Электрические аппараты

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Марийский Государственный технический университет»
ЙОШКАР-ОЛИНСКИЙ АГРАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ ГОУ ВПО «МарГТУ»
Рабочая программа
дисциплины «Электрические аппараты»
для специальностей 190501.51 «Эксплуатация транспортного
электрооборудования и автоматики »
Йошкар-Ола
2011
ОДОБРЕНА
ЦК «Электротехнических дисциплин
и профессиональных модулей»
Протокол № ____
Составлена в соответствии с
Государственными требованиями
к минимуму содержания и уровню
подготовки
выпускника
по
специальности 190501.51
«Эксплуатация транспортного
электрооборудования и автоматики»
Председатель ЦК
________________/Бояршинова Т.И./
«___»________________2011г.
Зам. директора по УМР
________________/Лямина Г.В./
«___»__________2011г.
Автор:
Т.В.
Шулепова,
преподаватель
электротехнических
дисциплин,
II квалификационной категории, Йошкар-Олинский аграрный колледж ГОУ ВПО
«МарГТУ»
Рецензенты: 1. Васильев В.И., преподаватель высшей квалификационной категории
2. Смоленцев Ю.Н. преподаватель, I квалификационной категории,
Йошкар-Олинский аграрный колледж ГОУ ВПО «МарГТУ»
При разработке рабочей программы использованы:
1. Государственный
образовательный
стандарт
среднего
профессионального
образования, утвержденный Минобразованием РФ 20.02.02 г. Государственные
требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по
специальности 190501.51 «Эксплуатация транспортного электрооборудования и
автоматики», (базовый уровень среднего профессионального образования),
утвержденные Министерством образования России
2. Учебный план по специальности 190501.51 «Эксплуатация транспортного
электрооборудования и автоматики».
Обязательный минимум содержания
профессиональной образовательной программы по специальности 190501.51
в соответствии с Государственным образовательным стандартом СПО
Индекс по
учебному
плану
ОПД.10
Наименование дисциплины и ее основные разделы
Всего,
час.
Электрические аппараты:
электрические аппараты автоматики, управления, релейной защиты
и другие: устройство, принцип действия, основные технические
характеристики; физические явления в электрических аппаратах;
выбор электрических аппаратов по заданным техническим условиям;
проверка электрических аппаратов на соответствие заданным
режимам работы;
электронные аппараты: устройство, принцип действия, основные
технические характеристики; физические явления в электронных
аппаратах
50
Пояснительная записка
Рабочая
программа
по
дисциплине
«Электрические
аппараты»
предусматривает изучение устройства, принцип действия, основных технических
характеристик, физических явлений в электрических аппаратах.
Дисциплина «Электрические аппараты» является дисциплиной базового
уровня и представлена в структуре основной профессиональной образовательной
программы по специальности в цикле общепрофессиональных дисциплин.
Преподавание дисциплины следует вести во взаимосвязи с другими
учебными
дисциплинами
Государственных
требований
к
минимуму
содержания и уровню подготовки выпускников по специальности.
В процессе обучения необходимо использовать учебно-наглядные пособия,
технические средства обучения, современную вычислительную технику.
При изложении учебного материала следует раскрывать сущность изучаемых
явлений и закономерностей, соблюдать единство терминологии и обозначений
физических и технических величин согласно требованиям действующих
государственных стандартов, а также следует освещать вопросы безопасности
труда, пожарной безопасности и охраны окружающей природной среды.
Для закрепления теоретического материала программой предусмотрено
выполнение лабораторно-практических занятий, которые необходимо проводить в
учебных,
лабораториях
и
кабинетах,
оснащенных
соответствующим
оборудованием.
При необходимости отдельные теоретические и практические занятия
рекомендуется проводить в производственных условиях.
В результате изучения дисциплины
студент должен знать:
должен уметь:
Содержание рабочей программы учебной дисциплины разбито на темы. По
каждой теме приведены требования к формируемым знаниям и умениям.
Содержание тем разработано по видам занятий (теоретические и лабораторнопрактические),
по
системе
способностей
студентов
(исполнительских,
исследовательских, проектировочных, коммуникативных и рефлексивных), а также
по системе общественных отношений: экономических, правовых и экологических,
патриотических.
Рабочая программа рассчитана на 50 часов, из них 32 часа выделено на
теоретические занятия и 18 часов на лабораторно-практические занятия, перечень
которых представлен.
В рабочей программе спланирована самостоятельная работа студентов, на
которую отводится 14 часа. Самостоятельная работа предусматривает виды:
конспектирование материала, работа с дополнительной литературой, решение
задач, целью которых является закрепление, обобщение и систематизация знаний и
умений. Представлен перечень отчетных работ.
Итоговый контроль проводится в виде экзамена.
Тематический план дисциплины
Всего
Теория
3
2
4
2
5
2
6

