Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники


НазваниеКафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники
страница1/9
Дата публикации20.07.2013
Размер0.92 Mb.
ТипМетодические указания
userdocs.ru > Физика > Методические указания
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Тульский государственный университет

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КОНТРОЛЬНО-КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Для студентов инженерно-технических

(неэлектротехнических) специальностей

очной и заочной формы обучения

Тула 2012

Методические указания к ККР составлены доцентом Козловой Е.С. и обсуждены на заседании кафедры электротехники и электрооборудования факультета САУ

протокол №___ от "___"____________ 20___г.

Зав. кафедрой ________________ Б.В. Сухинин
Содержание

Введение

Программа

Электрические цепи постоянного тока

Линейные цепи

Нелинейные цепи

Электрические цепи переменного тока

Цепи однофазного синусоидального тока

Трехфазные цепи

Цепи несинусоидального тока

Магнитные цепи

Магнитные цепи с постоянной МДС

Магнитные цепи с переменной МДС

Трансформаторы и электрические машины

Трансформаторы

Машины постоянного тока

Асинхронные двигатели

Синхронные машины

Основы электроники

Электрические измерения и измерительные приборы

Основы электропривода

Общие методические указания

Контрольные задания, методические указания к их выполнению примеры расчета

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Задача 5

Задача 6

Задача 7

Задача 8

Задача 9

Задача 10

Задача 11

Задача 12

Задача 13

Задача 14



3

4

4

4

4

4

4

5

5

6

6

6

6

6

6

7

7

7

8

8

9
10

10

14

17

21

23

26

29

32

34

37

39

42

46

52

Введение

Материал предназначен для студентов очного обучения всех неэлектрических специальностей. В его состав входит программа изучения курса, общие методические указания к выполнению контрольных работ, условия задач к двум контрольным работам с методическим указаниями и примерами расчета. Методические указания к третьей контрольной, в которой рассматривается расчет полупроводниковых выпрямителей, изданы заранее и служат дополнением к данной работе. И могут быть использованы только теми студентами, которые согласно учебному плану должны выполнять три контрольных работы. Если по учебному плану должна выполняться только одна контрольная работа, то она составляется из задач (не всех) первых двух контрольных работ и оформляется как одна контрольная работа.

Материал включает контрольные работы по следующим разделам курса: электрические и магнитные цепи постоянного тока; однофазные цепи синусоидального тока; трехфазные цепи; двигатели постоянного тока параллельного возбуждения.

Методические указания и контрольные задания выдаются кафедрой каждому студенту на период выполнения контрольных работ и подлежат обязательному возврату на кафедру вместе с последней контрольной работой.

Программа
Электрическая энергия, ее особенности и области применения. Значение электрификации в научно-технической революции и создание материально- технической базы страны. Значение электротехнической подготовки для инженеров неэлектротехнических специальностей.
^ Электрические цепи постоянного тока

Линейные цепи. Условные обозначения элементов электрических цепей. Направления токов, напряжений и ЭДС. Единицы их измерений. Законы Ома и Кирхгофа. Цепи с одним источником питания с последовательным, параллельным и смешанным соединением резистивных элементов. Преобразование треугольника резистивных элементов в эквивалентную звезду и обратное преобразование. Разветвленная цепь с несколькими источниками ЭДС: схема цепи, расчет путем непосредственного применения законов Кирхгофа; уравнение баланса мощностей. Двухполюсники пассивные и активные: определения, условные обозначения, внутреннее (входное) сопротивление пассивного двухполюсника и способы их определения, расчет цепи методом активного двухполюсника (эквивалентного генератора).
^ Нелинейные цепи. Определение нелинейного элемента и цепи. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) нелинейных и линейных элементов. Методы расчета последовательной и параллельной цепей с двумя нелинейными элементами путем сложения ВАХ этих элементов. Расчет последовательной цепи, состоящего из линейного и нелинейного элементов, методом пересечения их характеристик.
^ Электрические цепи переменного тока
Цепи однофазного синусоидального тока. Синусоидальные электрические величины: представление синусоидальными функциями и графиками (синусоидами), мгновенные и амплитудные значения, фазы и начальные фазы. Частота, период и угловая частота синусоидальной электрической величины. Сдвиг фаз между двумя синусоидальными электрическими величинами. Действующее значение синусоидального тока, напряжения и ЭДС. Представление синусоидальных электрических величин вращающимися векторами и комплексными числами.

