Учебнометодическое пособие по учебной дисциплине Силовая преобразовательная техника
 Скачать 6.05 Mb.
|
|
- меньшие пульсации выходного тока, однако, при этом возможен режим прерывистого тока; - режим рекуперативного торможения наступает только при значении противо-ЭДС двигателя больше напряжения в цепи постоянного тока. Пример алгоритма идеальной работы пары транзисторов “левый верхний – правый нижний”: - Верхний правый – всегда закрыт. - Нижний правый – включается в соответствии со скважностью. - Верхний левый – всегда открыт. - Нижний левый – всегда закрыт. Однако, для управления IGBT-транзистором нужно напряжение. Верхний транзистор включается от конденсатора, который нужно периодически заряжать. Поэтому реальная работа левой пары транзисторов имеет следующий вид: - Нижний левый – открывается на короткие промежутки времени для заряда конденсатора. - Верхний левый – закрывается на время «открыт нижний транзистор плюс паузы для защиты от токов короткого замыкания» 4.2 Исследовать работу трехфазного широтно-импульсного преобразователя на активную нагрузку. 4.2.1 Собрать схему подключения трехфазного широтно-импульсного преобразователя к сети переменного тока (рисунок 8.4) Рисунок 8.4 – Схема подключения трехфазного широтно- импульсного преобразователя к сети переменного тока 199 4.2.2 Собрать схему подключения напряжения задания для ШИП (рисунок 8.5) Рисунок 8.5 – Схема подключения задания для ШИП 4.2.3 Собрать схему подключения активной нагрузки на выход трехфазного широтно-импульсного преобразователя (рисунок 8.6). Рисунок 8.6 – Схема подключения активной нагрузки на выход 4.2.4 Подключить стенд к трехфазной сети. Включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть». Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положении «выключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки. 4.2.5 Подключить релейно-контакторную схему управления (включить тумблер SA70). 4.2.6 С помощью магнитного пускателя K5 подключить ШИП, нажав кнопку SB74. 4.2.7 Задать режим работы широтно-импульсного преобразователя 200 несимметричный, для этого установить тумблер в положение «Независ.» (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.»). 4.2.8 Включить широтно-импульсный преобразователь (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.» перевести в положение «Вкл.»). 4.2.9 Измерить среднее значение выпрямленного напряжения на выходе широтно-импульсного преобразователя (по вольтметру PV1), изменяя скважность ШИПа от 0 до 100 % (с помощью резистора задания R21 в окошке «Скважность (якорь), %.»). Данные занести в таблицу 8.1. 4.2.10 По завершении исследования вывести резистор R21 в начальное положение, выключить ШИП (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.» перевести в положение «Выкл.»), отключить автоматические выключатели, расположенные в левой нижней части стенда – надпись «Сеть». 4.3 Исследовать работу трехфазного широтно-импульсного преобразователя на двигательную нагрузку 4.3.1 Собрать схемы в соответствии с п. 4.2.1 и п. 4.2.2, или, при собранной схеме, убедиться в правильности подключения трехфазного широтно-импульсного преобразователя к питающей сети (см. рисунок 8.4) и напряжения задания (см. рисунок 8.5). 4.3.2 Собрать схему подключения якоря двигателя и обмотки возбуждения к ШИП (рисунок 8.7). Рисунок 8.7 – Схема подключения якоря и обмотки возбуждения ДПТ НВ к ШИП 4.3.3 Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положении «выключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки. 201 4.3.4 Подключить релейно-контакторную схему управления (включить тумблер SA70). 4.3.5 С помощью магнитного пускателя K5 подключить ШИП, нажав кнопку SB74. 4.3.6 Включить ШИП возбуждения (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (возбуждение), %») и резистором R22 установить номинальный ток возбуждения ДПТ НВ равный 0,18 А по прибору PA4. 4.3.7 Задать режим работы широтно-импульсного преобразователя несимметричный, для этого установить тумблер в положение «Независ.» (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.»). 4.3.8 Включить широтно-импульсный преобразователь (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.» перевести в положение «Вкл.»). 4.3.9 Измерить среднее значение выпрямленного напряжения на выходе широтно-импульсного преобразователя (по вольтметру PV1), изменяя скважность ШИПа от 0 до 100 % (с помощью резистора задания R21 в окошке «Скважность (якорь), %.»). Данные занести в таблицу 8.1. 4.3.10 По завершении исследования вывести резистор R21 в начальное положение, выключить ШИП (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Скважность (якорь), %.» перевести в положение «Выкл.»), отключить автоматические выключатели, расположенные в левой нижней части стенда – надпись «Сеть» 4.4 После проведения экспериментальных исследований (см. п.4.2 и 4.3) по данным таблицы 8.1 построить регулировочные характеристики трехфазного широтно-импульсного преобразователя при его работе на активную нагрузку и двигательную для симметричного режима работы ШИП. Таблица 8.1 – Результаты исследований регулировочных характеристик ШИПа Нагрузка Регулировочная характеристика ШИПа Активная , % U СР , В I СР , А Двигательная , % U СР , В I СР , А 5 Содержание отчета 5.1 Название лабораторной работы и ее цели. 5.2 Схема силовой части трехфазного ШИП 5.3 Таблица 8.1, заполненная по результатам опытов. 5.4Регулировочные характеристики трехфазного ШИП при его работе на активную нагрузку и двигательную нагрузку при несимметричном режиме 202 работы. 