание на значение стандартизации, ее экономическую эффективность и роль в повышении качества продукции. Учебный материал необходимо излагать с использованием технических средств обучения и вычислительной техники, демонстрацией образцов изделий, приборов и элементов силовых полупроводниковых преобразователей. Для закрепления теоретический знаний и приобретения необходимых практических умений и навыков программой учебной дисциплины предусматривается проведение лабораторных и практических занятий, выполнение курсового проекта. Программой предусматривается проведение двух обязательных контрольных работ, содержание которых определяется цикловой (предметной) комиссией. В программе определены цели изучения каждой темы и спрогнозированы результаты их достижения в соответствии с уровнями усвоения учебного материала. В результате изучения учебной дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления: основные направления развития преобразовательной техники и области ее применения; научные исследования в области преобразовательной техники; знать на уровне понимания: классификацию управляемых и неуправляемых выпрямителей; устройство и принцип действия типовых управляемых полупроводниковых выпрямителей; неуправляемые выпрямители, принцип их действия с учетом характера нагрузки; классификацию, устройство и принцип действия широтно-импульсных преобразователей; методы регулирования выходного напряжения, классификацию и устройство автономных инверторов и непосредственных преобразователей частоты; уметь: читать функциональные и принципиальные схемы силовых преобразовательных устройств, входящих в состав преобразовательной техники, производить расчет их основных элементов; рассчитывать и выбирать элементную базу; составлять принципиальную схему преобразователя. При изучении учебной дисциплины «Силовая преобразовательная техника» предусмотрен курсовой проект на тему «Разработка полупроводникового преобразователя для питания двигателя постоянного тока». Курсовое проектирование по данной учебной дисциплине включает вопросы проектирования полупроводникового преобразователя электрической энергии: изучение принципа действия и основных расчетных соотношений проектируемого преобразователя, расчет и выбор типов элементов силовой схемы (тиристоров, диодов, трансформаторов, сглаживающих дросселей и др.), выбор и расчет функциональных элементов системы управления преобразователем, расчет и построение различных характеристик проектируемого преобразователя. В программе приведены примерные критерии оценки результатов учебной деятельности учащихся по учебной дисциплине, которые разработаны на основе десятибалльной шкалы и показателей оценки результатов учебной деятельности обучающихся в учреждениях среднего специального образования (постановлением Министерства образования Республики Беларусь от 29.03.2004 № 17). В программе приведен примерный перечень оснащения кабинета оборудованием, техническими средствами обучения, необходимыми для обеспечения образовательного процесса. Тематический план является рекомендательным. Цикловая (предметная) комиссия может вносить обоснованные изменения в содержание программного учебного материала и распределение учебных часов по разделам и темам (в пределах общего бюджетного времени, отведенного на изучение учебной дисциплины). Все изменения должны утверждаться заместителем руководителяучреждения образования по учебной работе. ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН Раздел, тема Количество часов Всего В том числе на лабораторные работы на практические занятия Введение Раздел 1. Преобразовательная техника 1.1. Назначение и область применения силового преобразователя 1.2. Основные элементы силового преоб- разователя и их характеристики 1.3. Обобщенная структура преобразова- теля Раздел 2. Выпрямители 2.1. Однофазные выпрямители 2.2. Трехфазные выпрямители 2.3. Расчет и выбор силовых элементов выпрямителя 2.4. Системы управления выпрямителей 2.5. Реверс двигателя при питании от вы- прямителя 2.6. Энергетические