Одноэлементные цепи: активная, индуктивная и емкостная. Схемы цепей; уравнения мгновенных значений тока, напряжения и мощности, графики этих значений; активное, индуктивное и емкостное сопротивления; векторная диаграмма тока и напряжения; углы сдвига фаз между напряжением и током; закон Ома; формулы мощности; понятие об активной и реактивной мощности; единицы измерения этих мощностей.
Последовательная цепь с резистивным, индуктивным и емкостным элементами: схема цепи; уравнение напряжений (второй закон Кирхгофа); векторная диаграмма токаи напряжений; угол сдвига фаз между напряжением на зажимах цепи и током и его зависимость от параметров цепи; резонанс напряжений; закон Ома; активное, реактивное и полное сопротивление цепи, треугольник сопротивлений; активная, реактивная и полная мощность цепи, треугольник мощностей, единицы измерения мощности.

Цепь с параллельным соединением ветвей: схема цепи; уравнение токов (первый закон Кирхгофа); векторная диаграмма напряжений и токов; активная, реактивная и полная проводимости ветвей и всей цепи, треугольник проводимостей; угол сдвига фаз между напряжением и общим током и его зависимость от проводимостей цепи; резонанс токов; методы расчета.

Цепь со смешанным соединением ветвей: схема цепи; расчет цепи символическим методом; векторная диаграмма напряжений и токов.

^ Трехфазные цепи. Области применения трехфазных цепей и их преимущество перед однофазными. Простейший трехфазный генератор: устройство и принцип действия; уравнения и графики мгновенных значений, фазных ЭДС; векторная диаграмма фазных ЭДС генератора; представление векторов фазных ЭДС комплексными числами. Симметричные и несимметричные трехфазные системы электрических величин. Симметричные и несимметричные трехфазные приемники и цепи.

Четырехпроводная цепь, соединенная звездой: схема цепи; фазные линейные напряжения и токи; фазные напряжения приемника в комплексной форме; выражение векторов линейных напряжений приемника; количественное соотношение между фазным и линейным напряжениями; ток в нейтральном проводе и его выражение через фазные токи приемника; векторные диаграммы напряжений и токов для симметричного и несимметричного режимов.

Трехпроводная цепь, соединенная звездой: схема цепи; напряжение смещения нейтрали(определение, условное обозначение, расчетная формула), выражение фазных напряжений приемника через фазные напряжения источника и напряжение смещения нейтрали, векторная диаграмма напряжений и токов при несимметричном режиме работы.

Трехпроводная цепь, приемник которой соединен треугольником: схема цепи, фазные напряжения приемника в комплексной форме, выражение векторов линейных токов через фазные, векторные диаграммы напряжений и токов для симметричных и несимметричных цепей.

Мощности симметричной и несимметричной трехфазной цепей.
^ Цепи несинусоидального тока. Причины возникновения периодических несинусоидальных токов и напряжений. Представление периодических несинусоидальных функций рядами Фурье. Максимальное, среднее и действующее значения периодической несинусоидальной величины. Активная и полная мощности. Метод расчета линейных электрических цепей при несинусоидальном напряжении источника.

