для бакалавров обучающихся по профилю подготовки 110800.62

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Рабочая программа дисциплины «Электротехника и электроника»
на основе модульной технологии обучения
Направление подготовки_______110800.62 «Агроинженерия»_____________
Профиль подготовки «Технический сервис в АПК»
Квалификация (степень) бакалавр-инженер
Форма обучения ____очная__
Орел 2012 год
Составитель ст. преподаватель_Фомин И.Н.
________________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» __________20__г.
Рецензент___к.т.н., доцент Астахов С.М._______________________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» __________20__г.
Программа обсуждена на заседании кафедры «Теплотехника и электротехника» протокол №______________________________ «__» ____________20__г.
Зав. кафедрой__ к.т.н., доцент Карпович Э.В.___________________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
«__» __________20__г.
Программа рассмотрена и одобрена методической комиссией факультета
протокол № ______ от «__» __________20__г.
Председатель методической комиссии факультета
к.т.н., доцент Коренев В.Н.___________________________________________
«__» __________20__г.
2
Лист согласования рабочей программы
Декан к.т.н., доцент Коношин И.В.___________________________________
«__» __________20__г.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
Программа обсуждена на заседании Ученого совета
протокол № ___от «__» __________20__г.
Секретарь Ученого совета факультета Махиянова Н.В.___________________
«__» __________20__г.
Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовки____110800.62 «Агроинженерия» «__» __________20__г.
протокол № ___от «__» __________20__г.
Председатель учебно-методической комиссии по направлению подготовки___ к.т.н., доцент Коренев В.Н..__________________________________
«__» __________20__г.
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
Заведующие выпускающих кафедр
д.т.н., профессор Кузнецов Ю.А.______________________________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
___________
«__» __________20__г.
д.т.н., профессор Коломейченко А.В.___________________________________
(ФИО, ученая степень, ученое звание)
___________
«__» __________20__г.
Отдел комплектования ЦНБ___Ишханова Е.В.__________________________
(ФИО)
3
«__» __________20__г.
Оглавление
Введение
1. Цели освоения дисциплины…………………………………………………6
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата ………………………6
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины……………………………………..………………………………………..6
4. Объем дисциплины и виды учебной работы…………………….…………8
5.Содержание дисциплины……………………………………………………..9
5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины………………………9
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий………………………….…… 12
5.3. Лабораторный практикум……………………………………………12
5.4. Самостоятельная работа студентов…………………………………13
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов………………………….………..15
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины модуля)………………………………………………………….……………………24
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)……….…25
4
Введение
В соответствии с Приказом № 552 Министерства образования и науки
Российской Федерации от 9 ноября 2009 года, ФГОС ВПО - эффективное использование электрических систем сельскохозяйственной техники, машин и
оборудования при производстве, хранении и переработке продукции растениеводства и животноводства, разработка электрифицированных технических средств для технологической модернизации сельскохозяйственного
производства, осуществление производственно - технологической, сервисной, научно - исследовательской и проектной видов деятельности с использованием электрификации, норм и правил применения электрической энергии.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС
ВПО по направлению 110800.62 «Агроинженерия». В соответствии с указанной методикой при расчётах трудоёмкости основных образовательных программ высшего профессионального образования в зачётных единицах исходим из того, что одна зачётная единица в ФГОС-3 соответствует 36 академическим часам общей трудоёмкости продолжительностью по 45 минут.
Рабочая программа по дисциплине «Электротехника и электроника»
разработана по модульному принципу для студентов, обучающихся по
направлению 110800.62 «Агроинженерия». Рабочая программа отражает все
виды учебных занятий и формы самостоятельной работы, а также формы
контрольных мероприятий и виды итоговой аттестации. В рабочей программе дан список основной и дополнительной литературы, указаны методические пособия.
Рабочая программа разработана на основании следующих документов:
1. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки бакалавров по направлению 110800.62 «Агроинженерия».
2. Учебный план.
5
1. Цели освоения дисциплины
Целью дисциплины является теоретическая и практическая подготовка
студентов в области электротехники и электроники в такой степени, чтобы
могли выбирать необходимые электротехнические, электронные, электроизмерительные устройства, уметь их правильно эксплуатировать при управлении производственными процессами.