Часы на
самост.
внеауд.
работу
студента
7

17
12
10


2
2
2


2
2
2


4
2
2

2
7
4
2
2
2
2


14
14
8


Контакторы и магнитные пускатели
Контроллеры, командоаппараты и
реостаты
Электромагнитные реле и тепловые
реле
2
2
2


4
4
2
4
4
2
Электромеханические реле времени
4
4
2
27
18
10
5
4
2
2
2
2
6
6
2
6
2
2
8
4
2
4
4
2
64
50
32
№
п/п
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.1
2.2
2.3
2.4
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
Наименование
разделов и тем
2
Введение
Тема 1. Основы теории
электрических аппаратов.
Электромагниты постоянного и
переменного тока.
Контакты и контактные поверхности.
Способы гашения электрической дуги
Нагрев и охлаждение электрических
аппаратов
Электродинамические усилия в
электрических аппаратах
Тема 2. Аппаратура управления
Тема 3. Аппараты
распределительных устройств
низкого и высокого напряжения
Коммутационные аппараты ручного и
механического управления
Предохранители низкого и высокого
напряжения
Автоматические выключатели
воздушные
Выключатели высокого напряжения
Защитные и токоограничивающие
аппараты высокого напряжения
Тема 4. Бесконтактные
электрические аппараты
Всего:
Макс.
нагрузка
Объем часов фактически
ЛПЗ
ПЗ
2
3
2

2

2



2
1


4


4
2
2
4

14
4
14
Содержание учебной дисциплины
Введение
Задачи дисциплины, ее содержание. Определение электрических аппаратов.
Область их применения и функциональное назначение. Классификация
электрических аппаратов по назначению, принципу действия. Технические,
экономические требования, предъявляемые к электрическим аппаратам.
Современное состояние отечественного и зарубежного электроаппаратостроения.
Тема 1. Основы теории электрических аппаратов.
Тема 1.1 Электромагниты постоянного и переменного тока.
Студент должен знать: устройство, принцип действия электромагнитов
постоянного и переменного тока.
Общие
сведения
о
магнитных
цепях
аппаратов.
Классификация
электромагнитных механизмов. Электромагниты постоянного тока. Особенности
электромагнитов переменного тока. Поляризованные электромагнитные системы.
Тема 1.2 Контакты и контактные поверхности.
Студент должен знать: типы контактов и контактных поверхностей, материалы
контактов.
Общие сведения об электрических контактах. Классификация электрических
контактов. Контактная поверхность и контактное сопротивление. Материалы
контактов.
Тема 1.3 Способы гашения электрической дуги.
Студент должен знать: способы гашения дуги в электрических аппаратах.
Магнитное гашение. Гашение дуги в продольных щелях. Гашение дуги в
дугогасительной решетке. Гашение дуги высоким давлением. Гашение дуги в
масле, в элегазе, в вакууме. Гашение дуги магнитным дутьем. Бездуговая
коммутация цепей.
Тема 1.4 Нагрев и охлаждение электрических аппаратов.
Студент должен знать: тепловые режимы работы электрических аппаратов,
способы передачи теплоты в электрических аппаратах;
должен уметь: определять постоянную времени нагрева и охлаждения
электрических аппаратов.
Источники теплоты в электрических аппаратах. Способы передачи теплоты в
электрических аппаратах. Режимы работы электрических аппаратов. Допустимая
температура нагрева. Термическая стойкость аппарата. Измерение температуры
нагрева.
Практические занятия
Определение постоянных времени нагрева и охлаждения электрических
аппаратов.
Тема 1.5. Электродинамические усилия в электрических аппаратах
Студент должен знать: методы определения электродинамических усилий
Электродинамическая стойкость электрических аппаратов. Методы определения
электродинамических усилий. Электродинамические усилия при переменном токе.
Механический резонанс.
Тема 2. Аппаратура управления
Тема 2.1 Контакторы и магнитные пускатели
Студент должен знать: назначение, устройство, принцип действия магнитного
пускателя и контактора;
должен уметь: выбирать магнитный пускатель и контактор.
Магнитный пускатель, контакторы переменного и постоянного тока. Назначение,
устройство, принцип действия, марки, выбор, обозначение на электрических
схемах.
Тема 2.2 Контроллеры, командоаппараты и реостаты
Студент должен знать: назначение, принцип действия аппаратов.
Контроллеры, командоаппараты, резисторы пусковых и пускорегулирующих
аппаратов. Общие сведения, устройство, принцип действия, марки.
Тема 2.3 Электромагнитные реле и тепловые реле
Студент должен знать: назначение, принцип действия реле.
должен уметь: выбирать тепловое реле для защиты электродвигателя.
Классификация реле: электромагнитные реле тока и напряжения,
поляризованные реле, промежуточные, индукционные, тепловые реле. Назначение,
устройство, принцип действия, выбор, применение реле в электрических схемах.
Тема 2.4 Электромеханические реле времени
Студент должен знать: назначение, принцип действия реле времени.
Общие сведения. Реле времени с электромагнитным замедлением, реле времени
с механическим замедлением. Устройство, принцип действия, марки, обозначение
на электрических схемах.
Лабораторные работы:
Исследование работы электромеханических аппаратов для частой коммутации
Исследование работы электромагнитных реле тока и напряжения
Исследование работы различных реле времени
Тема 3. Аппараты распределительных устройств низкого и высокого
напряжения
Тема 3.1 Коммутационные аппараты ручного и механического управления
Студент должен знать: назначении, устройство, принцип действия, область
применения аппаратов ручного и механического управления.
должен уметь: выбирать аппараты ручного и механического управления.
Рубильники, переключатели, микропереключатели, тумблеры, кнопки
управления, пакетные выключатели, универсальные переключатели, конечные
выключатели. Назначение, устройство, принцип работы, выбор, марки, обозначение
на схемах.
Тема 3.2 Предохранители низкого и высокого напряжения
Студент должен знать: назначение, область применения предохранителей.
должен уметь: выбирать предохранители низкого напряжения.
Предохранители низкого и высокого напряжения. Общие сведения,
предъявляемые требования, конструкция, принцип действия, марки, выбор,
обозначения на схемах.
Тема 3.3 Автоматические выключатели воздушные
Студент должен знать: назначение, устройство принцип действия
автоматических выключателей.
должен уметь: выбирать автоматический выключатель.
Назначение, устройство, принцип действия автоматических выключателей. Виды
расцепителей. Марки, выбор, обозначение на схемах.
Тема 3.4 Выключатели высокого напряжения
Студент должен знать: назначение, устройство, принцип действия
выключателей высокого напряжения.
Элегазовые, вакуумные, баковые масляные, маломасляные, воздушные.
электромагнитные выключатели, выключатели нагрузки. Назначение, устройство,
принцип действия, марки.
Тема 3.5 Защитные и токоограничивающие аппараты высокого
напряжения
Студент должен знать: назначение, область применения, принцип работы
защитных и токоограничивающих аппаратов высокого напряжения.
Разрядники, ограничители перенапряжения, токоограничивающие реакторы,
отделители и короткозамыкатели. Назначение, области применения, основные
элементы конструкции, принцип работы.
Лабораторные работы:
Исследование работы аппаратов ручного управления для нечастой коммутации
Выбор аппаратуры управления и защиты
Исследование типовых схем управления электроприводами в функции времени,
тока, скорости, пути
Практические занятия:
Выбор аппаратов управления и защиты
Тема 4. Бесконтактные электрические аппараты
Студент должен знать: классификацию, устройство, принцип действия,
основные характеристики, конструкции бесконтактных электрических аппаратов,
принципы коммутации бесконтактных устройств.
Назначение и область применения бесконтактных электрических аппаратов.
Классификация, устройство, принцип действия, основные технические
характеристики, схемы. Физические явления в бесконтактных аппаратах.
Лабораторные работы:
Исследование работы бесконтактных аппаратов
Перечень лабораторно-практических занятий по дисциплине
№
п/п
Номер
раздела
1
1
2
Тема 1. Основы теории
электрических аппаратов
Тема 1.4 Нагрев и охлаждение
электрических аппаратов.
Тема 2. Аппаратура
управления
Тема 2.2 Контакторы и
магнитные пускатели
Тема 2. Аппаратура
управления
Тема 2.3 Электромеханические
реле времени
Тема 2. Аппаратура
управления
Тема 2.4 Электромагнитные
реле и тепловые реле
Тема 3. Аппараты
распределительных
устройств низкого и высокого
напряжения
Тема 3.1 Коммутационные
аппараты ручного и
механического управления
Тема 3. Аппараты
распределительных
устройств низкого и высокого
напряжения
Тема 3.3 Автоматические
выключатели воздушные
Тема 3. Аппараты
распределительных
устройств низкого и высокого
напряжения
Тема 3.3 Автоматические
выключатели воздушные
Тема 3. Аппараты
распределительных
устройств низкого и высокого
напряжения
Тема 3.5 Защитные и
токоограничивающие аппараты
высокого напряжения
Тема 4. Бесконтактные
электрические аппараты
2
3
4
5
6
7
8
9
Название лабораторнопрактической работы
Кол-во
часов
3
ПЗ: Определение постоянных времени
нагрева и охлаждения электрических
аппаратов
4
2
ЛПЗ: Исследование работы
электромеханических аппаратов для
частой коммутации
2
2
ЛПЗ: Исследование работы различных
реле времени
ЛПЗ: Исследование работы
электромагнитных реле тока и
напряжения
2
2
ЛПЗ: Исследование работы аппаратов
ручного управления для нечастой
коммутации
2
ЛПЗ: Исследование работы аппаратов
защиты.
2
ЛПЗ: Исследование типовых схем
управления
электроприводами
в
функции времени, тока, скорости, пути.
2
ПЗ: Выбор аппаратов управления и
защиты
ЛПЗ: Исследование работы
бесконтактных аппаратов
2
Список литературы
№
п/п
Наименование
1
2
Наличие
в
библиотеке
колледжа
3
Основная
1
2
3
Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для
имеется
вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988г.
Девочкин О.В. Электрические аппараты: учебн. Пособие для студ.
учреждений сред. проф. Образования. – М.: Издательский центр имеется
«Академия», 2010г.
Годжелло А.Г., Розанов Ю.К. Электрические и электронные аппараты.
В 2т. Т.1. Электромеханические аппараты: учебник для студ. высш. имеется
Учеб. Заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2010г.
Дополнительная
1
Александров Г.Н. Теория электрических аппаратов: Учебник для вузов,
имеется
2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Издательство СПбГТУ, 2000г.
2
Кудрявцев И.Ф. Электрооборудование животноводческих предприятий
и автоматизация производственных процессов в животноводстве. – имеется
М.:Колос,1979