[ Рабочая программа составлена на основании:
1. Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 660300 «Агроинженерия», утвержденного 05.04.2000 г. (регистрационный номер 312 с/дс).
2.Примерной программы по специальности 110301.65 «Механизация
сельского хозяйства» дисциплины «Электропривод и электрооборудование»,
утвержденной 05.11.2001.
3. Рабочего учебного плана по специальности 110301.65 «Механизация сельского хозяйства», утвержденного 22.04.2013 г., протокол № 4.
Рабочую программу составил: к.т.н., доц. Е.Н.Чеснюк Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры «Электрические машины и электропривод» 22 июня 2013 г.
Протокол №22 Зав. кафедрой проф. С.В.Оськин Программа рассмотрена и одобрена методической комиссией факультета механизации КГАУ 30 июня 2013 г.
Протокол № Председатель метод. комиссии доцент _ Е.М.Юдина
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Цель – освоение устройства и работы электрооборудования сельскохозяйственных машин и установок, а также систем автоматического управления ими.1.2. Задачи – изучение студентами основ электропривода и электротехнологии, электрооборудования с.-х. техники и ремонтного производства и способов автоматизации с.х. технологических и рабочих процессов машин.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины студент должен:а) знать технологические основы электрификации и автоматизации с.-х. производства;
устройство, принцип действия, основные характеристики и методы выбора электрооборудования и средства автоматизации;
правила эксплуатации электрифицированных установок.
б) уметь:
ориентироваться в электрических схемах и схемах автоматизации установок с.-х.
производства.
в) обладать навыками выбора электрооборудования и средств автоматизации и организации их наладки и эксплуатации.
Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины Высшая математика:
обыкновенные дифференциальные уравнения, векторные и комплексные функции действительного и комплексного переменного, элементы теории вероятностей, логическая алгебра.
Физика:
физические основы механики; колебания и волны; молекулярная физика и термодинамика; электричество и магнетизм; оптика.
Электротехника и электроника:
электрические и магнитные цепи; электромагнитные устройства и электрические машины;
элементная база современных электронных устройств; импульсные устройства; микропроцессорные средства.
Объем дисциплины и виды учебной работы Всего часов по формам обучения Вид учебной Заочная, Очная работы 4 курс 8 сем. 5 курс, 9 сем. 6 курс, 11 сем.
Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные 36 30 занятия Лекции 18 16 Практические - - занятия (ПЗ) Семинары (С) - Лабораторные 18 14 работы (ЛР) Самостоятельная 14 20 работа Виды итогового Зачет Экзамен Экзамен контроля
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС)
Раздел, подраздел, содержание Введение. Состояние и перспективы развития электрификации сельского хозяйства.1.Электронагрев в сельскохозяйственном производстве.
Способы электронагрева и классификация электронагревательных установок. Основы теплового расчета электронагревательных установок. Прямой нагрев сопротивлением.
Косвенный нагрев сопротивлением.
Электродуговой нагрев. Индукционный нагрев. Диэлектрический нагрев. Электрические водонагреватели. Расчет электродных и элементных водонагревателей. Электрические водогрейные и паровые котлы.
Системы и виды электроотопления сельскохозяйственных помещений.
Электрические калориферы и их расчет. Инкубаторы и обогреватели для цыплят.
Электрообогрев полов, его расчет. Электрообогрев парников и теплиц. Расчет электронагревательных установок. Электрооборудование систем микроклимата в хранилищах сельскохозяйственной продукции.
Установки для активного вентилирования зерна и сена.
Установки диэлектрического нагрева.
Установки для индукционного нагрева деталей сельскохозяйственных машин.
Электросварочное оборудование.
Электротермическое оборудование ремонтных предприятий.
Электрические холодильные машины.
2.Электрическое освещение и облучение в сельскохозяйственном производстве.
Оптическая область спектра, электромагнитные колебания.
Величины и единицы измерения эффективного действия оптического излучения.
Источники света осветительных установок. Схемы включения. Типы светильников.
Виды освещения и нормы освещенности.
Расчет электрического освещения.
Удлинение светового дня в птичниках. выращивание растений при искусственном освещении.
Применение ультрафиолетовых излучений. Источники ультрафиолетовых излучений и облучательные установки, их расчет.
Применение инфракрасного излучения, источники и установки. Расчет установок для инфракрасного обогрева.
