Характеристика дисципліни

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

РОБОЧА ПРОГРАМА,

Методичні вказівки та індивідуальні завдання

До вивчення дисципліни «Напрями розвитку електроприводів» для студентів спеціальності 8.05070204 – електромеханічні системи автоматизації та електропривод

Затверджено

На засіданні Вченої ради

Академії

Протокол № ___ від ________

Дніпропетровськ НМетАУ 2015

УДК 62-83 (075.8)

Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Напрями розвитку електроприводів» для студентів спеціальності 8.05070204 – електромеханічні системи автоматизації та електропривод / Укл.: В.Є. Кажан, В.І. Нежурін, В.Ю. Куваєв, М.Ю. Каряка. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2015. – 64 с.

Наведені робоча програма, зміст та методичні вказівки до вивчення матеріалу за темами дисципліни, варіанти та методичні вказівки до виконання індивідуальних завдань, контрольні запитання та література.

Призначена для студентів спеціальності 8.05070204 – електромеханічні системи автоматизації та електропривод заочної форми навчання.

Друкується за авторською редакцією.

Укладачі: В.Є. Кажан, канд. техн. наук, доц.

В.І. Нежурін, канд. техн. наук, доц.

В.Ю. Куваєв, старший викладач

М.Ю. Каряка, асистент

Відповідальний за випуск А.В. Ніколенко, канд. техн. наук, доц.

Рецензент А.М. Овчарук, д-р техн. наук, проф.

Підписано до друку __________. Формат 60х84 1/16. Папір друк. Друк плоский.

Облік.-вид. арк. 3, 76/ Умов. друк. арк. 3, 72. Тираж 100 пр. Замовлення №.

Національна металургійна академія України

49600, м. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4

_______________________________

Редакційно-видавничий відділ НМетАУ

ЗМІСТ

ВСТУП.. 3

1. Робоча програма навчальної дисципліни

«Напрями розвитку електроприводів». 3

1.1. Розподіл навчальних годин (заочна форма навчання) 3

1.2. Характеристика дисципліни. 3

1.3. Зміст дисципліни за розділами та темами. 3

2. ЗМІСТ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЗА ТЕМАМИ ДИСЦИПЛІНИ.. 3

2.1. Розділ 1. Напрями розвитку і технічні засоби електроприводів. 3

2.1.1. Зміст та методичні вказівки до першого розділу. 3

2.1.2. Контрольні запитання до першого розділу. 3

2.2. Розділ 2. Засоби систем автоматизації 3

2.2.1. Зміст та методичні вказівки до другого розділу. 3

2.2.2. Контрольні запитання до другого розділу. 3

2.3. Розділ 3. Інжиніринг електромеханічних систем. 3

2.3.1. Зміст та методичні вказівки до третього розділу. 3

2.3.2. Контрольні запитання до третього розділу. 3

2.4. Розділ 4. Електромагнітна сумісність, розрахунок та дослідження АЕП.. 3

2.4.1. Зміст та методичні вказівки до четвертого розділу. 3

2.4.2. Контрольні запитання до четвертого розділу. 3

3. зміст лабораторних робіт. 3

4. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ.. 3

4.1. Контрольна робота «Вибір сучасної системи, розрахунок та дослідження динаміки електропривода механізму за допомогою математичного моделювання» 3

4.2. Вибір системи електропривода. 3

4.3. Вибір двигуна і комплектного тиристорного електропривода. 3

4.4. Розрахунок параметрів об'єкта керування. 3

4.4.1. Параметри силової частини перетворювача частоти. 3

4.4.2. Асинхронний двигун, як об'єкт керування. 3

4.5. Розрахунок параметрів САР. 3

4.5.1. Контур регулювання струму. 3

4.5.2. Контур регулювання частоти. 3

4.5.3. Дослідження перехідних процесів привода за допомогою моделювання 3

Додаток 1. 3

Додаток 2. 3

Додаток 3. 3

література.. 3

ВСТУП

Характерною тенденцією подальшого розвитку автоматизованих електроприводів є розробка та застосування нових типів електродвигунів та перетворювачів електроенергії, а також удосконалення систем керування приводами, побудованих на сучасній елементній базі з використанням засобів програмованих контролерів та комп’ютерної техніки.

Електроприводи є основними споживачами електроенергії, що виробляється. Тому поліпшення технічних та економічних показників електроприводів дозволяє успішно вирішувати проблему енергозбереження засобами електропривода.

Вдосконалення напівпровідникової техніки, засобів керування, розвитку теорії керування створює умови для розробки комплексних електроприводів третього покоління, що представляють собою об’єктно-орієнтувальні комплекси, які включають пристрої керування, діагностики та інтерфейси зв’язку локальних систем автоматизованого електропривода з системою керування вищої ступені ієрархії. Намічається перехід до широкого застосування інтегральних схем підвищеного ступеня інтеграції, до керування від мікроЕОМ, використання спеціальних мікропроцесорних пристроїв керування; пристроїв цифрового керування тиристорними перетворювачами та координатами електропривода у цілому. Характерною рисою для комплексних приводів є використання потужних силових пристроїв, модулів, виконаних на сучасній елементній базі.

Складовими успішного вивчення дисципліни є:

1) самостійна робота з відпрацювання програмного матеріалу дисципліни згідно з рекомендованою навчальною літературою;

2) самостійне розв’язання індивідуальних завдань та прикладів задач;

3) знання відповідей на контрольні запитання щодо теми індивідуальних завдань;

4) присутність на аудиторних заняттях згідно з графіком навчального процесу.

