Методичка по РГР Электротехника. Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине электротехника и электроника
 Скачать 1.3 Mb.
|
У каждого студента своя тема контрольной работы, которая соответствует порядковому номеру студента по журналу! ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ «МУРМАНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ» Утверждаю: Директор ГАПОУ МО «МИК» ________________Г.С. Шатило «_____»____________ 2021 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ДОМАШНЕЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ - ЗАОЧНИКОВ по общепрофессиональной дисциплине ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Специальность: 13.02.11. «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического оборудования (по отраслям)» Мурманск 2021 Составлена в соответствии с ФГОС СПО ППССЗ и примерной программы для профессиональных образовательных организаций по специальности СПО 13.02.11. «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического оборудования (по отраслям)» Разработчик:
Рассмотрено на заседании МК авторемонта и электротехнического оборудования Протокол №_______ от «_____» _________ 20____г. Руководитель МК Е.Ю. Веселова /______________/ Одобрено научно-методическим советом колледжа Протокол №_______ от «_____» _________ 20____г. Начальник отдела по УР _______________ Т.М. Головко СОДЕРЖАНИЕ 1. Требования к выполнению контрольной работы…………………………....2 2. Методические указания к контрольной работе……………………………...3 3. Задания для домашней контрольной работы………………………………...6 4. Образцы решения задач………………………………………………………11 5. Информационное обеспечение обучения……………………………………17 6. Приложение……………………………………………………………………18 Пояснительная записка «Электротехника и электроника» является важным общетехническим предметом. Все знания и умения, полученные студентами при изучении электротехники, найдут применение при решении электротехнических задач в процессе изучения специальных предметов, а также в процессе практической работы при наладке, ремонте, установке и эксплуатации различного электрооборудования и электротехнических устройств. Предлагаемые в пособии задания охватывают весь основной материал курса электротехники. Целью контрольной работы является окончательная проверка усвоения студентами соответствующих разделов курса. В процессе выполнения контрольной работы студент должен: знать: – методы расчета электрических цепей постоянного, однофазного и трехфазного переменного тока; – свойства и работу полупроводниковых приборов; – свойства и работу электроизмерительных приборов, измерения электрических величин; - принцип действия, устройство, характеристики и свойства электрических машин; уметь: - подбирать устройства электронной техники, электрические приборы и оборудование с определенными параметрами и характеристиками; - правильно эксплуатировать электрооборудование; - снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями; - собирать электрические схемы; - читать принципиальные, электрические и монтажные схемы. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Письменная контрольная работа (ПРК) является обязательной формой межсессионного контроля самостоятельной работы студента и отражает степень освоения материала по электротехнике и электронике. Задания для контрольной работы составлены в 10 вариантах. Каждый вариант предусматривает выполнение четырех расчётно-графических заданий по основным разделам электротехники. Контрольная работа сдается студентом в учебную часть колледжа в первые 5 дней с начала сессии и не менее, чем за три дня до сдачи экзамена (зачета) по данной дисциплине. Студенты, не выполнившие ПКР в установленные сроки, не допускаются к экзамену (зачету) по данной дисциплине. На контрольной работе проставляется дата регистрации контрольной работы и ее порядковый номер в журнале регистрации контрольных работ. После регистрации, студент забирает контрольную работу и передает ее для проверки преподавателю. Домашние контрольные работы выполняются листах формата А4. Работы оформляются одним из двух способов: компьютерным или рукописным. При оформлении работ компьютерным способом – поля: верхнее, нижнее – 2.0 см, левое, - 3.0 см, правое – 1.5 см, шрифт Times New Roman, высота 14, межстрочный