5.5 Выводы о проделанной работе. 6 Контрольные вопросы 6.1 Дайте определение регулировочной характеристике вентильного преобразователя? 6.2 Дайте определение скважности. В каких пределах изменяется скважность при симметричном и несимметричном управлении ШИП? 6.3 Поясните принцип работы широтно-импульсного преобразователя при несимметричном управлении транзисторами. 6.4 Приведите достоинства и недостатки широтно-импульсного преобразователя, как силового статического преобразователя энергии для привода постоянного тока. Литература 1 Преображенский, В.И. Полупроводниковые выпрямители/В.И. Преображенский. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 136 с.: ил. 2 Москаленко, В.В. Автоматизированный электропривод: Учебник для вузов/ В.В.Москаленко – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 416 с.: ил. 3 Основы автоматизированного электропривода: Учеб. пособие для вузов/ М.Г. Чиликин[и др.]. – М.: Энергия, 1974. – 568с.: ил. 4 Розанов, Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов/Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, А.А Кваснюк.-М.:Издательский дом МЭИ, 2007. 203 Лабораторная работа № 9 Исследование работы преобразователя частоты 1 Цель работы: -сформулировать умение анализировать принцип действия преобразователя частоты - приобрести практические навыки работы в программе моделирования электрических цепей ElectronicsWorkbenchv5.12 - исследовать работу преобразователя частоты 2 Оснащение рабочего места: - методические указания по выполнению лабораторной работы, персональный компьютер, программа ElectronicsWorkbench. 3 Теоретические сведения Преобразователи частоты используются для преобразования сигнала одной частоты в сигнал другой частоты (промежуточной). Принцип преобразования частоты сигналов заключается в перемножении двух гармонических колебаний 𝑌(𝑡) = 𝑌 𝑚 𝑐𝑜𝑠Ω𝑡 и 𝑋(𝑡) = 𝑋 𝑚 𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 . Результирующее колебание описывается выражением 𝑍(𝑡) = 0,5𝑌 𝑚 𝑋 𝑚 (cos(Ω − 𝜔) 𝑡 + cos(Ω + 𝜔) 𝑡) (9.1) Это колебание представляет собой сумму двух колебаний с частотами (Ω + 𝜔) и (Ω − 𝜔) . Выделяя с помощью фильтра ту или иную составляющую выражения (9.1) получим колебание с другой, более низкой или более высокой частотой. Схема преобразователя частоты, реализующая такой алгоритм, показана на рисунке 9.1. Рисунок 9.1 – Схема преобразователя частоты на библиотечном перемножителе 204 Схема преобразователя частоты содержит два источника гармонических колебаний 𝑋(𝑡)и 𝑌(𝑡), перемножитель с коэффициентом передачи 1, осциллограф, фильтр с резонансной частотой около 3,18 кГц. Поскольку фильтр настроен на 3,18 кГц, то на выходе должна выделяться комбинационная составляющая с такой же частотой. На рисунке 9.2 приведены осциллограммы входного и выходного сигналов. Рисунок 9.2 - Осциллограммы входного и выходного сигналов 4 Порядок выполнения работы 4.1 Собрать схему представленную на рисунке 9.1. 4.2 Установить на осциллографе следующие параметры: - TIME BASE = 0,1 ms/div; - CHANNEL A = 1 V/div; - CHANNELB = 50 V/div. Исходные данные необходимые для выполнения работы представлены на схеме (рисунок 9.1). 4.3Зарисовать полученные осциллограммы входного и выходного сигналов. 4.4 Измерить период сигнала Т2-Т1. 4.5 Определить частоту по формуле 𝑓 = 1 𝑇2−𝑇1 (9.2) 3.6 Сравнить результаты эксперимента и расчета с исходными данными. 5 Содержание отчета 5.1 Тема и цель лабораторной работы. 5.2Схема преобразователя частоты на библиотечном перемножителе. Описание схемы. 5.3 Осциллограммы полученные по результатам эксперимента. 5.4 Расчет частоты по формуле 9.2. 5.3 Выводы по результатам исследований. 205 6 Контрольные вопросы 6.1 Сформулируйте назначении преобразователя частоты. 6.2 Опишите принцип действия преобразователя частоты. 6.3 Объясните назначение фильтра в схеме. Литература 1 Гельман, М.В. Преобразовательная техника. Полупроводниковые приборы и элементы микроэлектроники: Учебное пособие/М.В.Гельман.- Челябинск: Изд-во ЮурГУ, 2000. 2 Розанов, Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов/Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, А.А Кваснюк.-М.:Издательский дом МЭИ, 2007. 206 Министерство образования Республики Беларусь Филиал БНТУ «Минский государственный политехнический колледж» СИЛОВАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА Методические указания для выполнения курсового проекта по специальности 2-53 01 05 «Автоматизированные электроприводы» Разработчик _____________ П.В.Шорохова Рецензент _____________ О.А.Метлицкая Методические указания рассмотрены и рекомендованы для внедрения в образовательный процесс на: -заседании цикловой комиссии спецдисциплин специальностей 2 - 37 01 05, 2 - 53 01 05 Протокол № ____ от «____»__________ 201_ Председатель комиссии ______ А.Л.