характеристики выпрямителя 2.7. Способы улучшения энергетических характеристик, подавление помех, филь- тры Обязательная контрольная работа № 1 Раздел 3. Инверторы, ведомые сетью Раздел 4. Широтно-импульсные преоб- разователи (ШИП) 4.1. Тиристорные ШИП 4.2. Транзисторные ШИП Обязательная контрольная работа № 2 Раздел 5. Преобразователи частоты и напряжения 5.1. Полупроводниковый преобразователь напряжения 5.2. Двухзвенные преобразователи часто- ты 5.3. Непосредственный преобразователь частоты Раздел 6. Направление развития преоб- разовательной техники 6.1. Современные силовые полупровод- никовые приборы 6.2. Развитие элементной базы управля- ющих устройств преобразователей 2 8 2 4 2 38 10 6 4 8 2 2 5 1 4 16 6 9 1 16 2 12 2 6 2 2 8 4 4 2 4 4 8 8 4 2 2 6.3. Промышленные преобразователи Курсовое проектирование Ит о г о 2 30 120 22 4 Цель изучения темы Содержание темы Результат Введение Познакомить с целями, зада- чами и предметом учебной дис- циплины, ее значением, струк- турой. Сформировать представление о роли преобразовательной тех- ники в современном производ- стве и перспективах ее развития. Цели, задачи и предмет учебной дисциплины, ее значение для подготовки высококвалифицированных специалистов, связь с другими учебными дисциплинами учебного плана. Роль преобразовательной техники в современном производстве и перспективы развития Высказывает общие суждения о целях, задачах, предмете учебной дисциплины, состоянии преобразовательной техники в современном производстве и перспективах ее развития. Раздел 1. Преобразовательная техника Тема 1.1 Назначение и область применения силового преобразователя Сформировать знания о сило- вых преобразователях, их классификации и назначении. Виды и способы преобразования электрической энергии. Область применения и назначение силовых преобразователей. Описывает виды и способы преобразования электрической энергии, назначение и область применения силовых преобразователей. Тема 1.2 Основные элементы силового преобразователя и их характеристики Сформировать знания о сило- вых полупроводниковых прибо- рах, их классификации, принципе действия. Основные полупроводниковые приборы (диод, транзистор, тиристор), принцип действия, основные параметры, используемые при выборе полупроводниковых приборов. Описывает основные элементы силовых преобразователей. Характеризует классификацию основных полупроводниковых приборов. Излагает принцип действия си- ловых приборов, основные параметры, используемые при выборе полупроводниковых приборов. Цель изучения темы Содержание темы Результат Тема 1.3. Обобщенная структура преобразователя Сформировать знания об обоб- щенной структуре преобразова- телей, о назначении отдельных узлов преобразователей. Обобщенная структура преобразователей: выпрямителей, инверторов, преобразователей частоты. Назначение, функции и принцип действия отдельных узлов преобразователя. Объясняет обобщенную струк- туру преобразователей. Описывает назначение отдель- ных узлов преобразователей. Раздел 2. Выпрямители Тема 2.1. Однофазные выпрямители Сформировать знания о прин- ципе действия однофазных выпрямителей. Классификация выпрямителей. Однофазный однополупериодный выпрямитель. Однофазный управляемый выпрямитель с нулевой точкой. Однофазный мостовой симметрично управляемый выпрямитель. Схема замещения. Режим непрерывного тока. Режим прерывистого тока. Режим гранично-непрерывного тока. Однофазный мостовой несимметрично управляемый выпрямитель. Схема, временные диаграммы, основные зависимости, принцип действия однофазного мостового несимметричного управляемого выпрямителя. Однофазный мостовой умножитель напряжения. Схема, временные диаграммы однофазного мостового выпрямителя с регулированием напряжения на стороне переменного тока. Излагает принцип действия од- нофазных выпрямителей различных типов. Лабораторная работа №1 Сформировать умение анали- зировать принцип действия од- нофазного двухполупериодного выпрямителя с отводом от сред- ней точки трансформатора Исследование однофазного двухполупериодного