3.Методы и оборудование электронно-ионной технологии.
Применение электрических полей. Электроимпульсная техника, электрифицированные изгороди для животных.
Правила эксплуатации.
Ультразвуковые установки. Магнитная обработка материалов. Влияние ионов на живые организмы. Применение аэроионозации в животноводческих помещениях.
4. Задачи комплексной электрификации и автоматизации сельского хозяйства.
Автоматизация технологических процессов в растениеводстве.
Автоматизация технологических процессов в животноводстве и птицеводстве.
Автоматизация технологических процессов хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.
Автоматизация технологических процессов при ремонте сельскохозяйственной техники.
5.Эксплуатация электроустановок и электробезопасность.
Эксплуатация электроустановок и электрооборудования.
Мероприятия по рациональному использованию электроэнергии.
Электробезопасность при обслуживании сельскохозяйственных облучательных, электронагревательных установок.
6.Основы электропривода.
Общие сведения об электрооборудовании. Понятия, определения. Терминология. Классификация электроприводов, используемых в сельском хозяйстве.
Механические характеристики сельскохозяйственных машин и электродвигателей.
Классификация механических характеристик.
Асинхронные двигатели. Области применения. Механические характеристики в двигательном и тормозном режимах. Пуск асинхронных двигателей. Способы регулирования частоты вращения.
Электродвигатели постоянного тока. Области применения. Механические характеристики в двигательном и тормозных режимах. Пуск двигателей постоянного тока. Способы регулирования частоты вращения.
Синхронный двигатель. Области применения. Угловая и механическая характеристики.
Динамика электропривода. Моменты и силы, действующие в электроприводе. Время переходных процессов. Нагрузочные диаграммы электроприводов.
Тепловой режим электродвигателей. Сведения о нагреве и охлаждении электродвигателей. Классификация основных режимов работы.
Методы определения мощности электродвигателя для различных режимов работы.
Общая методика выбора электроприводов.
Аппаратура управления и защиты электрических установок. Релейно-контактная и бесконтактная аппаратура управления и защиты, назначение и выбор.
7.Электрооборудование сельскохозяйственной техники и ремонтного производства.
Электрооборудование мобильных машин, агрегатов, установок для послеуборочной обработки зерна.
Электрооборудование машин и механизмов для приготовления и раздачи кормов, уборки навоза, доильных установок для обработки молока.
Электрооборудование систем обеспечения микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях и в сооружениях защищённого грунта.
Электрооборудование систем водоснабжения.
Электрооборудование ремонтного производства, подъёмно-транспортных механизмов, металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков.
8. Основы автоматического управления.
Основные элементы автоматических систем.
Автоматизация сельскохозяйственных технологических и рабочих процессов машин.
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
1. Исследование работы электродного водонагревателя 2. Исследование режимов работы холодильного агрегата 3. Изучение средств, методов и установок рационального ис- 2 пользования электрической энергии 4. Исследование осветительных установок с люминесцентны- ми лампами 5. Устройство и принцип действия программируемого микро- 2 процессорного контролера 6. Изучение аппаратов для автоматического управления сель- скохозяйственными установками.7. Исследование электропривода автоматических вентиляци- онных установок 8 Исследование работы устройства плавного пуска асинхрон- 2 ных двигателей с короткозамкнутым ротором 9. Исследование электропривода водоснабжающей установки безбашенного типа.
10.Исследование механических характеристик асинхронного двигателя с фазным ротором.
11. Определение времени пуска электропривода. 12. Исследование нагрева и охлаждения асинхронного двига- теля и определение его мощности.
14. Изучение схем управления асинхронным двигателем маг- нитными пускателями.
15. Изучение схем автоматического управления асинхронными двигателями 16. Исследование электропривода кормодробилки class='zagtext'> 7. КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Номер варианта определяется по двум последним цифрам зачётной книжки.
Используется литература (1,5,6,7).
8. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
9. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ (УЧЕБНАЯ) ПРАКТИКА
10. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД КОНТРОЛЕМ
ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
10.2. Рекомендуемая литература для самостоятельного изучения Электронагрев в с.х. производстве.1. Электрические водогрейные и паровые котлы. с.108-125 с.300- Электронагрев в с.х. производстве.