Седюкова -заседании экспертного методического совета Заседание № ____ от «___»___________201_ 2016 207 Содержание 1 Цели и задачи курсового проектирования 2 Общие положения по выполнению курсового проекта 3 Тематика курсового проекта 4 Структура курсового проекта 5 Организация работы над курсовым проектом Введение 1 Расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов (СПП) 1.1 Выбор СПП по току 1.2 Проверка СПП по максимальному току 1.3 Проверка СПП по перегрузочной способности 1.4 Выбор СПП по напряжению 2 Расчет и выбор элементов силовой части преобразователя и элементов защиты СПП 2.1 Расчет и выбор силового трансформатора (анодного реактора) 2.2 Расчет и выбор сглаживающего дросселя 2.3 Выбор коммутационной аппаратуры 2.4 Расчет и выбор элементов защиты СПП 3 Проектирование структурной схемы СИФУ 4 Расчет и выбор элементов СИФУ 4.1 Проектирование устройства синхронизации 4.2 Проектирование генератора опорного напряжения (ГОН) 4.3 Проектирование нуль-органа 4.4 Проектирование формирователя длительности импульсов 4.5 Проектирование распределителя импульсов 4.6 Проектирование выходного формирователя 5 Проектирование полной принципиальной схемы преобразователя 6 Расчет и построение внешней характеристики преобразователя Заключение 6 Требования к оформлению курсового проекта 7 Критерии оценки курсового проекта Рекомендуемая литература для выполнения курсового проекта Рекомендуемые ТНПА для выполнения курсового проекта Приложение А (справочное) Параметры тиристоров и диодов Приложение Б (справочное) Охладители и нагрузочная способность тиристоров и диодов Приложение В (справочное) Переходные тепловые сопротивления тиристоров 208 и диодов Приложение Г (справочное) Расчетные коэффициенты 209 1 Цели и задачи курсового проектирования Курсовой проект по учебной дисциплине «Силовая преобразовательная техника» является завершающим этапом изучения учебной дисциплины и является видом самостоятельной творческой учебной деятельности учащихся. Цель курсового проекта – систематизация, углубление и закрепление теоретических знаний, получаемых при изучении данной дисциплины; осмысление, обобщение, формирование умений и навыков проектировочной деятельности, её самоанализа и самооценки. Задачами курсового проекта являются: а) ознакомиться с заданием, произвести расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов; б) выполнить расчет и выбор элементов силовой части преобразователя и элементов защиты СПП; в) построить внешнюю характеристику преобразователя и дать качественную оценку; г) выполнить разработку структурной схемы СИФУ и дать краткое описание основных функциональных узлов СИФУ; д) выполнить расчет и выбор элементов СИФУ; е) выполнить анализ выполненной работы по проектированию полупроводникового преобразователя. 2 Общие положения по выполнению курсового проекта В курсовой работе решают задачи исследовательского, организационного и управленческого характера. В процессе выполнения курсового проекта учащийся решает задачи конструкторского или технологического характера. Руководство и контроль за ходом выполнения курсового проекта осуществляет преподаватель соответствующей учебной дисциплины за счет учебных часов, предусмотренных на курсовое проектирование учебным планом учреждения образования по специальности. Темы курсовых проектов и задания по курсовому проектированию разрабатываются преподавателями в соответствии с учебной программой по учебной дисциплине, и обсуждаются на заседании цикловой комиссии. Задание по курсовому проектированию подписывается преподавателем– руководителем курсового проекта, утверждается председателем цикловой комиссии и выдается учащемуся не позднее, чем за полтора месяца до срока сдачи курсового проекта. Работа учащихся над выполнением курсовых проектов осуществляется по графику, составленному преподавателем–руководителем курсового проекта для каждой учебной группы. В графике указываются сроки выполнения отдельных разделов курсового проекта. Выполнение отдельных разделов курсового учащимися учебной группы проверяется преподавателем– руководителем курсового проекта на учебных занятиях по курсовому 210 проектированию. Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической (практической) части. Объем пояснительной записки не должен превышать 30 страниц печатного текста или 60 страниц рукописного текста. Графическая часть курсового проекта может быть представлена чертежами, схемами, графиками, диаграммами. Объем графической части не должен превышать двух листов формата А1. Проверку и прием курсового проекта осуществляет преподаватель- руководитель курсового проекта. Курсовой проект оценивается отметкой в баллах. Учащемуся, который получил по курсовому проекту отметку ниже 4 (четырех) баллов, преподавателем-руководителем курсового проекта выдается другое задание и устанавливается новый срок для его выполнения. (Правила проведения аттестации учащихся, курсантов при освоении образовательных программ среднего специального образования (Постановление Министерства образования Республики Беларусь 22.07.2011 №106)). 3 Тематика курсового проекта Для выполнения курсового проектирования учащимся могут предлагаться следующие темы: - проектирование и расчет управляемого однофазного нулевого преобразователя; - проектирование и расчет управляемого однофазного мостового преобразователя; проектирование и расчет полууправляемого однофазного мостового преобразователя; - проектирование и расчет управляемого трехфазного мостового преобразователя; - проектирование и расчет полууправляемого трехфазного мостового преобразователя; - проектирование и расчет управляемого трехфазного нулевого преобразователя. Варианты заданий на курсовой проект по дисциплине "Силовая преобразовательная техника" представлены в таблице 1. 