^ Магнитные цепи
Магнитные цепи с постоянной МДС. Устройство магнитных цепей и их разновидности. Однородная и неоднородная неразветвленные цепи. Основные величины, используемые при расчете магнитных цепей: магнитная индукция, напряженность магнитного поля, магнитная проницаемость, магнитный поток, и их взаимосвязь. Закон полного тока в интегральной форме для неразветвленной однородной и неоднородной магнитной цепи. Ферромагнитные материалы и их свойства. Кривые намагничевания ферромагнитных материалов и их использование при расчете магнитных цепей. Методы расчета неразветвленных цепей.
^ Магнитные цепи с переменной МДС. Особенности электромагнитных процессов в магнитных цепях переменной МДС. Магнитные потери. Вольт – амперные характеристики и индуктивное сопротивление намагничивающей обмотки при синусоидальном напряжении. Уравнение электрического состояния и векторная диаграмма намагничевающей обмотки.
^ Трансформаторы и электрические машины

Трансформаторы. Назначение и области применения. Однофазный трансформатор: устройство и принцип действия; коэффициент трансформации и способы его определения; схема электрической цепи и основные уравнения трансформатора; опыты холостого и короткого замыкания (определение, назначение и порядок проведения); потери энергии и КПД; изменение вторичного напряжения при нагрузке и внешняя характеристика. Трехфазный трансформатор: устройство и принцип действия; группы соединения обмоток. Автотрансформаторы: устройство, принцип действия, области применения.
^ Машины постоянного тока. Назначение, устройство, области применения. Принцип действия в режиме генератора и двигателя. Уравнения ЭДС якоря и электромагнитного момента. Реакция якоря. Классификация машин постоянного тока по способу возбуждения. Генераторы постоянного тока независимого, параллельного и смешанного возбуждения: схемы электрических цепей, уравнения электрического состояния цепей якоря, внешние характеристики, сущность самовозбуждения, роль остаточного намагничивания в самовозбуждении генераторов. Двигатель параллельного возбуждения: схема электрической цепи, уравнения электрического состояния цепи якоря, назначение пускового реостата и порядок пуска, естественные и искусственные механические характеристики, способы регулирования частоты вращения. Двигатель последовательного возбуждения: схема электрической цепи, естественная механическая характеристика и ее особенности, способы регулирования частоты вращения, области применения. Двигатель смешанного возбуждения: схема электрической цепи, естественная механическая характеристика.
^ Асинхронные двигатели. Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором: устройство, формула частоты вращения поля статора, принцип действия, скольжение, схема замещения, зависимость электромагнитного момента от скольжения, скольжение при холостом ходе и в начале пуска, номинальное и критическое скольжение, максимальный и пусковой моменты, механическая характеристика, пуск и регулирование частоты вращения. Асинхронный двигатель с фазным ротором: устройство, схема электрической цепи с пусковым реостатом, назначение пускового реостата, процесс пуска, естественная и искусственная механические характеристики и их использование при пуске и регулировании частоты вращения. Однофазные асинхронные двигатели с пульсирующем полем, конденсаторные, с экранированными полюсами статора.
^ Синхронные машины. Назначение и области применения. Устройство. Принцип действия в режиме генератора и двигателя. Механическая характеристика и способы пуска синхронного двигателя.
^ Основы электроники. Электропроводимость полупроводников. Образование и свойства электронно- дырочного перехода. Полупроводниковые диоды: выпрямительные (точечные и плоскостные), стабилитроны. Биполярные транзисторы: структура, условное обозначение на схемах, конструктивное устройство, движение носителей заряда в транзисторе, уравнение токов эммитера, базы и коллектора. Включение транзистора по схеме сообщим эммитером: схема цепи, входные и выходные характеристики, коэффициент передачи тока, рабочая область выходных характеристик. Полевые транзисторы: разновидности и условные графические обозначения, структура и схема включения, принцип действия, передаточные и выходные характеристики. Тиристоры: разновидности и условные графические обозначения, структура и вольт – амперные характеристики триодного тиристора, области применения. Интегральные микросхемы: определения, классификация по степени интеграции, полупроводниковые и гибридные микросхемы, параметры интегральных микросхем, достоинства и области применения.