Основные задачи дисциплины определяются квалификационными требованиями, заложенными в государственном образовательном стандарте
высшего профессионального образования по направлению подготовки
110800.62 «Агроинженерия».
Основными задачами изучения дисциплины являются:
- формирование у студентов минимально необходимых знаний основных электротехнических законов и методов анализа электрических, магнитных и электронных цепей;
- принципов действия, свойств, областей применения и потенциальных
возможностей основных электрических, электронных устройств и электроизмерительных приборов;
- основ электробезопасности, умения экспериментальным способом и
на основе паспортных и каталожных данных определять параметры и характеристики типовых электротехнических и электронных устройств.
2.Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Электротехника и электроника» относится к Профессиональному циклу дисциплин. Общая трудоёмкость 4 зачётных единицы (140
академических часов). Читается в 6 семестре. Форма промежуточной аттестации - экзамен.
3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины
При изучении дисциплины студент должен приобрести необходимый
уровень компетентности, который позволит ему осуществлять квалифицированные действия и принимать обоснованные решения в области электротехники и электроники.
Процесс изучения дисциплины «Электротехника и электроника»
направлен на формирование следующих компетенций:
 способность к использованию основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования (ПК-1);
6
способность разрабатывать и использовать графическую техническую документацию (ПК-2);
 способность решать инженерные задачи с использованием основных
законов механики, электротехники, гидравлики, термодинамики и тепломассообмена; знанием устройства и правил эксплуатации гидравлических машин
и теплотехнического оборудования (ПК-3);
 способность проводить и оценивать результаты измерений (ПК-5);
 способность обеспечивать выполнение правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны
труда и природы (ПК-7);
 способность использовать современные методы монтажа, наладки
машин и установок, поддержания режимов работы электрифицированных и
автоматизированных технологических процессов, непосредственно связанных
с биологическими объектами (ПК-13);
 готовность к участию в проведении исследований рабочих и технологических процессов машин (ПК-20);
 готовность к обработке результатов экспериментальных исследований;
готовностью к участию в проектировании технических средств и технологических процессов производства, систем электрификации и автоматизации
сельскохозяйственных объектов (ПК-21);
 готовность к участию в проектировании новой техники и технологии
(ПК-25).
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать: основные законы электротехники для электрических и магнитных цепей;
методы измерения электрических и магнитных величин, принципы работы основных электрических машин и аппаратов, их рабочие и пусковые
характеристики;
параметры современных полупроводниковых устройств: усилителей,
генераторов, вторичных источников питания, цифровых преобразователей
(ОК-1, ПК-3);
уметь: читать электрические и электронные схемы, грамотно применять в своей работе электротехнические электронные устройства и приборы,
первичные преобразователи и исполнительные механизмы;
определять простейшие неисправности, составлять спецификации (ОК1, ПК-3, ПК-5, ПК-21);
владеть: основными навыками технических измерений электрических
параметров современными измерительными средствами; навыками проектирования и анализа электрических цепей и электронных схем; знаниями основ
физиологии труда и безопасности жизнедеятельности (ОК-1, ПК-3, ПК-7,
ПК-21).

7
Выпускник должен четко представлять процесс потребления электроэнергии в технологическом процессе с целью ее экономии и повышения КПД
оборудования.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачётных единиц.
Виды учебной нагрузки
Всего
часов/
зач.ед
Аудиторные занятия (всего)
Семестры
5
6
50
50
Лекции
18
18
Лабораторные работы (ЛР)
32
32
Самостоятельная работа (всего)
31
31
Активные формы обучения: диспуты,
лекции-беседы, круглые столы
32
32
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
27
Экзамен
Общая трудоемкость:
140
140
4
4
В том числе
В том числе
Расчетно-графические работы
час
зач.ед.
8
5.Содержание дисциплины.
5.1. Содержание модулей и разделов дисциплины.
Семестр I (количество модулей 2)
Модуль I (Электрические и магнитные цепи)
Цель: в результате усвоения данного модуля формируются компетенции:
 способностью к использованию основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования
(ПК);
 способностью разрабатывать и использовать графическую техническую документацию
(ПК);
 способность решать инженерные задачи с использованием основных законов механики,
электротехники, гидравлики, термодинамики и тепломассообмена; знанием устройства и правил
эксплуатации гидравлических машин и теплотехнического оборудования (ПК);
 способностью обеспечивать выполнение правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны труда и природы (ПК);
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины, входящей
в данный модуль.