Протягом самостійної роботи рекомендується складати конспект при вивченні окремих тем, принципових положень, співвідношень та процесів. Після вивчення розділу або теми студент повинен дати відповіді на контрольні запитання. Для вивчення матеріалу дисципліни рекомендується використовувати наведену літературу.

При вивченні дисципліни особливу увагу звернути на фізичну сутність та закономірності процесів, що характеризують роботу, теорію та практику використання сучасних електроприводів, процеси електромеханічного перетворення енергії, на навички та уміння проводити розрахунки складання математичної моделі, моделювання та аналіз отриманих результатів цих розрахунків тощо. Крім того, студент повинен ознайомитися з основами інжинірингу електроприводів і систем автоматизації.

На сесіях студенти повинні відвідувати усі види занять (лекції та лабораторні заняття), на консультаціях з’ясовувати питання, які виникли при самостійній роботі над навчальним матеріалом згідно з рекомендованою літературою.

До екзамену допускається студент, який самостійно виконав індивідуальні завдання та захистив їх на позитивну оцінку, виконав і оформив звіти з лабораторних робіт та захистив звіти з цих робіт.

Перед виконанням індивідуального завдання студент повинен вивчити відповідний навчальний матеріал та ознайомитися з методичними вказівками. Вибір варіанта завдання здійснюється за передостанньою та останньою цифрами номера залікової книжки магістранта. Оформлення індивідуального завдання повинно виконуватися згідно з вимогами відповідних держстандартів, системи одиниць SI та нормативних документів. Це стосується текстової частини, графіків, формул, таблиць тощо.

При виконанні індивідуальних завдань необхідно дотримуватись наступних вимог:

1) виконувати завдання у зошитах або на аркушах формату А4;

2) на титульному аркуші вказувати групу, прізвище, ім’я, по батькові, назву дисципліни, номер залікової книжки, домашню адресу студента, номер варіанта індивідуального завдання;

3) у повному обсязі надавати вихідні дані варіанта завдання;

4) розрахункова формула повинна бути записана: у загальному вигляді з підставленими значеннями величин та з результатом розрахунку з відповідною розмірністю.

1. Робоча програма навчальної дисципліни «Напрями розвитку електроприводів»

1.1. Розподіл навчальних годин (заочна форма навчання)

Характеристика дисципліни

Навчальна дисципліна «Напрями розвитку електроприводів» входить до циклу дисциплін професійної і практичної підготовки студентів за спеціальністю 8.05070204 – електромеханічні системи автоматизації та електропривод та є однією з найважливіших.

Мета вивчення дисципліни – формування у студентів системи знань з питань сучасного стану та напрямів розвитку теорії та практики використання автоматизованих електроприводів (АЕП) та їх елементної бази; орієнтування та адаптація майбутніх фахівців до професійної діяльності зі створення та експлуатації АЕП і систем автоматизації (СА); ознайомлення з основами системного та електротехнічного інжинірингу, пов`язаного з проектуванням та експлуатацією високоякісних систем блоково-модульних комп`ютеризованих регульованих АЕП технологічних комплексів.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

- сучасний стан та основні напрями розвитку АЕП та СА;

- основні напрями енергозбереження засобами електропривода;

- технічні та програмні засоби АЕП та СА;

- зміст інжинірингу АЕП та СА, у тому числі, загальні положення про проектування;

- приклади сучасних АЕП металургійних механізмів: склад, функціональну схему та роботу;

- методику складання математичної моделі та дослідження АЕП;

вміти:

- здійснювати комп`ютерне моделювання та аналізувати результати;

- розраховувати параметри та вибирати елементи силової частини та системи керування АЕП з урахуванням умов експлуатації;

- здійснювати техніко-економічне обґрунтування проектних рішень;

- експериментально досліджувати шляхом отримання вимірювальних даних, розраховувати та будувати графіки характеристик елементів і привода у цілому та аналізувати їх властивості;

бути ознайомленим з:

- принципами комп`ютерної технології моделювання і дослідження та оптимізації систем АЕП та СА;

- способами та пристроями забезпечення електромагнітної сумісності;

- методикою вибору засобів АЕП та СА, у тому числі датчиків, програмованих контролерів;

- схемами електричними принциповими тиристорних перетворювачів асинхронних електроприводів;

- принципами уніфікації та стандартизації елементної бази АЕП;

- перспективами та тенденціями розвитку теорії та практики використання АЕП.

Критерії успішності – отримання позитивної оцінки за результатами захисту контрольних робіт, звітів з лабораторних робіт, складання іспиту та виконання вимог навчальної програми з дисципліни.

Засоби діагностики успішності навчання – комплекти тестових контрольних заходів при складання іспиту та запитань при виконанні і захисту контрольної роботи та звітів з лабораторних робіт.

Зв’язок з іншими дисциплінами – дисципліна є завершальною при підготовці магістрів за спеціальністю 8.05070204 – електромеханічні системи автоматизації та електропривод. До забезпечуючих навчальних дисциплін, на яких ґрунтується викладання даної дисципліни, відносяться " Електричні машини", " Теорія електропривода", " Моделювання електромеханічних систем", " Спеціальні електроприводи і автоматизація технологічних комплексів", " Автоматизовані системи керування в металургії", " Застосування пакетів прикладних програм при моделюванні електромеханічних систем" тощо.

Набуті знання і вміння використовуються при виконанні випускної кваліфікаційної роботи магістранта.