интервал – одинарный, выравнивание по ширине, красная строка 1.25. При оформлении рукописным способом работа пишется разборчивым почерком. Высота букв и цифр должна быть не менее 2,5 мм. Работа должна иметь общую нумерацию страниц. Номер страницы не ставится на титульном листе. Титульный лист контрольной работы оформляется в соответствии с приложением 1. Наличие и правильное оформление списка литературы (с точными библиографическими данными), которую студент изучил и использовал при написании контрольной работы обязательно. Для рецензии обязательно вложить чистый лист. Выполненная контрольная работа сдается секретарю заочного отделения, регистрируется в ведомости (журнале) и в трехдневный срок передается преподавателю на рецензирование Контрольная работа, выполненная небрежно, а также не по заданному варианту, возвращается студенту с указанием причин возврата. Контрольные работы проверяются и рецензируются преподавателем не позднее 7 дней с момента их регистрации. В рецензии указываются достоинства и недостатки контрольной работы. Контрольная работа, в которой имеются грубые ошибки в выполнении практических заданий, не засчитывается и возвращается студенту на доработку. В необходимых случаях студенту дается новый вариант задания. При этом указывается, что вновь выполненная контрольная работа должна быть возвращена в колледж вместе с ранее выполненной. Повторно выполненная ПКР направляется на рецензирование преподавателю, который проверял работу в первый раз. Работа, отправленная на доработку, может быть принята к повторному рецензированию в случае ее предоставления до экзамена (зачета). ПКР оценивается по пятибалльной системе. Критерии оценки: - оценка «отлично» выставляется студенту, если …………… 76 – 100 % - оценка «хорошо» …………… 51 – 75 % - оценка «удовлетворительно» …………… 26 – 50 % - оценка «неудовлетворительно» …………… 0 – 25 % Проверенные контрольные работы возврату не подлежат, все контрольные работы, после составления акта, уничтожаются. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ Цепи постоянного тока и методы их расчета Одним из важных вопросов этого раздела является расчет распределения токов в разветвленных цепях с несколькими источниками питания, который проводится различными методами. Наибольшее внимание следует уделить методам непосредственного применения законов Кирхгофа и контурных токов. Пусть цепь, которую нужно рассчитать, содержит m ветвей и n узлов. Так как по каждой ветви протекает ток, то число неизвестных токов равно числу ветвей, и для определения их необходимо m уравнений. Последовательность расчета а) Обозначают токи во всех ветвях ( I1 , I2,... Im), произвольно выбирая их направления, которые указывают стрелками; б) составляют по первому закону Кирхгофа уравнения для (n−1) узлов; в) недостающие m − ( n−1) уравнения получают по второму закону Кирхгофа, для чего выбирают в схеме m − ( n−1) независимых контуров. Выбирают произвольно направление обхода этих контуров (по движению часовой стрелки или против него) и обозначают их на схеме; г) для выбранных контуров и направлений их обхода составляют уравнения по второму закону Кирхгофа. В результате получается система из m уравнений. Решение этой системы позволяет определить не только численные значения токов, но и их действительные направления. Если решение привело к отрицательному знаку для какого-либо тока, то его действительное направление противоположно первоначально выбранному. В качестве примера рассмотрим цепь, схема которой изображена на рис. а  Рис.а Разветвленная цепь постоянного тока Схема содержит 6 ветвей и 4 узла (m =6, n=4). На схеме показаны направления токов всех ветвей. По первому закону Кирхгофа составляем три уравнения для узлов a, b, c: узел a : I1 −I2−I3=0; узел b : I2 +I4+I5=0; узел c : −I5−I4−I7=0. По второму закону Кирхгофа составляем 3 уравнения для контуров adea , abcda , bfcb (направления обхода принимаем по часовой стрелке): контурadea Е1= I1(R01+ R1)+ I3R3; контурabcda 0= I2R2− I4R4+ I7R7 −I3R3; контурbfcb −Е2=− I5(R02+ R5+ R6)+ I4R4. Таким образом, при расчете цепи по методу непосредственного применения закона Кирхгофа необходимо решить систему из шести уравнений. Трехфазные цепи переменного тока  Рис. b Четырехпроводная трехфазная цепь