2. Установки для активного вентилирования зерна и сена. с.324-328 с. 341- Электронагрев в с.х. производстве.
Электрическое освещение и облучение в с.х. производстве.
4. Особенности устройства и использование источников ульс.262-269 с.424- трафиолетового излучения в с.х. производстве.
Электрическое освещение и облучение в с.х. производстве.
5. Особенности устройства и использование источников инфрас.269-275 с.431- красного излучения в с.х. производстве.
Методы и оборудование электронно-ионной технологии.
Методы и оборудование электронно-ионной технологии.
7. Обработка веществ и кормов электрическим током. с.172-176, с.362- Методы и оборудование электронно-ионной технологии.
8. Ультразвуковая и магнитная обработка материалов. с.139-141 с,370- Электрооборудование сельскохозяйственной техники и реЛ.1 с,218- монтного производства.
9. Электрооборудование мобильных машин, агрегатов, устано- с.207-211 Л. Электрооборудование сельскохозяйственной техники и ремонтного производства.
10. Электрооборудование систем обеспечения микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях и в сооружениях защищённого грунта.
11. Электрооборудование систем водоснабжения. с.153-164 Л. Электрооборудование сельскохозяйственной техники и реЛ. монтного производства.
12. Электрооборудование ремонтного производства, подъёмнос.200-207 Л. транспортных механизмов, металлообрабатывающих и деревос.148- обрабатывающих станков.
Задачи комплексной электрификации и автоматизации сельского хозяйства.
13. Автоматизация технологических процессов в растениевод- Л. Задачи комплексной электрификации и автоматизации Л. 14. Автоматизация технологических процессов при ремонте Л. Задачи комплексной электрификации и автоматизации сельского хозяйства.
15. Автоматизация технологических процессов хранения и пеЛ. реработки сельскохозяйственной продукции.
Основы автоматического управления.
16. Надежность и эффективность систем автоматизации сельс.346-351.
скохозяйственного производства.
11. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1. Укажите диапазон, соответствующий ультрафиолетовому излучению УФ-А.1) 100-280нм; 2) 380-780нм; 3) 280-315нм; 4) 780нм-1мм; 5) 315-380нм.
2. Укажите диапазон, соответствующий ультрафиолетовому излучению УФ-С.
1) 100-280нм; 2) 380-780нм; 3) 280-315нм; 4) 780нм-1мм; 5) 315-380нм.
3. Укажите диапазон, соответствующий ультрафиолетовому излучению УФ-В.
1) 100-280нм; 2) 380-780нм; 3) 280-315нм; 4) 780нм-1мм; 5) 315-380нм.
4. Укажите диапазон, соответствующий видимой области излучения.
1) 100-280нм; 2) 380-780нм; 3) 280-315нм; 4) 780нм-1мм; 5) 315-380нм.
5. Укажите диапазон, соответствующий инфракрасному излучению.
1) 100-280нм; 2) 380-780нм; 3) 280-315нм; 4) 780нм-1мм; 5) 315-380нм.
6. В каких единицах измеряется освещенность?
1) ампер; 2) вольт; 3) люкс; 4) кандела; 5) вебер.
7. В каких единицах измеряется световой поток?
1) ампер; 2) люмен; 3) люкс; 4) кандела; 5) вебер.
8. Укажите температуру спирали лампы накаливания (ориентировочно).
1) 300°C; 2) 800°C; 3) 2800°C; 4) 6100°C; 5) 14500°C.
9. Какой материал применяется для изготовления спирали лампы накаливания?
1) медь; 2) вольфрам; 3) серебро; 4) алюминий; 5) нихром.
10. Источником каких излучений является лампа накаливания?
1) УФ-В; 2) УФ-А; 3) ИФ; 4) УФ-С; 5) рентгеновских.
11. Источником каких излучений является лампа накаливания?
1) УФ-В; 2) УФ-А; 3) рентгеновских; 4) УФ-С; 5) видимых.
12. Какой газ находится внутри люминесцентных ламп?
1) аргон; 2) метан; 3) водород; 4) кислород; 5) хлор.
13. Для чего в люминесцентных лампах применяют люминоформ?
1) уменьшение слепящего действия лампы;
3) преобразование ультрафиолетового излучения в видимое;
4) преобразование инфракрасного излучения в видимое.