1. Электрические цепи постоянного и переменного тока
Содержание раздела
аудиторная работа
СРС
Основные принципы и свойства линейных электрических цепей. Эквивалентные
преобразования пассивных
участков электрических цепей. Расчет линейных цепей
с несколькими источниками
питания: метод уравнений
Кирхгофа, метод контурных
токов
Анализ электрических цепей
постоянного тока, режимы работы активных двухполюсников. Расчет линейных цепей с
несколькими источниками питания: метод узлового потенциала, метод эквивалентного генератора. Уравнение баланса
мощности. Расчет нелинейных
электрических цепей.
Схемы замещения. Резистивный, индуктивный и емкостной
элементы в цепях синусоидального тока. Уравнения электрического состояния и запись их
для мгновенных значений комплексных величин. Идеальные
элементы цепи переменного
тока. Способы компенсации
реактивной мощности.
Однофазные цепи синусоидального тока. Особенности
электромагнитных процессов
в цепях переменного тока.
Изображение синусоидальных функций времени радиусами-векторами в декартовой плоскости координат.
Последовательное соединение элементов в цепи синусоидального тока. Резонанс
напряжения. Параллельное
соединение элементов в цепи
переменного тока. Резонанс
9
2. Магнитные цепи
токов. Мощность цепи синусоидального тока. Техникоэкономическое значение повышения
коэффициента
мощности. Топографическая
векторная диаграмма.
Элементы трехфазных цепей.
Способы изображения симметричной системы ЭДС.
Классификация и способы
включения приемников в
трехфазную цепь. Соединение элементов трехфазной
цепи по типу "звезда". Соотношение между фазными и
линейными токами и напряжениями при таком включении. Соединение элементом
трехфазной цепи по типу
"треугольник". Соотношение
между фазными и линейными токами и напряжениями
при таком включении. Мощность трехфазных цепей.
Способы изменения активной мощности в трехпроводных и четырехпроводных
системах при симметричных
и несимметричных нагрузках.
Понятие магнитной цепи.
Подъемная сила электромагнита. Расчет магнитных цепей.
Понятие о переходных процессах. Законы коммутации. Переходные процессы, описываемее
однородными дифференциальными уравнениями
Магнитные материалы и их
свойства.
Модуль II (Электрические машины и основы электроники)
Цель: в результате усвоения данного модуля формируются компетенции:

способностью разрабатывать и использовать графическую техническую документацию (ПК);

способностью проводить и оценивать результаты измерений (ПК);
 способностью использовать современные методы монтажа, наладки машин и установок, поддержания режимов работы электрифицированных и автоматизированных технологических процессов, непосредственно связанных с биологическими объектами (ПК);
 готовностью к обработке результатов экспериментальных исследований; готовностью к участию
в проектировании технических средств и технологических процессов производства, систем электрификации и автоматизации сельскохозяйственных объектов (ПК);

готовностью к участию в проектировании новой техники и технологии (ПК).
10
3. Электрические машины
4.
Устройство,
принцип
действия и назначение
трансформаторов. Уравнения
электрического
состояния
обмоток
трансформатора. Энергетические диаграммы.
Режимы холостого хода
и короткого замыкания
трансформатора.
КПД
трансформатора. Внешняя
характеристика
трансформатора.
Измерительные трансформаторы. Автотрансформаторы.
Трехфазные трансформаторы.
Устройство и принцип
действия асинхронного
двигателя.
Получение
вращающегося магнитного поля. Скольжение.
ЭДС статора и ротора.
Устройство и принцип
действия машин постоянного тока. Работа машин постоянного тока.
Работа машины в режиме генератора и электродвигателя. Электродвигатели постоянного тока
с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением.
Вращающий момент и механическая
характеристика
асинхронного электродвигателя. Естественные и искусственные механические характеристики. Энергетическая диаграмма АД, виды
потерь и КПД двигателя. Коэффициент мощности двигателя и способы его повышения.
Пуск
асинхронных
электродвигателей и регулирование скорости их вращения. Регулирование скорости
вращения якоря электродвигателя постоянного тока. Области применения электродвигателей постоянного тока.