Соединение фаз токоприемников зведой. Для передачи энергии от генератора, соединенного звездой, к однофазным или трехфазным токоприемникам, в общем случае нужны четыре провода. Три провода присоединяют к началам фаз генератора (A, B, C). Эти провода называют линейными проводами. Четвертый провод соединяют с нейтральной точкой (0) генератора и называют нейтральным (нулевым) проводом. Трехфазная цепь с нейтральным проводом дает возможность использовать два напряжения генератора. Приемники в такой цепи можно включать между линейными проводами на линейное напряжение или между линейными проводами и нейтральным проводом на фазное напряжение. При включении нагрузки звездой с нейтральным проводом напряжение на каждой фазе нагрузки Uф будет меньше линейного напряжения Uл в √3 раз, подобно тому, как это было при включении звездой фаз обмоток генератора Uл = √3Uф. Ток в линейном проводе (Iл) равен току в фазе (Iф) Iл = Iф . Соединение фаз токоприемников треугольником  Рис. c. Трехпроводная трехфазная цепь При соединении фаз нагрузки треугольником напряжение на каждой фазе нагрузки равно линейному напряжению. Uл = Uф . Это соотношение сохраняется и при неравномерной нагрузке. Линейный ток при симметричной нагрузке фаз, как показывают измерения, будет больше фазного тока в √3 раз Iл = √3·Iф Трансформаторы Основными параметрами трансформаторов являются: 1) номинальная мощность SНОМ - это полная мощность, которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение всего срока службы (20-25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равны соответственно 40 и 5°С; 2) номинальное первичное напряжение UНОМ - это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка; 3) номинальное вторичное напряжение UНОМ2 - это напряжение на выходах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичного напряжения U2 снижается из-за потери напряжения в трансформаторе; 4) номинальные первичный IНОМ1 и вторичный IНОМ2 токи - это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора: IНОМ1= SНОМ/UНОМ1; IНОМ2= SНОМ/UНОМ2 ; Для IНОМ1=SНОМ/  UНОМ1; IHOM1=SHOM/U( UHOM1).Трансформаторы обычно работают с нагрузкой меньше номинальной, определяемой коэффициентом нагрузки kН. В трехфазных трансформаторах отношение линейных напряжений называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения (Δ/Δ b Y/Y). При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам: K=UHOM1/UHOM2=ω1/( ω2) при Δ/Y;K=UHOM1/UHOM2= ω1/ω2 при Y/Δ.Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь энергии в них и в линиях компенсируют часть реактивной мощности потребителей установкой на подстанциях конденсаторов. Энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности QЭ, называемой оптимальной, обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значительной разнице между QЭ и QФ предприятие платит надбавку к тарифу. Асинхронные машины Эксплуатационные свойства асинхронного двигателя наглядно демонстрируются его механической характеристикой, которая может быть построена по данным каталога и рассчитывается по формуле:  где Мк – критический (максимальный) момент двигателя; Sк – скольжение при котором двигатель развивает критический момент. Зная отношение критического момента к номинальному Мк⁄Мн =λ и определив номинальный момент как  где 𝑃2н – номинальная мощность двигателя, 𝑛н номинальная частота вращения ротора, можно получить выражение для SK 𝑆к = 𝑆н ∙ (𝜆 +  ) Зная Мк и 𝑆к и задаваясь значениями S в пределах от 0 до 1, легко построить механическую характеристику n = 𝑓(M), помня, что n= n0(1-S) , где  - скорость вращающегося магнитного поля, об/мин.; 𝑓 – частота питающей сети; р – число пар полюсов машины.Варианты задания контрольной работы Задачи и исходные данные ЗАДАЧА № 1. Расчёт простых цепей постоянного тока со смешанным соединением Задана электрическая цепь постоянного тока смешанного соединения,состоящая из 10 резисторов. Значения сопротивления резисторов и номер схемы для соответствующего варианта указаны в таблице №1. Определить: эквивалентное сопротивление участка цепи Rэкв ; мощность P, напряжение U, силу тока I на входе цепи; токи Ii и напряжения Ui на всех элементах цепи. В ходе решения выполнить несколько проверок полученных результатов по законам Кирхгофа. Таблица №1
 |