211 Таблица 1 - Варианты заданий на курсовой проект по дисциплине "Силовая преобразовательная техника" № варианта Р ном , Вт 𝑈 ном , В 𝑛 н, об/мин η,% 𝑅 Я , Ом 𝑅 ДП , Ом 𝐽 Д, кгм 2 Тип 2ПО132МУХЛ4 1 1,3 110 800 65,5 0,472 0,308 0,038 2 1,3 220 800 66,5 1,88 1,39 0,038 3 1,3 440 800 66,5 9,1 5,3 0,038 4 1,8 110 1000 70 0,346 0,224 0,038 5 1,8 220 1000 64,5 1,38 1 0,038 6 2,8 110 1500 75,5 0,14 0,094 0,038 7 2,8 220 1500 76,5 0,601 0,454 0,038 8 2,8 440 1500 77 2,53 1,58 0,038 9 4,5 110 2200 75,5 0,067 0,049 0,038 10 4,5 220 2240 76,5 0,271 0,204 0,038 11 4,5 440 2240 77 1,08 0,763 0,038 12 5,5 220 3000 83 0,185 0,148 0,038 13 5,5 440 3000 83 0,74 0,486 0,038 Тип 2ПО132МУХЛ4 14 1,6 110 800 71 0,322 0,27 0,048 15 1,6 220 750 71 1,57 1,06 0,048 16 1,6 440 750 70,5 6,42 4,45 0,048 17 2,2 110 1000 74 0,22 0,196 0,048 18 2,2 220 1000 75,5 0,88 0,64 0,048 19 2,2 440 1000 75,5 3,84 2,66 0,048 20 3,4 110 1500 79 0,12 0,089 0,048 21 3,4 220 1600 81 0,412 0,296 0,048 22 3,4 440 1500 80 1,98 1,38 0,048 23 5,3 110 2200 83,5 0,055 0,039 0,048 24 5,3 220 2200 83,5 0,22 0,196 0,048 25 5,3 440 2240 84,5 0,88 0,64 0,048 26 6,7 220 3000 86 0,12 0,089 0,048 27 6,7 440 3000 86,5 0,518 0,323 0,048 212 4 Структура курсового проекта 4.1 Расчетно-пояснительная записка Титульный лист Задание на курсовой проект(бланк задания выдаётся руководителем курсового проекта) Введение 1 Расчет и выбор силовых полупроводниковых приборов (СПП) 1.1 Выбор СПП по току 1.2 Проверка СПП по максимальному току 1.3 Проверка СПП по перегрузочной способности 1.4 Выбор СПП по напряжению 2 Расчет и выбор элементов силовой части преобразователя и элементов защиты СПП 2.1 Расчет и выбор силового трансформатора (анодного реактора) 2.2 Расчет и выбор сглаживающего дросселя 2.3 Выбор коммутационной аппаратуры 2.4 Расчет и выбор элементов защиты СПП 3 Проектирование структурной схемы СИФУ 4 Расчет и выбор элементов СИФУ 4.1 Проектирование устройства синхронизации 4.2 Проектирование генератора опорного напряжения (ГОН) 4.3 Проектирование нуль-органа 4.4 Проектирование формирователя длительности импульсов 4.5 Проектирование распределителя импульсов 4.6 Проектирование выходного формирователя 5 Проектирование полной принципиальной схемы преобразователя 6 Расчет и построение внешней характеристики преобразователя Заключение Литература Перечень ТНПА Приложение А Преобразователь. Схема электрическая принципиальная. Перечень элементов 4.2 Графическая часть Графическая часть проекта представлена следующими форматами: 1 Преобразователь. Схема электрическая принципиальная – формат А2; 2 Схема структурная СИФУ - формат А3; 3 Характеристика внешняя преобразователя – формат А3. 213 5 Организация работы над курсовым проектом 5.1 Расчетно-пояснительная записка Учащийся кратко, ясно и последовательно излагает содержание проекта в соответствии со структурой курсового проекта, приведенной в пункте 4 , и с настоящими методическими указаниями. Введение Во Введение указываются цели и задачи курсового проекта; даётся анализ задания на проектирование, из которого вытекают конкретные проектировочные задачи; указываются предполагаемые результаты проектировочной деятельности Во введении должны быть отражены следующие моменты: - название темы курсового проекта (по заданию), согласно варианту, указанному в задании; - дать обоснование применения преобразователей; - указать преимущества полупроводниковых преобразователей; - на основании выданного задания обосновать принцип построения разрабатываемой схемы выпрямителя (оформить в виде рисунка); - привести описание полученной электрической принципиальной схемы преобразователя; - технические характеристики электродвигателя (ЭД) (по заданию руководителя курсового проекта). Технические характеристики ЭД оформить в виде таблицы 2. Таблица 2 – Технические характеристики ЭД (указать тип ЭД по заданию) Название параметра Обозначение, размерность Значение параметра 214 6 Требования к оформлению курсового проекта 6.1 Расчетно-пояснительная записка Пояснительная записка (ПЗ) должна быть выполнена печатным (14пт) или рукописным (четким почерком) способами на листах формата А4 (210x297) в соответствии с требованиями Единой Системы Конструкторской документации (ЕСКД). На каждом листе обязательна внешняя рамка (слева - 20 мм, справа, сверху и снизу - 5 мм) с надписью, в которой приводится нумерация листов и шифр: КП ХХХХб.ХХ.00.00.000 ПЗ, где КП - курсовой проект; ХХХХб - шифр группы; XX - номер темы индивидуального задания курсового проекта по заданию, выданном преподавателем на группу; ПЗ — пояснительная записка. После титульного листа (лист 1) подшивается заполненное задание на курсовой проект (лист 2), подписанное руководителем проекта и утвержденное председателем цикловой комиссии. После задания следует Содержание курсового проекта, на данном листе (по нумерации лист 3) делается основная надпись, заполняемая черными чернилами по существующим правилам и содержащая, в частности, шифр, общее количество листов, тему проекта, группу и подпись исполнителя проекта. Далее листы в записку подшиваются в строгом соответствии с содержанием. Каждый раздел ПЗ начинается с нового листа. Содержание ПЗ должно быть логичным, кратким, исключающим возможность двоякого толкования. Соблюдение правил орфографии и синтаксиса обязательно. Сокращение слов в тексте и подписях не допускается. ПЗ должна содержать схемы, графики, таблицы и т.д, которые отражают ход и результаты этапов проектирования. Каждая таблица или рисунок должны иметь название и нумероваться в пределах раздела. В тексте на них производятся ссылки. Формулы нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела справа в круглых скобках, т.е. номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенного точкой. Значение символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой, согласно ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам». Ссылка на литературу дается в прямоугольных скобках. 6.2 Графическая часть Форматом чертежа называют размер обрезанного листа бумаги, на котором выполнен чертеж (таблица 3). 215 Таблица 3- Размеры сторон основных форматов Обозначение формата А0 А1 А2 А3 А4 Размеры сторон формата, мм 841 1189 594 841 420 594 297 420 210 297 Чертежи курсового проекта выполняют на одном листе формата А1. Листы формата А1 можно делить (не разрезая) на более мелкие форматы А2 и А3, разграничивая их тонкими линиями обреза или делительными штрихами длиной 10 мм, наносимыми на углах выделяемых форматов. Внутри форматов проводят рамку, оставляя с трех сторон поля шириной 5 мм, а с четвертой стороны, которой чертеж может вставляться в корешок при брошюровании, - поле шириной 25 мм. Схемы выполняют без соблюдения масштаба. Всем чертежам присваивается функциональный номер, определенный по классификации ЕСКД. Размещение схемы производится таким образом. Чтобы вся схема занимала не менее 75% от всей площади формата. На структурной схеме изображают все основные функциональные части СИФУ и основные взаимосвязи между ними. Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольника или условных графических обозначений. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии. На схеме должны быть указаны наименования каждой функциональной части изделия, если для ее обозначения применен прямоугольник. Размеры элементов принципиальной схемы выполняются, согласно требованиям соответствующих стандартов ЕСКД. На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все электрические связи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.п.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. 216 7 Критерии оценки курсового проекта Разрабатываются в соответствии с Десятибалльной шкалой и показателями оценки результатов учебной деятельности обучающихся в учреждениях среднего специального образования (постановление Министерства образования Республики Беларусь от 29.03.2004 № 17). При оценивании результатов курсового проектирования учитываются следующие моменты: - своевременность выполнения разделов курсового проекта, согласно календарному графику (20 часов аудиторных занятий) и методическим указаниям по курсовому проектированию; - текущие оценки по курсовому проектированию (правильность и самостоятельность разработок); - соблюдение требований стандартов ЕСКД и другой нормативно- технической документации при оформлении пояснительной записки и графической части курсового проекта; - качество выполнения графической части курсового проекта; - дополнительные творческие разработки, не предусмотренные содержанием курсового проекта; - доклад учащегося о выполненной работе при защите курсового проекта (умение представить выполненную разработку, владение техническим языком при обосновании принятых решений); - умение приводить аргументированные ответы на вопросы по теме курсового проекта при защите. Балл Критерии оценки 1 (один) Узнавание отдельных объектов изучения программного учебного материала, предъявленных в готовом виде (частичное воспроизведение учебного материала; трудности в применении знаний и умений; оперирование только отдельными вопросами программного материала; наличие существенных ошибок в ответах, которые учащийся не может исправить даже с помощью педагога; в ответах прослеживается постоянное нарушение смысловой целостности, и последовательности основной мысли. Пояснительная записка выполнена не в полном объеме; имеются орфографические ошибки, отклонения от стандартов оформления, неаккуратность, множественные ошибки в расчётах, построении графиков, описании процессов. Решения выбраны нерационально, недостаточная работа с литературой. Графическая и реальная части не выполнены или выполнены частично; в чертежах допущены грубые ошибки по оформлению; отклонения от ЕСКД, неаккуратность. В реальной части отсутствуют необходимые разрезы. Содержание и основная цель КП не раскрыты. Доклад изложен безграмотно, отсутствует перечисление этапов выполнения работы; допущены множественные ошибки в использовании специальных 217 терминов и определений. Аргументация принятых решений и выводы отсутствуют). 2 (два) Различие объектов изучения программного учебного материала, предъявленных в готовом виде (фрагментальное воспроизведение учебного материала; трудности в применении знаний и умений; оперирование только отдельными вопросами программного материала; наличие существенных ошибок в ответах, которые учащийся не может исправить даже с помощью педагога; в ответах прослеживается постоянное нарушение смысловой целостности, и последовательности основной мысли. Пояснительная записка выполнена не в полном объеме; имеются орфографические ошибки, отклонения от стандартов оформления, неаккуратность, множественные ошибки в расчётах, построении графиков, описании процессов. Решения выбраны нерационально, недостаточная работа с литературой. Графическая и реальная части выполнены частично; в чертежах допущены грубые ошибки по оформлению; отклонения от ЕСКД, неаккуратность. В реальной части отсутствуют необходимые разрезы. Содержание и основная цель КП не раскрыты. Доклад изложен безграмотно, отсутствует перечисление этапов выполнения работы; допущены множественные ошибки в использовании специальных терминов и определений. Аргументация принятых решений и выводы отсутствуют). Осуществлениесоответствующих практических действий. 