Источники вторичного электропитания. Усилители электрических сигналов. Импульсные и автогенераторные устройства. Микропроцессорные средства
Основы электроники. Электри- Электроника, ее роль в
ческие измерения
развитии науки, техники,
впроизводстве. Классификация
основных
устройств. интегральные
микросхемы,
индикаторные приборы, фотоэлектрические полупроводниковые приборы.
Электрические измерения: измерение мощности и энергии, измерение
токов и напряжения, сопротивлений. Электрические измерения неэлектрических величин.
11
Системы
измерительных
приборов. Цифровые электронные
измерительные
приборы.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий.
№ раздела дисци- Лекц.
плины, входящей в
данный
модуль
(см.5.1)
ЛЗ
СРС
Всего
часов
Модуль 1
1. Электрические
цепи постоянного и
переменного тока.
2. Магнитные цепи
8
16
16
40
Модуль 2
Семестр 7
3. Электрические машины.
4. Основы электроники. Электрические измерения
8
16
17
41
Модуль 2
Модуль 1
5.3. Лабораторный практикум.
№раздела
дисциплины,
входящей в
данный модуль (см.5.1)
Наименование
Трудоемкость
лабораторных работ
1
Анализ электрических цепей постоянного
тока
4
1
Резонанс напряжений
4
1
Резонанс токов
4
1
Трехфазные электрические цепи
4
3
Исследование трансформатора
4
3
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором
4
3
Машины постоянного тока
4
4
Исследование биполярного транзистора
4
(час.)
12
5.4. Самостоятельная работа студентов.
Самостоятельное изучение теоретического
материала
Домашнее
решение задач
Написание
реферата
Анализ электрических
цепей постоянного тока, режимы работы активных двухполюсников.
Расчет
линейной
электрической цепи
постоянного
тока с одним источником электрической энергии
Расчет
линейной
электрической цепи
постоянного
тока с несколькими
источниками электрической энергии
Модуль 1
Расчет линейных цепей
с несколькими источниками питания: метод
узлового потенциала,
метод эквивалентного
генератора. Уравнение
баланса мощности.
Подготовка
к отчету по
модулям
изучение теоретического
материала.
Трудоемкость
(час.)
2
изучение теоретического
материала.
2
Расчет
нелинейных
электрических цепей.
*
изучение теоретического
материала.
1
Схемы замещения. Резистивный, индуктивный и емкостной элементы в цепях синусоидального тока.
Уравнения электрического состояния и запись их для мгновенных значений комплексных величин.
Идеальные
элементы
цепи переменного тока.
*
Расчет неразветв- изучение теоленной линейной ретического
цепи синусоидаль- материала.
ного тока
2
*
изучение теоретического
материала.
1
*
изучение теоретического
материала.
1
Способы компенсации
реактивной мощности.
*
изучение теоретического
материала.
1
Понятие о переходных
процессах.
Законы
коммутации.
*
изучение теоретического
материала.
1
изучение теоретического
материала.
1
изучение теоретического
1
Переходные процессы,
описываемее однородными дифференциальными уравнениями
Магнитные материалы
и их свойства.
*
13
Измерительные трансформаторы.
*
изучение теоретического
материала.
1
Автотрансформаторы.
*
изучение теоретического
материала.
1
Трехфазные трансформаторы.
*
изучение теоретического
материала.
1
Вращающий момент и
механическая характеристика асинхронного
электродвигателя.
Естественные и искусственные механические
характеристики.
*
1
Энергетическая
диаграмма АД, виды потерь и КПД двигателя.
*
Определение
ос- изучение теоновных параметров ретического
и построение ха- материала.
рактеристик электрических машин
по паспортным и
каталожным данным
изучение теоретического
материала.
….
Модуль 2
материала.
1
Коэффициент мощности двигателя и способы его повышения.
*
изучение теоретического
материала.
1
Пуск
асинхронных
электродвигателей
и
регулирование скорости их вращения.
Регулирование скорости вращения якоря
электродвигателя постоянного тока.
Области
применения
электродвигателей постоянного тока
*
изучение теоретического
материала.
2
*
изучение теоретического
материала.
2
*
изучение теоретического
материала.
1
Источники вторичного
электропитания.
*
изучение теоретического
материала.
2
Расчет усилителя изучение теонапряжения, мощ- ретического
ности с заданной материала.
частотной характеристикой
2
Усилители электрических сигналов.