неуправляемого выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора. Анализирует принцип дей- ствия однофазного двухполупе- риодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора. Цель изучения темы Содержание темы Результат Лабораторная работа №2 Сформировать умение анали- зировать принцип действия од- нофазного мостового несиммет- ричного управляемого выпрямителя. Исследование однофазного мостового несимметричного управляемого выпрямителя. Анализирует принцип действия однофазного мостового несим- метричного управляемого выпрямителя. Тема 2.2. Трехфазные выпрямители Сформировать знания о прин- ципе действия трехфазных вы- прямителей различных типов, типовых узлов, порядке расчета внешних характеристик Трехфазный управляемый выпрямитель. Схема, временные диаграммы, принцип действия, основные зависимости. Трехфазный мостовой выпрямитель. Схема, временные диаграммы. Принцип действия трехфазной мостовой схемы, основные зависимости. Внешняя характеристика выпрямителя, расчет и постороение. Излагает принцип действия трехфазных выпрямителей различных типов. Объясняет принцип действия типовых узлов, порядок расчета внешних характеристик Лабораторная работа №3 Сформировать умение анали- зировать принцип действия трехфазного выпрямителя с нулевой точкой. Исследование трехфазного выпрямителя с нулевой точкой. Анализирует принцип действия трехфазного выпрямителя с нулевой точкой, производит испытания. Лабораторная работа №4 Сформировать умение анали- зировать принцип действия трехфазного мостового выпрямителя Исследование трехфазного мостового выпрямителя. Анализирует принцип действия трехфазного мостового выпрямителя, производит испытания. Цель изучения темы Содержание темы Результат Тема 2.3 Расчет и выбор силовых элементов выпрямителя Сформировать знания о по- рядке расчета, выбора и провер- ки силовых полупроводниковых приборов и элементов защиты. Расчет, выбор и проверка силовых полупроводниковых приборов (СПП). Расчет и выбор силового трансформатора. Расчет и выбор элементов защиты СПП от аварийных токов и перенапряжения. Излагает порядок расчета, вы- бора и проверки силовых полу- проводниковых приборов. Объясняет принцип действия элементов защиты. Практические занятия №1 Сформировать умения выпол- нять расчет и производить вы- бор силовых элементов выпря- мителей (диодов и тиристоров). Расчет и выбор силовых элементов выпрямителей. Рассчитывает и производит вы- бор силовых элементов выпрямителей (диодов и тиристоров). Тема 2.4 Системы управления выпрямителей Сформировать знания о функ- циях, классификации и порядке проектирования СИФУ. ема 2 . 4 . Системы управления выпрямителей Сформировать знания о функциях, классификации и порядке проектирования СИФУ. Функции системы импульсно- фазового управления (СИФУ). Требования к СИФУ. Классификация СИФУ. Структурная схема СИФУ. Принцип действия СИФУ. Типовые блоки СИФУ. Проектирование СИФУ. Излагает функции, принцип действия СИФУ. Практические занятия №2 Сформировать умения выпол- нять расчет плановых блоков системы импульсно-фазового управления и выбор их элементов. Расчет плановых блоков системы импульсно-фазового управления и выбор их элементов. Рассчитывает плановые блоки системы импульсно-фазового управления и производит выборих элементов. Цель изучения темы Содержание темы Результат Тема 2.5 Реверс двигателя при питании от выпрямителя Сформировать знания о структуре реверсивных выпря- мителей, используемых для пи- тания двигателей постоянного тока. Реверс при помощи контакторов в цепях возбуждения и якоря, область применения. Реверсивные выпрямители, согласованное и раздельное управление вентильными группами. Излагает правила построения релейно-контакторных схем управления реверсом и порядок расета аппаратов управления. Объясняет принцип действия типовых узлов реверсивных выпрямителей. Тема 2.6. Энергетические характеристики выпрямителя Сформировать знания об энер- гетических характеристиках Сформировать знания об энергетических характеристиках. Энергетические