Выпрямители: назначение, классификация, структурная схема. Однофазные однополупериодный и мостовой двухполупериодный выпрямители: схемы электрических цепей, принцип действия, временные диаграммы напряжения и токов, основные электрические параметры. Трехфазные выпрямители с нейтральным выводом и мостовой (схема Ларионова): схемы электрических цепей, принцип действия, временные диаграммы напряжения и токов, основные электрические параметры. Сглаживающие фильтры. Внешние характеристики выпрямителей.

Усилители: назначение, классификация и основные характеристики. Усилительный каскад с общим эммитером: схема электрической цепи, графический анализ работы, основные параметры, температурная стабилизация режима работы. Усилительные каскады на полевых транзисторах. Двухкаскадный усилитель напряжения с резистивно-емкостной связью на биполярных транзисторах: схема электрической цепи, принцип действия, коэффициент усиления, амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики. Усилители напряжения с резистивно-емкостной связью на интегральных микросхемах.

Стабилизаторы напряжения и тока.
^ Электрические измерения и измерительные приборы.

Погрешности в электрических измерениях. Устройство, принцип действия, основные свойства и области применения приборов магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической и выпрямительной систем. Измерение токов, напряжений, сопротивлений, мощности и энергии. Электронный осциллограф: функциональная схема, принцип действия, использование в технике.
^ Основы электропривода

Основы механики электропривода. Задачи выбора электродвигателя. Нагревание и охлаждение электродвигателей. Расчет мощности и выбор электродвигателя для длительного, повторно-кратковременного и кратковременного режимов работы. Электрическое торможение двигателей. Определение времени ускорения и замедление электропривода. Принципы автоматизации пуска, защиты и торможения электродвигателей.


^ Общие методические указания

При выполнении контрольных работ следует иметь в виду, что данных задач может несколько отличаться от решенных примеров.

Оформление контрольных работ осуществляется в ученических тетрадях в клетку, чернилами или пастой. Все чертежи и схемы выполняются с применением чертежных инструментов в соответствии с действующими ГОСТами. Сокращения и исправления в текстах не допускается. Расчеты производятся с точностью до третьей значащей цифры. Более высокая точность в большинстве расчетов не требуется.

Каждая работа выполняется в отдельной тетради, на обложке которой должны быть написаны: фамилия, имя и отчество студента, его домашний адрес, шифр(номер) учебной группы, номера личного и группового вариантов, полное наименование учебного заведения, дата выполнения контрольной работы.

Номер личного варианта представляет собой порядковый номер фамилии студента в групповом журнале.

Номер группового варианта, а также номера задач из данных методических указаний, подлежащие выполнению, указывает преподаватель, проводящий занятия в группе.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconМетодические указания к выполнению расчетов переходных процессов...
Методические указания к выполнению расчетов переходных процессов в линейных электрических цепях по дисциплинам "Теоретические основы...
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconМетодические указания и задания на выполнение расчетно-графической...
По дисциплине “Электротехника и основы электроники”для студентов специальности 37 01 06 – “Техническая эксплуатация автомобилей”
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconЛинейные цепи постоянного тока
Расчёт электрических цепей является одной из основных задач при изучении электротехники, а впослед-ствии – и электроники
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconТрёхфазные цепи м етодические указания к лабораторным работам по...
Научный редактор канд техн наук., зав каф электротехники и автоматики ви юргту и. А. Сысоев
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconУчебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника”
Электротехника и электроника. Учебное пособие по дисциплине “Электротехника и электроника”. Часть 1- электротехника. / авт сост....
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconКурсовая работа по Теоретическим основам электротехники Курсовая...
Курсовая работа по электротехнике для студентов заочного отделения является заключительным этапом подготовки специалиста по предмету...
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconМетодические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине...
«Технология производства транспортного электрооборудования и техническое нормирование» для специальности 190501 «Эксплуатация транспортного...
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconФгбоу впо «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова»
Теоретические основы электротехники для студентов-заочников электротехнических специальностей
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники icon1. 1 Система ппр электрооборудования и сетей
...
Кафедра электротехники и электрооборудования электротехника и основы электроники iconТеоретические основы электротехники м-31, первый семестр 2012/2013...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница