Аннотация дисциплины базовой части цикла «ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЦИКЛ»

Аннотация дисциплины
базовой части цикла
«ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЦИКЛ»
Аннотация примерной программы учебной дисциплины
«Электрические и электронные аппараты»
1. Цели и задачи дисциплины
Цели дисциплины
Цель преподавания дисциплины – получение студентами глубоких знаний по
вопросам, связанных с устройством, применением и сущностью физических процессов,
протекающих в электрических и электронных аппаратах, используемых в производстве и
распределении энергии.
Задачи дисциплины
Изучение дисциплины предполагает овладевание основами расчета и выбора
электрических и электронных аппаратов с последующим практическим использованием этих
основ.
2. Требование к уровню освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого
следующих компетенций:
 способности демонстрировать базовые знания в области
естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать
основные законы в профессиональной деятельности, применять
методы математического анализа и моделирования, теоретического
и экспериментального исследования (ПК-2);
 готовности выявить естественнонаучную сущность проблем,
возникающих в ходе профессиональной деятельности, и
способностью привлечь для их решения соответствующий физикоматематический аппарат (ПК-3);
 способности использовать методы анализа и моделирования
линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и
переменного тока (ПК-11);
 способности к монтажу, регулировке, испытаниям и сдаче в
эксплуатацию электроэнергетического и электротехнического
оборудования (ПК-46);
 готовности к наладке и опытной проверке электроэнергетического и
электротехнического оборудования (ПК-47).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:



физические явления в электрических аппаратах;
электрические аппараты, как средства управления режимами работы, защиты и
регулирования параметров электротехнических и электроэнергетических
систем;
классификацию, назначение, основные схемотехнические решения устройств
силовой электроники.
Уметь:

применять, эксплуатировать и производить выбор электрических аппаратов.
Владеть:


методами расчета переходных и установившихся процессов в линейных и
нелинейных электрических цепях;
методами расчета параметров электрических аппаратов.
3. Содержание дисциплины. Общие разделы.
3.1 Наименование тем лекций, их содержание
Тема 1 Введение
Предмет и задачи курса. Общие определения и классификация электрических и
электронных аппаратов. Роль электрических и электронных аппаратов в автоматизации
установок. Основные требования, предъявляемые к электрическим и электронным
аппаратам.
Тема 2 Электродинамические усилия в аппаратах
Методы расчета электродинамических усилий в простейших случаях (силы между
двумя параллельными проводниками). Электродинамическая стойкость аппаратов.
Тема 3 Нагрев электрических аппаратов
Нагрев электрических и электронных аппаратов в длительном, в кратовременном
режимах работы и в режиме короткого замыкания. Допустимые температуры нагрева для
различных частей электрических и электронных аппаратов в этих режимах. Термическая
стойкость электрических и электронных аппаратов.
Тема 4 Электрические контакты
Виды различных контактных соединений. Требования к контактам и контактным
соединениям. Переходное соединение в месте контактных соединений двух проводников и
факторы, определяющие его значение. Нагрев контактов, их эрозия и окисление.
Механический и электрический износ контактов при их замыкании и размыкании, материал
и конструкция контактов. Расчет и выбор контактного нажатия.
Тема 5 Электрическая дуга в процессе коммутации электрической цепи
Свойства электрической дуги и ее характеристики. Условия гашения дуги постоянного
и переменного тока. Дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения.
Тема 6 Электромагнитные механизмы
Магнитные цепи электрических аппаратов. Расчет магнитных цепей на постоянном
токе. Сила тяги электромагнитов постоянного и переменного тока. Устранение вибрации
якоря электромагнита переменного тока. Тяговые характеристики электромагнитов
постоянного и переменного тока. Время срабатывания и отпускания электромагнитных
механизмов. Методы ускорения и замедления срабатывания электромагнитных механизмов.
Тема 7 Реле
Определение; классификация (по функциональному назначению, по принципу
действиия, по конструктивному исполнению); требования, предъявляемые к реле; параметры,
характеристики и выбор реле.
Измерительные реле. Конструкция, принцип действия:
- электромеханические (электромагнитные, поляризованные, герконовые,
электродинамические, магнитоэлектрические и индукционные);
- тепловые;
- терморезисторные;
- бесконтактные (электронные).
Логические реле. Конструкция, принцип действия:
- реле времени (с замедлителями на основе: к.з. витка, часового механизма, пневмодросселя, гидродросселя, двигательно-барабанного, теплового элемента, емкостнонакопительного элемента);
- промежуточное;
- указательное.
Тема 8 Контроллеры, командаппараты и реостаты
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
контролеров, командаппаратов и реостатов:
- силовые контроллеры (барабанные, кулачковые, плоские);
- командаппараты (кнопки управления, пакетные и универсальные переключатели);
- резисторы и реостаты (пусковые и ускорегулирующие).
Тема 9 Силовые коммутационные электрические аппараты
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор силовых
коммутационных аппаратов:
- контакторы;
- магнитные пускатели;
- автоматические выключатели (автоматы);
- предохранители (трубчатые, резьбовые; блок предохранители-выключатель).
Тема 10 Электромагнитные муфты
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
электромагнитных муфт:
- фрикционных муфт;
- ферропорошковых муфт;
- гистерезисных муфт;
Тема 11 Датчики неэлектрических и электрических величин
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
датчиков (элекромеханических, индуктивных, емкостных, радиационных, акустических,
тензодатчиков, термопар, датчиков на основе эффекта Холла)
Тема 12 Силовые электронные ключи
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор ключей,
выполненных на основе силовых диодов, транзисторов, тиристоров и модулей (составных
ключей)
Тема 13 Системы управления силовых электронных аппаратов
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор систем
управления, функционирующих на различных принципах.
Тема 14 Электронные коммутационные аппараты постоянного и переменного
тока
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
электронных реле, электронных и гибридных контакторов.
Тема 15 Электронные регуляторы постоянного и переменного тока
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
регуляторов напряжения, тока, мощности и сопротивления непрерывного и импульсного
действия.
Тема 16 Электронные аппараты защиты
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор
электронных аппаратов защиты, выполненных на основе транзисторов, микросхем и
микропроцессоров.
Тема 17 Электромагнитные управляющие компоненты
Дроссели
насыщения
(без
подмагничивания,
с
подмагничиванием,
с
самоподмагничиванием).
Назначение, устройство и принцип действия, требования, параметры и выбор аппаратов:
- бесконтактные магнитные реле (БМР);
- феррорезонансные стабилизаторы напряжения и тока.
3.2 Список тем для самостоятельного изучения
Тема 1. Общие сведения о дуговом разряде
Тема 2 Физические явления в электронных аппаратах
Тема 3 Тиристорный пускатель
Тема 4 Микропроцессор, его структура и функции
Тема 5 Измерительные трансформаторы тока и напряжения
Тема 6 Основные направления использования микропроцессоров в
электрических аппаратах
Тема 7 Термомагнитные реле
Тема 8 Комплектные распределительные устройства низкого напряжения
Тема 9 Вакуумные контакторы низкого напряжения
Тема 10 Выключатели нагрузки низкого напряжения
Тема 11 Токоограничивающие устройства в автоматах защиты
Тема 12 Управляемые и самовосстанавливающиеся предохранители
Тема 13 Устройства защитного отключения