14
Импульсные и автогенераторные устройства.
*
изучение теоретического
материала.
2
Микропроцессорные
средства
*
изучение теоретического
материала.
2
Системы измерительных приборов.
*
изучение теоретического
материала.
2
Цифровые электронные
измерительные приборы.
*
изучение теоретического
материала.
1
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Порядок проведения текущих отчетов по модулям
Модуль №1 включает следующие разделы:
- электрические цепи постоянного и переменного тока;
- магнитные цепи
Общее количество часов в модуле 40 часов, в том числе лекций 8, лабораторных работ 16 часов,CРC 16 часов.
Контроль знаний по модулю включает:
1. Защита студентами лабораторных работ.
2. Опрос студентов по материалам лекций.
3. Выполнение расчетно-графической работы.
Примерный перечень вопросов
Тема «Основные определения и методы расчета электрических цепей»
1. Основные понятия и обозначения электрических величин и элементов
электрических цепей (ГОСТ 19880-74, ГОСТ 1492-77, ГОСТ 2.730-73, ГОСТ 149477).
2. Источники и приемники электрической энергии. Схемы замещения
электротехнических устройств.
3. Топологические понятия теории электрических цепей.
15
4. Классификация цепей: линейные и нелинейные, неразветвленные и разветвленные с одним и несколькими источниками питания, с сосредоточенными и
распределенными параметрами.
5. Основные принципы, теоремы и законы электротехники. Принцип непрерывности (замкнутости) электрического тока и магнитного потока. Законы Ома и
Кирхгофа.
6. Методы анализа и расчета линейных электрических цепей постоянного
тока. Анализ и расчет разветвленных электрических цепей с несколькими источниками питания путем составления и решения систем уравнений по законам
Кирхгофа, применения методов узловых потенциалов и эквивалентного активного двухполюсника.
Тема «Анализ и расчет линейных цепей переменного тока»
1. Способы представления (в виде временных диаграмм, векторов,
комплексных чисел) и параметры (амплитуда, частота, начальная фаза) синусоидальных функций.
2. Мгновенное, среднее и действующее значения синусоидального тока (напряжения).
3. Активное, реактивное и полное сопротивления ветви.
4. Фазовые соотношения между током и напряжением. Мощность в цепях переменного тока. Коэффициент мощности (cosφ) и его техникоэкономическое значение.
5. Комплексный метод расчета линейных схем цепей переменного тока.
Комплексное сопротивление и комплексная проводимость ветви.
6. Комплексная мощность и баланс мощности в цепях синусоидального
тока.
7. Резонансные явления в электрических цепях, условия возникновения,
практическое значение.
8. Частотные свойства цепей переменного тока.
9. Понятие о линейных четырехполюсниках.
10. Понятие об электрических цепях с индуктивной (магнитной)
связью.
11. Анализ и расчет трехфазных цепей переменного тока.
12. Элементы трехфазных цепей.
13. Способы изображения и соединения фаз трехфазного источника
питания и приемников энергии.
14. Трех- и четырехпроводные схемы питания приемников. Назначение нейтрального провода.
15.Мощность трехфазной цепи. Коэффициент мощности. Техника безопасности при эксплуатации устройств в трехфазных цепях.
16. Переходные процессы в электрических цепях. Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации.
16
17. Анализ переходных процессов в цепях с одним накопителем. Влияние параметров цепи на длительность переходного процесса, постоянная
времени цепи.
18. Анализ процессов с двумя накопителями энергии.
19. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях
при их подключении к источнику синусоидального напряжения.
20. Метод переменных состояния и операторный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях.
Тема «Анализ и расчет электрических цепей с нелинейными элементами»
1. Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов. Управляемые
нелинейные элементы.
2. Анализ и расчет цепей постоянного тока с нелинейными элементами при
последовательном и параллельном их включении.
3. Анализ и расчет цепей переменного тока с нелинейными элементами.
Инерционные и безынерционные нелинейные элементы.
4. Анализ и расчет нелинейных цепей при одновременном воздействии источников постоянного и переменного напряжений.
Тема «Анализ и расчет магнитных цепей»
1. Основные магнитные величины и законы электромагнитного поля.
2. Свойства и характеристики ферромагнитных материалов.
3. Применение закона полного тока для анализа и расчета магнитной цепи
с магнитопроводом без воздушного зазора и с воздушным зазором.