характеристики выпрямителя: коэффициент мощности, активная мощность, полная мощность, мощность искажения, потери мощности на тиристоре, вспомогательные потери мощности, потери мощности на трансформаторе, реактивная мощность, коэффициент полезного действия (КПД) выпрямителя, коэффициент гармоник тока, коэффициент сдвига тока, энергетический кпд. Объясняет смысл энергетической характеристики выпрямителя. Тема 2.7 Способы улучшения энергетических характеристик, подавление помех, фильтры Познакомить со способами улучшения энергетических характеристик. Сформировать знания о фильтрах. Способы улучшения энергетических характеристик. Классификация фильтров, их расчет и выбор. Принцип действия и схемы фильтров. Излагает правила расчета, выбора фильтров, объясняет их принцип действия. Раздел 3. Инверторы ведомые сетью Сформировать знания о струк- туре, принципах управления и области применения инвертора, ведомого сетью. Схема, временные диаграммы и принцип действия однофазного инвертора со средней точкой, трехфазного мостового инвертора, ведомого сетью. Функциональная схема системы управления. Область применения. Описывает принципы управле- ния инвертора, ведомого сетью, объясняет работу схемы управления. Цель изучения темы Содержание темы Результат Лабораторная работа №5 Сформировать умение анализировать принцип действия трехфазного инвертора, ведомого сетью. Исследование работы трехфазного инвертора, ведомого сетью. Анализирует принцип действия трехфазного инвертора, ведомого сетью, производит испытания. Раздел 4. Широтно-импульсные преобразователи (ШИП) Тема 4.1. Тиристорные ШИП Сформировать знания об устройстве, области применения и принципе действия тиристорных ШИП. Классификация ШИП. ШИП с одноступенчатой коммутацией. ШИП с одноступенчатой коммутацией и насыщающим дросселем, схема, основные соотношения. ШИП с последовательной двухступенчатой коммутацией, схема, основные соотношения. ШИП с комбинированной коммутацией. ШИП с коммутирующим трансформатором. ШИП с последовательной двухступенчатой параллельной коммутацией. Реверсивный тиристорный ШИП с симметричным законом управления. Реверсивный тиристорный ШИП с несимметричным законом управления. Характеризует классификацию, назначение и устройство ШИП. Объясняет принцип действия схем коммутации, применяемых в тиристорных ШИП. Тема 4.2. Транзисторные ШИП Сформировать знания о структуре и принципе действия транзисторного ШИП. ШИП на активно-индуктивную нагрузку. ШИП на активно-индуктивную нагрузку и противо-ЭДС. ШИП с последовательным ключом и параллельной индуктивностью. ШИП с параллельным ключом и последовательной индуктивностью. Реверсивный транзисторный ШИП с симметричным законом управления. Реверсивный транзисторный ШИП с несимметричным законом упраления. Излагает принцип действия транзисторного ШИП. Объясняет принцип действия схем коммутации, применяемых в транзисторных ШИП. Цель изучения темы Содержание темы Результат Лабораторная работа №6 Сформировать умения анализи- ровать принцип действия мосто- вого ШИП с симметричным законом управления. Исследование мостового ШИП с симметричным законом управления. Анализирует принцип действия мостового ШИП с симметричным законом управления, производит испытания. Лабораторная работа №7 Сформировать умения анализировать принцип действия мостового ШИП с несимметричным законом управления. Исследование мостового ШИП с несимметричным законом управления. Анализирует принцип действия мостового ШИП с несимметричным законом управления, производит испытания. Раздел 5. Преобразователи частоты и напряжения Тема 5.1. Полупроводниковый преобразователя напряжения Сформировать знания о структуре, принципе управления и области применения тиристорного регулятора напряжения. Схема, временные диаграммы и принцип действия тиристорного регулятора напряжения (ТРН). Область применения ТРН. Объясняет принцип управле- ния ТРН, описывает работу схемы управления. Тема 5.2. Двухзвенные преобразователи частоты Сформировать знания об ав- тономных инверторах, их