3 (три) Воспроизведение части программного материала, по памяти (неполное фрагментальное воспроизведение учебного материала; затруднения применении знаний и умений; оперирование только отдельны вопросами программного материала; наличие существенных ошибок ответах, которые учащийся не может исправить даже с помощью педагога в ответах прослеживается постоянное нарушение смысловой целостное и последовательности основной мысли. Пояснительная записка выполнена не в полном объеме; имеются орфографические ошибки, отклонения стандартов оформления, неаккуратность, множественные ошибки расчётах, построении графиков, описании процессов. Решения выбраны нерационально, недостаточная работа с литературой. Графическая и реальная части выполнены не в полном объёме; листы заполнены нерационально; в чертежах допущены грубые ошибки по оформлению отклонения от ЕСКД, неаккуратность. В реальной части отсутствуют необходимые разрезы. Содержание и основная цель КП частичнораскрыты. Доклад изложен безграмотно, отсутствует даже элементарное перечисление этапов выполнения работы; допущены множественные ошибки в использовании специальных терминов и определений. Аргументация принятых решений и выводы отсутствуют). 218 Осуществление умственных и практических действий по образцу. 4 (четыре) Воспроизведение большей части программного учебного матери; (затруднения в применении знаний, умений, терминологии; проявлен волевых усилий при решении поставленной задачи, ситуативное проявление ответственности, самокритичности. Текст и расчёты в пояснительной записке выполнены в соответствии с заданием, в полном объёме; имеются ошибки в расчётах, построении графиков, описан процессов, орфографические ошибки, небольшие отклонения от правил оформления, неаккуратность. Ошибки не лишают смысла результата работы. Прослеживается недостаточная работа с нормативными документами. Графическая и реальная часть выполнены в полном объёме; листы заполнены нерационально; в чертежах допущены грубые ошибки оформлению; нет обоснованности технических решений. В реальной час отсутствуют необходимые разрезов, а также имеются существенные замечания по качеству выполнения. Содержание и основная цель раскрыты частично; есть нарушение в логике и в последовательное изложения содержания ПЗ; прослеживаются затруднения в умении выделить главное и второстепенное при обобщении материала, аргументации принятых в проекте решений; доклад сведен к простому перечислению этапов выполнения работы, допускается множественное неправильное использование терминологии). Применение знаний знакомой ситуации по образцу; наличие единичных существенных ошибок. 5 (пять) Осознанное воспроизведение большей части программного учебного материала (воспроизведение учебного материала с небольшим количеством ошибок; воспроизведение знаний по отдельным вопросам и умение использовать знания при решении типовых практических заданий с незначительной помощью педагога; стремление правильно использовать усвоенную терминологию, анализировать и делать выводы. Текст и расчеты впояснительной записке выполнены в соответствии с заданием, в полном объёме; имеются неточности в расчетах, графиках, процессах; небольшие отклонения от правил оформления; недостаточная обоснованность принятых методов и способов производства работ, машин и механизмов. Графическая часть выполнены в полном объёме и соответствует заданию; в чертежах и спецификациях допущены грубые ошибки по оформлению; недостаточная обоснованность принятых решений. В реальной части частично отсутствуют необходимые разрезы, а также имеются замечания по качеству выполнения. Содержание и цель КП в основном раскрыты; есть перестановки, пропуски, небольшие нарушения в логике изложения содержания ПЗ; язык сухой, маловыразительный; прослеживаются затруднения в 219 умении выделить главное и второстепенное при обобщении материала, аргументации принятых решений; доклад сведён к простому перечислению этапов выполнения работы, допускается неправильное использование терминологии). Применение знаний в знакомой ситуации по образцу; наличие несущественных ошибок. 6 (шесть) Полное знание и осознанное воспроизведение всего программного учебного материала; владение программным учебным материалом в знакомой ситуации (в основном демонстрируется правильное использование специальных терминов и определений; воспроизведение знаний по отдельным вопросам с помощью педагога; стремление самостоятельно преодолеть затруднения, ситуативное проявление стремления к творчеству. Текст и расчёты пояснительной записки выполнены в соответствии с заданием, в полном объёме, грамотно, аккуратно, самостоятельно. Имеются небольшие недоработки, неточности в описании процессов (общий характер пояснений, неконкретность материала, недостаточная работа со справочной литературой). Графическая часть выполнена в соответствии с заданием и в полном объёме; чертежи соответствуют ЕСКД, однако отсутствуют некоторые размеры, допуски, нет справочных размеров, отсутствуют обозначения и т.д. Реальная часть выполнена на хорошем уровне, однако имеются замечания по качеству выполнения. Содержание и основная цель проекта в основном раскрыты; соблюдена в целом логика и последовательность в кратком изложении содержания ПЗ; язык сухой, недостаточно образный; в докладе присутствует характеристика главных и второстепенных вопросов КП; принятые в проекте решения аргументированы, сделаны выводы; отдельные принятые решения обоснованы недостаточно убедительно; в отдельных случаях допускается неправильное использование терминологии). Наличие несущественных ошибок. 