4. Магнитные цепи переменных магнитных потоков.
5. Особенности расчета электромагнитных процессов в катушке с магнитопроводом.
6. График мгновенных значений магнитного потока и тока в обмотке дросселя при синусоидальном напряжении.
7. Эквивалентный синусоидальный ток и схема замещения катушки с магнитопроводом. Расчет параметров схемы замещения. Векторная диаграмма.
8. Влияние величины воздушного зазора в магнитопроводе на изменение
индуктивного сопротивления катушки.
9. Энергия и механические силы в электромеханических системах. Энергия магнитного поля катушки, сила тяги электромагнита.
Модуль №2 включает следующие разделы:
- электрические машины;
- основы электроники и электрические измерения.
Общее количество часов в модуле 41 часов, в том числе лекций 8, лабораторных работ 16, CРC 17 час.
17
Контроль знаний по модулю включает:
1. Защита студентами лабораторных работ.
2. Опрос студентов по материалам лекций.
3. Выполнение расчетно-графической работы.
Примерный перечень вопросов
Тема «Трансформаторы»
1. Назначение и области применения трансформаторов. Устройство и
принцип действия однофазного трансформатора.
2. Анализ электромагнитных процессов в трансформаторе, схема замещения.
3. Потери энергии в трансформаторе.
4. Внешние характеристики.
5. Паспортные данные трансформатора и определение номинального тока,
тока короткого замыкания в первичной обмотке и изменения напряжения на вторичной обмотке.
6. Устройство, принцип действия и области применения трехфазных
трансформаторов.
7. Устройство, принцип действия и области применения автотрансформаторов.
8. Особенности силовых трансформаторов малой мощности.
9. Измерительные трансформаторы напряжения и тока.
10. Схемы включения.
11. Погрешности измерений при использовании измерительных трансформаторов.
Тема «Машины постоянного тока (МПТ)»
1. Устройство и принцип действия МПТ, режимы генератора, двигателя и
электромагнитного тормоза.
2. Способы возбуждения МПТ.
3. Энергетические и электромагнитные процессы в МПТ.
4. Работа и характеристики электромашинных генераторов.
5. Работа и эксплуатационные свойства двигателей, регулирование скорости, пуск двигателей.
6. Особенности МПТ малой мощности.
Тема «Асинхронные машины»
1. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя.
2. Вращающееся магнитное поле статора.
3. Магнитное поле машины. ЭДС обмоток статора и ротора.
4. Скольжение. Частота вращения ротора.
5. Электромагнитный момент.
18
6. Механические и рабочие характеристики.
7. Энергетические диаграммы.
8. Паспортные данные.
9. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.
10. Реверсирование и регулирование частоты вращения.
11. Понятие о работе асинхронной машины в режиме генератора.
12.
Принцип работы и применения однофазных и двухфазных асинхронных машин.
13.
Асинхронные исполнительные двигатели и тахогенераторы.
14. Понятие о линейных двигателях.
15. Моделирование работы асинхронных машин на ЭВМ.
Тема «Синхронные машины»
1. Устройство и принцип действия трехфазного синхронного генератора.
2. Работа генератора в автономном режиме.
3. Схема замещения фазы обмотки якоря.
4. Мощность и электромагнитный момент.
5. Внешняя и регулировочная характеристики.
6. Устройство и принцип действия синхронного двигателя.
7. Частота вращения ротора.
8. Пуск двигателя.
9. Вращающий момент, угловые характеристики.
10. Регулирование коэффициента мощности.
11. Подключение синхронных машин к энергосистеме. Регулирование активной и реактивной мощностей.
12. Работа синхронной машины в режиме синхронного компенсатора.
13. Особенности работы синхронных машин малой мощности: реактивных,
шаговых и с постоянными магнитами.
14. Устройство и принцип действия сельсинов и поворотных трансформаторов.
13. Моделирование работы электрических машин на ЭВМ.
Тема «Элементная база современных электронных устройств»
1. Электроника, ее роль в развитии науки, техники, в производстве и управлении.
2. Классификация основных устройств, перспективы развития.
3. Условные обозначения, принцип действия, характеристики и назначение
полупроводниковых диодов, транзисторов, тиристоров.
4. Интегральные микросхемы: классификация, маркировка, назначение.