клас- сификации, принципе действия Классификация автономных инверторов. Однофазный параллельный автономный инвертор тока (АИТ). Однофазный последовательный АИТ. Трехфазный мостовой АИТ. Однофазный параллельный автономный инвертор напряжения (АИН). Однофазный последовательный АИН. АИН на тиристорах. Однофазный мостовой АИН. Трехфазный АИН с широтно-импульсным регулированием. Последовательный резонансный автономный инвертор (РАИ). Параллельный РАИ. Многоячейковый РАИ. Характеризует классификацию и излагает принцип действия автономных инверторов. Цель изучения темы Содержание темы Результат Однофазный мостовой инвертор с несимметричным законом управления. Однофазный мостовой инвертор с симметричным законом управления. Трехфазный мостовой инвертор с симметричным законом управления. Трехфазный мостовой инвертор в режиме выпрямления. Схема и принцип действия преобразователя частоты со звеном постоянного тока. Лабораторная работа №8 Сформировать умение анализировать принцип действия однофазного мостового инвертора с несимметричным законом управления. Исследование мостового инвертора с несимметричным законом управления. Анализирует принцип действия однофазного мостового инверторас несимметричным законом управления. Лабораторная работа №9 Сформировать умение анали- зировать принцип действия од- нофазного мостового инвертора с симметричным законом упрвления. Исследование мостового инвертора с симметричным законом упрвления. Анализирует принцип действия однофазного мостового инвертора с симметричным законом упрвления. Лабораторная работа №10 Сформировать умение анали- зировать принцип действия трехфазного мостового инвертора в режиме выпрямления. Исследование трехфазного мостового инвертора в режиме выпрямления. Анализирует принцип действия трехфазного мостового инвертора в режиме выпрямления. Цель изучения темы Содержание темы Результат Лабораторная работа №11 Сформировать умение анали- зировать принцип действия однофазного мостового инвертора с симметричным законом управления. Исследование однофазного мостового инвертора с симметричным законом управления. Объясняет принцип работы, производит испытания. Тема 5.3. Непосредственный преобразователь частоты (НПЧ) Сформировать знания о рабо- те типовых узлов, структуре, принципе управления и области применения НПЧ. 3 . Непосредственный преобразователь частоты (НПЧ) Сформировать знания о работе типовых узлов, структуре, принципе управления и области применения НПЧ. Схема, типовые узлы, временные диаграммы и принцип действия непосредственного преобразователя частоты (НПЧ). Функциональная схема системы управления НПЧ. Область примекнения НПЧ. Излагает принцип управления НПЧ, поясняет работу типовых узлов. Раздел 6. Напрвление развития преобразовательной техники Т ема 6 . 1 . Современные силовые полупроводниковыеприборы Сформировать знания о со- временных силовых полупро- водниковых проборах, их прин- ципе действия и схемах управления ими. Современные силовые полупроводниковые приборы: симметричные (диак и триак) и запираемые (GTO, GCT, IGCT, SCR) тиристоры, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и полевые транзисторы (MOSFET), транзисторные модули; принцип действия, схема управления силовыми приборами. Характеризует современные полупроводниковые приборы. Излагает принцип действия силовых приборов и описывает схемы управления ими. Тема 6.2 . Развитие элементной базы управляющих устройств преобразователей Сформировать знания об элементной базе управляющих устройств в силовом преобразователе. Элементная база управляющих устройств преоб- разователей, ее назначение, структура, принцип действия. Излагает правила построения схем и принцип действия эле- ментной базы. Объясняет принцип работы ти- повых узлов, порядок составле- ния простейших схем. Цель изучения темы Содержание темы Результат Тема 6 . 3 . Промышленные преобразователи Сформировать знания о структуре, принципе действия, области применения современ- ных промышленных преобразо- вателей (ПЧ). Схема подключения и принцип действия современных промышленных преобразователей (Omron, Siemens, Metronix и т. п.). Функциональная схема системы управления и особенности современных промышленных преобразователей. Излагает принцип действия со- временных ПЧ, поясняет работу типовых узлов. Курсовое проектирование 24 Критерии оценки результатов учебной деятельности учащихся Отметка в баллах Показатели оценки 1 (один) Узнавание отдельных объектов изучения программного учебного материала, предъявленных в готовом виде (управление вентильными преобразователями); наличие многочисленных существенных ошибок, исправляемых с непосредственной помощью преподавателя 2 (два) Различение объектов изучения программного учебного материала, предъявленных в готовом виде (описание принципов работы схем выпрямителей, ШИП); наличие существенных ошибок, исправляемых с непосредственной помощью преподавателя 3 (три) Воспроизведение части программного материала по памяти (фрагментарный пересказ и перечисление); осуществление умственных и практических действий по образцу (работа схем однофазных и трехфазных выпрямителей, назначение системы импульсно-фазового управления (СИФУ)); наличие отдельных существенных ошибок 4 (четыре) Воспроизведение большей части программного учебного материала (описание с элементами объяснения); применение знаний в знакомой ситуации по образцу (однофазные и трехфазные выпрямители, принцип работы, типы СИФУ); наличие единичных существенных ошибок 5 (пять) Осознанное воспроизведение программного учебного материала (описание с объяснением ); знает требования предъявляемые к выпрямителям, СИФУ; наличие несущественных ошибок 6 (шесть) Полное знание и осознанное воспроизведение всего программного учебного материала; владение программным учебным материалом в знакомой ситуации (описание и объяснение принципа работы схем, приводит сравнительную характеристику схем); наличие несущественных ошибок 7 (семь) Полное, прочное знание и воспроизведение программного учебного материала; владение программным учебным материалом в знакомой ситуации (развернутое описание и объяснение, формирование выводов, проектирование СИФУ в соответствии с представленными образцами, недостаточно самостоятельное выполнение заданий); наличие единичных несущественных ошибок 25 Отметка в баллах Показатели оценки 8 (восемь) Полное, прочное, глубокое знание и воспроизведение программного учебного материала; оперирование программным учебным материалом в знакомой ситуации (развернутое описание и объяснение, раскрытие сущности , обоснование и доказательство , формирование выводов , самостоятельное выполнение заданий); наличие единичных несущественных ошибок 9 (девять) Полное, прочное, глубокое, системное знание программного учебного материала; оперирование программным учебным материалом в частично измененной ситуации (применение, выдвижение предположений и гипотез, наличие действий и операций творческого характера для выполнения заданий) 10 (десять) Свободное оперирование программным учебным материалом применение знаний и умений в незнакомой ситуации (самостоятельные действия по описанию, объяснению, демонстрация, выполнение творческих работ и заданий) Примечание.При отсутствии результатов учебной деятельности обучающимся в учреждении, обеспечивающем получение среднего специального образования, выставляется «0» (ноль) баллов. 26 ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ОСНАЩЕНИЯ КАБИНЕТА Наименование Количество Технические средства обучения Технические устройства* Компьютер Мультимедийный проектор Электронные средства обучения Компьютерные программы (Microsoft Office, AutoCAD, WorkBench,MATLAB 4) Печатные средства обучения Плакаты Однофазный мостовой выпрямитель с регулированием напряжения на стороне переменного тока Однофазный мостовой умножитель напряжения Однофазный мостовой управляемый выпрямитель Однофазный однополупериодный выпрямитель Однофазный управляемый выпрямитель с нулевой точкой Реверс при помощи контакторов в цепях возбуждения и якоря Реверсивные выпрямители. Согласованное и раздельное управление