7 (семь) Полное, прочное знание и воспроизведение программного учебного материала; владение программным учебным материалом в знакомой ситуации (проявление умения выделить в ответе главное ивторостепенное; умение анализировать, сопоставлять полученные результат; знание специальных терминов и определений; наличие единичных несущественных ошибок. Текст и расчёты в ПЗ выполнены в соответствии с заданием, в полном объеме, грамотно; вопросы проекта соединены в единую логическую верную последовательность; работа только с программными источниками информации; имеются небольшие единичные неточности в описании процессов; недостаточная работ; справочной литературой; расчёты выполнены, верно, аккуратно, самостоятельно. Графическая часть выполнена в соответствии с заданием и в 220 заданном объёме; чертежи соответствуют ЕСКД, однако, имеются ошибки в оформлении (отсутствие некоторых размеров, условных обозначений, сокращение текста, неверное оформление технических требований к узлу и т.д.). Реальная часть выполнена на высоком уровне однако имеются замечания по качеству выполнения. Содержание и основная цель проекта раскрыты; доклад изложен достаточно последовательно, грамотно с выделением главных моментов; принятые в проекте решения аргументированы, сделаны выводы; отдельные принятые решения обоснованы недостаточно убедительно; в отдельных случаях допускается неправильное использование терминологии). Наличиеединичных несущественных ошибок. 8 (восемь) Полное, прочное, глубокое знание и воспроизведение программного учебного материала; оперирование программным учебным материалом знакомой ситуации (оперативное использование знаний и умений при ответе на типовые вопросы и вопросы проблемного характера; знание специальных терминов и определений, с несущественными ошибками; умение обосновывать, анализировать, сопоставлять полученные результаты, формулировать выводы; наличие единичных несуществен ошибок, самостоятельно исправляемых учащимся в процессе ответа. Текст и расчеты ПЗ выполнены в соответствии с заданием, в полном объеме грамотно; вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность; работа только с программными источниками информации; имеются несущественные ошибки и неточности в оформлении, правописании, последовательности операций, которые носят случайный характер. Графическая часть выполнена в соответствии с заданием и в заданном объёме; чертежи соответствуют ЕСКД, однако имеются ошибки в оформлении (отсутствие некоторых размеров условных обозначений, сокращение текста, неверное оформление технических требований к узлу и т.д.). Реальная часть выполнена на высоком уровне. Содержание и основная цель проекта раскрыты; доклад изложен последовательно, логично, грамотно; в основном кратко выделено главное и дана аргументация принятых в проекте решений; сделаны выводы). Наличие единичных несущественных ошибок. 9 (девять) Полное, прочное, глубокое системное знание программного учебного материала; оперирование программным учебным материалом в частично измененной ситуации (текст и расчёты ПЗ выполнены в соответствии с заданием, в полном объёме, грамотно; вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность. Работа только с программными источниками информации; имеют место отдельные несущественные недоработки. Графическая часть выполнена в 221 строгом соответствии с ЕСКД; несущественные ошибки в оформлении чертежей и спецификации; графика на высоком уровне. Реальная часть выполнена грамотно и аккуратно. Содержание и основная цель проекта раскрыты полностью; кратко выделено главное с высокой степенью обобщения; доклад изложен последовательно, логично, грамотно; сделаны аргументированные выводы). 10 (десять) Свободное оперирование программным учебным материалом; применение знаний и умений в незнакомой ситуации (продемонстрирован высокий уровень эрудиции, свободное безукоризненное оперирование учебным материалом технически грамотным языком; умение логично, доказательно, аргументировано излагать ответ, отвечать на нестандартные (проблемные) вопросы, обосновывать собственное мнение, оперативно, творчески использовать знания для решения проблемных ситуаций, анализировать и сопоставлять конкретные результаты. Текст и расчёты ПЗ выполнены в соответствии с заданием, в полном объёме, грамотно; вопросы проекта соединены в единую логически верную последовательность; знания закреплены и углублены самостоятельным подбором дополнительных источников информации и их детальной обработкой. Ошибки, неточности отсутствуют. Графическая часть выполнена в заданном объёме в строгом соответствии с ЕСКД и на высоком уровне. Реальная часть выполнена грамотно и аккуратно. Продемонстрирована высокая степень полноты и обобщения содержания и основной цели курсового проекта; изложение доклада краткое, последовательное, логичное; язык грамотный, выразительный, образный; выводы аргументированы, доказательны с использованием конкретных цифр; выделены отличительные черты проекта). 222 Рекомендуемая литература для выполнения курсового проекта 1 Чебовский, О. Г Силовые полупроводниковые приборы:Справочник/ О. Г. Чебовский, Л. Г. Моисеев, Р. П. Недошивин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985 2 Замятин, В.Я. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: справочник / В. Я. Замятин, Б. В. Кондратьев. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 576с.: ил. 3 Руденко, В. С. Преобразовательная техника. – 2-е изд. перераб. и доп./ В.С. Руденко, В.И.Сенько, И.М. Чиженко. – Киев: Вища школа. Головное изд- во, 1983. 4 Резисторы. Конденсаторы. Трансформаторы. Коммутационные устройства. РЭА: справочник / Н.Н. Акимов [и др.]. - Минск: Беларусь.1994. 5 Елкин, В.Д. Электрические аппараты. / В.Д. Елкин, Т.В.Елкина.- Минск: Дизайн ПРО, 2003 6 Кисаримов, Р.А. Справочник электрика. /Р.А. Кисаримов - Патриот, 1991. 7 Гусев, В. Г. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. / В.Г.Гусев, Ю.М. Гусев. – М.; Высш. шк. 1991. 8 Булычев, А.Л. Аналоговые интегральные схемы: справочник / А.Л. Булычев [и др.]– Минск: Беларусь, 1985. 9 Богданович, М.И. Цифровые интегральные микросхемы: справочник / М.И. Богданович [и др.] – Минск: Беларусь, 1992. 223 Рекомендуемые ТНПА для выполнения курсового проекта ГОСТ 2.105 – 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. ГОСТ 2.701 – 2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. ГОСТ 2.702 – 2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. ГОСТ 2.710 – 81 ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. ГОСТ 2.721 – 74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. ГОСТ 2.723 – 68 ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители. ГОСТ 2.727 – 68 ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Разрядники, предохранители. ГОСТ 2.728 – 74 ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Резисторы, конденсаторы. ГОСТ 2.730 – 73 ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Приборы полупроводниковые. ГОСТ 2.755 – 87 ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения. 224 Приложение А (справочное) Параметры тиристоров и диодов Таблица А1 – Предельно допустимые значения параметров тиристоров Параметр Т112-10 Т112-16 Т122-20 Т122-25 Т132-40 Т132-50 Т142-63 Т142-80 1 2 3 4 5 Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии U DRM , В 100-1200 Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии I TAVm , А 10 16 20 25 40 50 63 80 Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии I TSM , кА 0,16 0,22 0,33 0,38 0,82 0,90 1,30 1,50 Максимально допустимая температура перехода T jm , °С 125 Пороговое напряжение U Т(ТО) , В 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05 1,03 0,95 0,93 Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии r T , мОм 29,3 11,9 17,2 10,9 5,6 4,6 4,1 3,3 Повторяющийся импульсный ток в закрытом состоянии I DRM , мА 2,5 3,0 3,0 3,0 5,0 6,0 6,0 6,0 Тепловое сопротивление переход-корпус R thjc , °С/Вт 1,8 1,50 0,90 0,80 0,62 0,50 0,40 0,30 Таблица А2 – Предельно допустимые значения параметров диодов Параметр Д112-10 Д112-16 Д112-25 Д122-32 Д122-40 Д132-50 Д132-63 Д132-80 1 2 3 4 Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии U RRM , В 100-1400 Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии I FAVm , А 10 16 25 32 40 50 63 80 Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии I FSM , А 230 270 330 440 550 1100 1200 1320 225 Продолжение таблицы А2 1 2 3 4 Максимально допустимая температура перехода T jm , °С 190 Пороговое напряжение U (ТО) , В 0,9 0,85 0,83 Дифференциальное сопротивление в открытом состоянии r T , мОм 17,5 10,5 6,1 5,0 4,0 3,6 2,8 2,1 Повторяющийся импульсный обратный ток I RRM , мА 1,0 1,5 4,0 6,0 8,0 8,0 10 Тепловое сопротивление переход-корпус R thjc , °С/Вт 3,0 2,5 2,0 1,3 1,0 0,8 0,72 0,5 226 Приложение Б (справочное) Охладители и нагрузочная способность тиристоров и диодов Таблица Б1 – Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность тиристоров Тип тиристора Тип охладителя I TAVm , А, при Т а = 40°С R thсh , °С/Вт Естественное охлаждение Скорость воздуха 6м/с Т112-10 Т112-16 О111-60 4 6 - - 0,20 Т122-20 Т122-25 О221-60 12 14 - - Т132-40 Т132-50 О231-80 19 21 35 39 Т142-63 Т142-80 О241-80 24 27 44 50 0,15 Таблица Б2 – Рекомендуемые охладители и нагрузочная способность диодов Тип тиристора Тип охладителя I FAVm , А, при Т а = 40°С и естественном охлаждении R thсh , °С/Вт Д112-10 Д112-16 Д112-25 О111-60 7 10 15 0,30 Д122-32 Д122-40 О221-60 17 21 0,20 Д132-50 Д132-63 Д132-80 О231-80 26 33 40 0,20 227 Приложение В (справочное) Переходные тепловые сопротивления тиристоров и диодов а) Т112-10 (охладитель О111-60); б) Т112-16 (охладитель О111-60); в) Т112-20 (охладитель О221-60); г) Т122-25 (охладитель О221-60). Рисунок В1 – Переходные тепловые сопротивления переход-корпус тиристоров Т112;Т122 Продолжение приложения В 228 д) Т132-40(охладитель О231-80); е) Т132-50(охладитель О231-80); ж) Т142-63 (охладитель О241-80); з) Т142-80 (охладитель О241-80). Рисунок В2 – Переходные тепловые сопротивления переход-корпус тиристоров Т132; Т142 229 Продолжение приложения В а) Д112-10 (охладитель О111-60); б) Д112-16 (охладитель О111-60); в) Д112-25 (охладитель О111-60); г) Д122-32 (охладитель О221-60). Рисунок В3 – Переходные тепловые сопротивления переход-корпус диодов Д 112; Д122 230 Продолжение приложения В д) Д122- 40 (охладитель О221-60); е) Д132-50 (охладитель О231-80); ж) Д132-63 (охладитель О231-80); з) Д132-80 (охладитель О231-80). Рисунок В4 – Переходные тепловые сопротивления переход-корпус диодов Д 122; Д132 231 Приложение Г (справочное) Расчетные коэффициенты Таблица Г1 – Расчетные коэффициенты схемы Схема К фi К СХ m П К Р Однофазная мостовая √2 0,9 2 1,11 Трехфазная нулевая √3 1,17 3 1,345 Трехфазная мостовая √3 2,34 6 1,045 |