5. Индикаторные приборы. Понятие об электровакуумных приборах.
6. Фотоэлектрические полупроводниковые приборы. Понятие об оптоэлектронных приборах.
19
Тема «Источники вторичного электропитания»
1. Полупроводниковые выпрямители: классификация, основные параметры.
2. Электрические схемы и принцип работы выпрямителя.
3. Электрические фильтры.
4. Стабилизаторы напряжения и тока.
5. Тиристорные преобразователи как источники регулируемого напряжения.
6. Принципы управления тиристорными преобразователями.
7. Понятие об инверторах.
8. Возможность работы управляемого преобразователя в выпрямительном
и инверторном режимах.
9. Понятие об автономных инверторах, понятие о конверторах.
10. Понятие о преобразователях частоты.
Тема «Усилители электрических сигналов»
1.
Классификация и основные характеристики усилителей.
2.
Анализ работы однокаскадных и многокаскадных усилителей.
3.
Усилители напряжения, мощности, понятие об избирательных
усилителях.
4.
Усилители постоянного тока.
5.
Дрейф нуля.
6.
Дифференциальные каскады.
7.
Операционный усилитель (ОУ) - основа современной аналоговой схемотехники.
8.
Обратные связи в операционных усилителях, их влияние на параметры и характеристики усилителя.
9.
Основные типы усилителей на базе ОУ.
10.
Решающие усилители и RC-фильтры.
Тема «Импульсные и автогенераторные устройства»
1. Импульсные устройства: принципы работы и анализа.
2. Электронные ключи и простейшие формирователи импульсных сигналов.
3. Триггеры: классификация, принцип работы. Электрические схемы
4. Основы теории автогенераторов. Баланс амплитуд и фаз.
5. Автогенераторы синусоидальных сигналов (LC- и RC-типа).
6. Генераторы линейно изменяющихся напряжений (ГЛИН).
7. Мультивибраторы.
8. Примеры схемной реализации на базе ОУ.
Тема «Основы цифровой электроники»
1. Общие сведения о цифровых электронных устройствах.
2. Логические операции и способы их аппаратной реализации.
20
3. Сведения об интегральных логических схемах.
4. Устройства комбинационной логики: сумматоры, шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, компараторы.
5. Элементы памяти, цифровые триггеры, регистры и цифровые счетчики импульсов.
6. Индикация цифровой информации.
7. Понятие об аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователях.
Тема «Микропроцессорные средства»
1. Микропроцессор (МП), назначение, классификация, структура МП.
2. Принцип работы МП.
3. Центральный процессор.
4. Циклы исполнения операций.
5. Временные диаграммы.
6. Связь процессорного модуля с модулями ввода-вывода и запоминающими устройствами.
7. Понятие о программном обеспечении МП-системы.
8. Блок-схемы программ, методы адресации.
9. Обработка прерываний. Программирование ввода-вывода информации.
10. Организация интерфейсов.
11. Способы передачи данных.
12. Примеры использования МП для управления и контроля технологическими процессами, при проведении исследований, сборе информации и
др. операций.
Тема «Электрические измерения и приборы»
1. Измерения электрических и неэлектрических величин. Методы измерений: прямые и косвенные.
2. Аналоговые электроизмерительные приборы прямого преобразования:
устройство, принцип действия, области применения.
3. Измерение электрических величин: токов, напряжений, сопротивлений, мощности и энергии.
4. Преобразователи неэлектрических величин: генераторные и параметрические.
5. Понятие о мостовых и компенсационных методах измерений электрических и неэлектрических величин.
6. Цифровые электронные измерительные приборы: классификация,
структурные схемы.
7. Характеристики цифровых приборов: вольтметров, мультиметров, частотомеров, фазометров и т.д. и осциллографа.
21
8. Понятие об автоматических регистрирующих измерительных приборах
и автоматизированных системах управления технологическими процессами.
6.3 Шкала интервальных баллов, соответствующая итоговой
оценке
Семестр VI
Вопрос 1
0…50
Кол-во баллов, необходимых для экзамена/зачета
28…50
Вопрос 2
0…50
28…50
Всего
0…100
56…100
Вопрос
Кол-во баллов
Для получения зачета по дисциплине необходимо набрать при ответе
на 2 вопроса минимальное суммарное количество баллов 56 из максимальных 100.