вентильными группами Реверсивный тиристорный ШИП с несимметричным законом управления Реверсивный тиристорный ШИП с симметричным законом управления Реверсивный транзисторный ШИП с симметричным законом управления. Реверсивный транзисторный ШИП с несимметричным законом управления Структурная схема СИФУ Схема подключения современных ПЧ (Omron, Siemens, Metronix и т. п.) Схема ПЧ со звеном постоянного тока Схема, временные диаграммы инвертора, ведомого сетью Схема, временные диаграммы НПЧ Схема, временные диаграммы ТРН Схемы фильтров Типовые блоки СИФУ Трехфазный мостовой выпрямитель Трехфазный управляемый выпрямитель с нулевой точкой Функциональная схема системы управления инвертора, ведомого сетью Функциональная схема системы управления НПЧ Функциональная схема системы управления ПЧ Функциональная схема системы управления ШИП на активно-индуктивную нагрузку и противо-ЭДС ШИП с комбинированной коммутацией ШИП с коммутирующим трансформатором 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 27 ШИП с одноступенчатой коммутацией ШИП с одноступенчатой коммутацией и насыщающим дросселем ШИП с параллельным ключом и последовательной индуктивностью ШИП с последовательной двухступенчатой коммутацией ШИП с последовательной двухступенчатой параллельной коммутацией ШИП с последовательным ключом и параллельной индуктивностью Объемные средства обучения Диод Тиристор Транзистор биполярный Транзистор униполярный Фильтр емкостной Фильтр индуктивный Учебно-производственное оборудование Лабораторный стенд Осциллограф Перемычка Средства защиты Аптечка Коврик резиновый Огнетушитель Очки Перчатки резиновые Халат 1 Оборудование помещения Доска классная Стеллаж Стол для преподавателя Стол для учащихся 1 Стул 3 Шкаф для приборов 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 12 1 5 1 12 15 пар 15 1 2 1 15 31 1 28 ЛИТЕРАТУРА Основная Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи/А.Т. Бурков М., 1999. Забродин, Ю.С. Промышленная электроника/Ю.С. Забродин М., 1982. Засорин, С.Н. Электронная и преобразовательная техника/ С.Н.Засорин, В.А. Мицкевич, К.Г. Кучма. М., 1981. Зимин, Е.Н. Электроприводы постоянного тока с вентильными преобразователями / Е.Н. Зимин.М., 1981. Перельмутер, В.Н. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока/ В.М. Перельмутер, В.А. Сидоренко. М., 1988. Розанов, Ю.К. Основы силовой преобразовательной техники/ Ю.К.Розанов М., 1979. Справочник по преобразовательной технике / под ред.И.М. Чиженко. Киев, 1978. Терехов, В.М. Элементы автоматизированного электропривода/ В.М. Терехов. М., 1987. Чиженко, И.М. Преобразовательная техника/ И.М. Чиженко, В.С.Руденко, В.П. Селько. Киев, 1978. Дополнительная Справочникпо автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Ели- сеева, А.В. Шинянского. М., 1983. Усатенко, С.Т.Выполнение электрических схем по ЕСКД : справ. / С.Т. Уса- тенко, Т.К. Каченюк, М.В. Терехова. М., 1989. Стандарты ГОСТ 2.701-84.ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выпол- нению. ГОСТ 2.702-75.ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. ГОСТ 2.710-81.ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. 29 Учебное издание Самбук Снежана Николаевна СИЛОВАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА ТИПОВАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА для реализации образовательной программы среднего специального образования по специальности 2-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» Редактор Е.В. Потапейко Компьютерная верстка С.Л. Прокопцовой, Е.С. Павловой Корректор Л.Э. Татьянок Подписано в печать 28.12.11. Формат 60˟84/16. Гарнитура «Таймс». Бумага офсетная. Усл. печ. л. 0,9. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 15 экз. Заказ 327. Код 97/11. Республиканский институт профессионального образования. ЛИ № 02330/0549497 от 16.06.09. Ул. К. Либкнехта, 32, 220004, г. Минск. Тел. 226-41-00. Отпечатано на ризографе Республиканского института профессионального образования. Ул. Матусевича, 24, 220104, г. Минск. Тел. 201-45-76. 30 |