Скачать 150.94 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ИЭТ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140400 Электротехника и энергетика Профиль(и) подготовки: Электротехнологические установки и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципа действия, конструкций и характеристик электрических преобразователей энергии, используемых в качестве источников питания электротехнологических установок (ЭТУ). По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Электротехнологические установки и системы" направления 140400 Электротехника и энергетика. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Электроника", " Силовая электроника", "Электрические машины". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Электротехнологические установки и" системы, "Системы автоматического управления электротехнологическими установками" и "Элементы систем управления электротехнологическими установками", а также программы магистерской подготовки «Электротехнологические установки, включая электроснабжение и управление». 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: 1.Области применения и классификация источников питания ЭТУ Источники питания для резистивного, индукционного и дугового нагрева. Классификация источников электропитания: электромеханические, электрические, полупроводниковые, ламповые. Согласование источника питания с электротехнологической нагрузкой. Электрические и энергетические характеристики. Влияние преобразователей на питающую сеть. Методы снижения влияния преобразователей на питающую сеть. 2. Электромашинные и электромагнитные преобразователи энергии Электромашинные преобразователи постоянного и переменного тока – электромашинные генераторы. Электромашинные преобразователи частоты. Принципы действия и характеристики электромашинных преобразователей. Регулировочные характеристики. Энергетические и массогабаритные показатели. Области применения. Сравнение электромашинных преобразователей с другими источниками питания. Электромагнитные преобразователи: регулируемые трансформаторы, индукционные регуляторы. Способы регулирования выходного напряжения трансформаторов. Параметрические источники питания. Энергетические характеристики. Трансформаторы специального назначения - печные и преобразовательные: конструкция, схемы соединения, назначение, энергетические характеристики. Работа трансформаторов на печную нагрузку. Параллельное включение трансформаторов. Элементы защиты и сигнализации трансформаторных агрегатов. Маркировка трансформаторов. Переключатели ступеней напряжения – электрические схемы, принцип работы, конструкция. 3. Полупроводниковые преобразователи переменного напряжения Классификация полупроводниковых преобразователей. Тиристорные регуляторы напряжения с фазоимпульсным и широтно-импульсным управлением. Электрические схемы регуляторов, однофазные и трехфазные регуляторы. Электрические и энергетические характеристики. Работа регулятора на активную и индуктивную нагрузку. Работа регулятора на выпрямитель. Способы улучшения энергетических характеристик тиристорного регулятора напряжения. Комбинированное регулирование. 4. Управляемые тиристорные выпрямители Принцип действия и схемы управляемых выпрямителей. Реверсивные и нереверсивные выпрямители. Режимы работы управляемых выпрямителей: выпрямительный, инверторный. Параллельная и последовательная работа выпрямителей. Параллельное и последовательное включение вентилей. Фильтры. Параметрический источник тока и его совместная работа с выпрямителем. Источники тока и напряжения. Преобразователи пониженной частоты. Системы автоматической стабилизации тока и напряжения. Схемы управляемого выпрямителя с отрицательной обратной связью по току. Работа выпрямителя на дуговую нагрузку. Регулировочные и энергетические характеристики. Методика расчета трехфазного выпрямителя. Элементы защиты и сигнализации выпрямительных агрегатов. 5. Импульсные преобразователи напряжения на транзисторах и тиристорах Импульсные преобразователи тока и напряжения. Классификация импульсных источников питания. Нулевые и мостовые схемы вентильных преобразователей. Способы запирания тиристоров. Методика расчета вентильных ключей. Источники питания с накопителем энергии. Индуктивный и емкостной накопители энергии. Индуктивно-емкостные формирователи выходных импульсов. Источники питания накопителей энергии. Схемы разрядных цепей. Расчет накопителей энергии. Согласование импульсного источника питания с резистивной, емкостной и дуговой нагрузкой. 6. Преобразователи средней частоты Классификация, принцип действия и области применения преобразователей частоты. Преобразователи средней частоты: электромашинные, тиристорные. Конструкция, принцип действия, режимы работы, электрические характеристики. Параллельная работа машинных преобразователей. Тиристорные преобразователи частоты – электрические схемы, принцип работы, пусковые и электрические характеристики. Инверторы тока и резонансные инверторы. Параллельная работа преобразователей. Согласование работы преобразователей с электротехнологической нагрузкой. 7. Транзисторные преобразователи высокой частоты Классификация, принцип действия, области применения, схемные решения. Диапазон частот транзисторных преобразователей. Электрические схемы транзисторных преобразователей частоты. Режимы работы. Параллельная работа транзисторов. Работа транзисторов на индуктивную и емкостную нагрузку. Расчет нагрузок транзисторов. 8. Ламповые генераторы высокой частоты Ламповые генераторы – структурная схема и принцип работы. Генераторная лампа и колебательный контур. Источники питания. Обратные связи. Построений электрических схем лампового генератора и методика его расчета. Работа лампового генератора на технологическую нагрузку. 9. Источники питания СВЧ – установок Области применения, принцип действия, схемные решения, рабочие частоты. Магнетроны – электрические схемы, режимы работы. Способы регулирования напряжения нагрузки. Согласование магнетрона с резонансной камерой. Энергетические характеристики. 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты (курсовые работы) учебным планом не предусмотрены. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Также проводятся проблемные лекции по вопросам выбора рациональных схем источников питания различных ЭТУ. Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям, тестам, контрольным работам, подготовку к зачету. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, анализ и оценка домашних заданий. Аттестация по дисциплине – зачет. Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за зачет. В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Ю.М. Миронов, А.Н. Миронова. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 376 с. 2. Рубцов В.П. Исполнительные элементы систем автоматического управления электротехнологическими установками: Учебное пособие по курсу «Автоматическое управление электротехнологическими установками». – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 56 с. б) дополнительная литература: 1. Фарнасов Г.А. Электротехника, электроника, электрооборудование: Учебник для вузов. – М.: «ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 2000. – 392 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: презентации, методические разработки, компьютерные модели, разработанные на кафедре ФЭМАЭК, а также пакеты программ: Matlab: Программные средства разработки программного обеспечения электронных образовательных ресурсов MathCAD 13: Программные средства разработки программного обеспечения электронных образовательных ресурсов SIMULINK: Программные средства расчета переходных процессов. Стандартное программное обеспечение MS Office, Matlab Программные средства разработки программного обеспечения электронных образовательных ресурсов MathCAD 13 Программные средства разработки программного обеспечения электронных образовательных ресурсов 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины используются учебные аудитории, снабженные мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, класс персональных компьютеров, программируемые промышленные контроллеры, стенды и макеты. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и профилю «Электротехнологические установки и системы». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: д.т.н. профессор Рубцов В.П. «УТВЕРЖДАЮ» Зав.кафедрой ФЭМАЭК Серебрянников С.В. д.т.н. профессор |