Таблица пересчета в традиционные оценки
Бальная оценка
70…84
0…54
55...69
Академическая
оценка
неудовл.
удовл.
хорошо
отлично
Зачет
незачтено
зачтено
зачтено
зачтено
22
85...100
Распределение баллов в семестре
Результирующий балл за работу в семестре и на итоговом экзамене/зачете
 100 баллов


Работа в семестре
+
Основные баллы по результатам текущего контроля знаний
 60 балов
-отчет по модулю;
-отчет по лабораторным работе;
-отчет по РГР;
Дополнительные баллы
по результатом самостоятельной работы и участия в активных формах обучения
 25 баллов
-домашнее решение задач;
-защита реферата;
-работа с интернет – тренажерами;
-активное участие в занятиях,
проводимых в активной форме
Поощрительные баллы
По
результатом
научноисследовательской и творческой
работы  15 баллов
-олимпиады;
-конкурсы;
-выступление на конференциях,
круглых столах и т.п.;
-публикация статей;
-выполнение
индивидуальных
творческих заданий
23
Итоговый
экзамен/зачет
 100 баллов
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
(модуля)
Рекомендуемая литература:
Основная литература:
7.
1. Горбунов А.Н., Кабанов И.Д. , Кравцов А.В. , Петров В.А. и др.
Электротехника, учебник для с/х вузов.-М.: УМК «Триада», 2003 – 264 с. ил.
2. Иванов И.И., Соловьев Г.И. Электротехника: учеб.пособие/И.И.
Иванов., Г.И. Соловьев.- СПб.: Издательство Лань, 2009. – 496 с.
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. Учеб. Для вузов/ А.С.
Касаткин, М.В. Немцов. – 11-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2007. – 542 с.
4. Кононенко Е.В., Кононенко К.Е., Писаревский Ю.В. Электрические
машины постоянного тока и трансформаторы: Учеб. пособие. – Воронеж:
Издательство «Кварта», 2002. – 112 с.
5. Копылов И.П. Электрические машины: Учебник. 2-е изд., перераб. М.: Высшая школа; Логос; 2000. - 607 с.
6. Мурзин Ю.М. Электротехника: учеб.пособие/ Ю.М. Мурзин, Ю.И.
Волков. – СПб.: Питер, 2007. – 443 с.
7. Панфилов В.А. Электрические измерения: учебник/ В.А. Панфилов.
– М.: Академия, 2004. – 288 с.
8. Прянишников В.А. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах:
Практическое пособие / В.А. Прянишников, Е.А. Петров, Ю.М.. Осипов –
СПб.: Корона принт, 2001. – 336 с.
9. Рекус Г.Г. Основы электротехники и электроники в задачах с решениями: Учеб.пособие/ Г.Г.Рекус. – М.: Высш.шк., 2005. – 343 с.
10. Электротехника и электроника: Учеб. пособие для студ. высш.
учеб. заведений/М.А. Жаворонков, А.В. Кузин. – М.: Издательский центр
«Академия», 2005. – 400 с.
Дополнительная литература:
1. Паначевный Б.И. Курс электротехники: учебник/Б.И. Паначевный. –
2-е изд., дораб.- Ростов н/Д; Харьков, Феникс, Торсинг, 2002, - 288 с.
2. Электрические и магнитные цепи: Учеб. для вузов./В.Г. Герасимов,
Э.В. Кузнецов, О.В. Николаева, М.С. Цепляева, Я.А. Шнейберг;под редакцией В.Г. Герасимова. - М.:Энергоатомиздат, 1996.-228с.
3. Электромагнитные устройства и электрические машины./В.И. Киселев, А.И. Копылов, Э.В. Кузнецов, Д.Н. Морозов, В.Б. Соколов,
И.В.Сильванский; под редакцией В.Г. Герасимова.М.:Энергоатомиздат,
1997.-272с.
24
4. Электрические измерения и основы электроники./Г.П. Гаев,
В.Г.Герасимов, О.М. Князьков, Э.В. Кузнецов, П.С. Культисов,В.Г. Сергеев,
В.Е. Соломенцев; под редакцией В.Г. Герасимова.М.:Энергоатомиздат, 1998.432с.
5. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 1998. – 752 с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Универсальный лабораторный стенд ЛСОЭ-5.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с
учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
25