13. Укажите основной недостаток лампы накаливания 1) простота изготовления;
3) работа на переменном и постоянном токе;
14. В парах какого металла возникает электрический разряд внутри люминесцентных ламп?
1) железа; 2) урана; 3) меди; 4) ртути; 5) серебра.
15. Из какого материала изготавливают электроды для электродного нагрева?
1) медь; 2) графит; 3) бронза; 4) алюминий; 5) латунь.
16. Для каких материалов используется диэлектрический нагрев?
1) медь; 2) алюминий; 3) пластмасса; 4) чугун; 5) сталь.
17. Какой способ используется для поверхностной закалки стальных изделий?
4) нагрев сопротивлением;
18. Почему электродный нагрев осуществляется только на переменном токе?
1) разложение воды на кислород и водород;
2) нужен специальный источник постоянного тока;
3) очень высокое напряжение источника;
4) очень низкое напряжение источника.
19. Какой проводимостью должно обладать вещество при электродном нагреве?
20. Как называется режим работы электродвигателя, при котором он нагревается до установившейся температуры?
2) повторно-кратковременный;
21. В каком режиме работает асинхронный двигатель, если частота вращения ротора больше частоты вращения магнитного поля статора?
3) рекуперативное торможение;
22. В каком режиме работает асинхронный двигатель, если ротор вращается против магнитного поля статора?
3) рекуперативное торможение;
23. В каком режиме работает асинхронный двигатель, если на обмотку статора вместо переменного тока подать постоянный ток?
3) рекуперативное торможение;
24. Как влияет уменьшение напряжения на работу асинхронного двигателя?
1) увеличивается мощность двигателя;
2) уменьшается мощность двигателя;
3) увеличивается частота вращения ротора;
4) увеличивается частота вращения ротора;
25. С какой целью понижают напряжение, подводимое к обмотке статора при пуске АД с к.з. ротором?
1) для уменьшения пускового тока и увеличения пускового момента;
2) для увеличения пускового момента;
26. Какой главный недостаток имеет прямой способ пуска 3-х фазного АД при номинальном напряжении?
27. Для чего в одну из обмоток однофазного асинхронного двигателя включается 28. Что такое механическая характеристика асинхронного двигателя?
1) зависимость тока статора от скольжения I=f(s);
2) зависимость момента от мощности на валу М=f(Р2);
3) зависимость частоты вращения от скольжения =f(s);
4) зависимость тока статора от мощности на валу I=f(Р2);
5) зависимость момента от скольжения М=f(s).
29. В каких единицах измеряется номинальная мощность электрических двигателей?
30. Для какой целив автоматических выключателях используют биметаллические элементы?
1) для защиты электрической цепи от короткого замыкания;
2) для защиты электрической цепи от перегрузки;
3) для защиты электрических цепей от попадания воды;
4) для уменьшения веса автоматического выключателя.
31. Какая величина пускового тока у асинхронного двигателя (ориентировочно)?
1) (1-2)Iном; 2) (2-3)Iном; 3) (45-70)Iном; 4) (15-25)Iном; 5) (5-7)Iном.
32. Какие аппараты применяют для автоматического управления электродвигателями?
3) барабанные переключатели;
электродвигателями?
1) рубильники;
2) пакетные выключатели;
3) реле времени;
4) пакетные переключатели;
5) барабанные выключатели.
34. Какие аппараты применяют для автоматического управления электродвигателями?
1) рубильники;
2) пакетные выключатели;
3) магнитные пускатели;
4) пакетные переключатели.
35. Какие аппараты применяют для неавтоматического управления электродвигателями?
1) рубильники;
2) реле времени;
3) магнитные пускатели;
4) электромагнитные реле.
36. Какие аппараты применяют для неавтоматического управления электродвигателями?
1) реле времени;
2) пакетные выключатели;
3) магнитные пускатели;
4) электромагнитные реле.
37. Для чего в цепь ротора асинхронного двигателя с фазным ротором вводится сопротивление?
1) для повышения напряжения на статоре;
2) для понижения напряжения на роторе;
3) для регулирования частоты вращения ротора;
4) для регулирования частоты вращения поля статора.
38. В каком режиме работает асинхронная машина обкаточного стенда при горячей обкатке автотракторных двигателей?
1) режим двигателя;
2) рекуперативный режим;
3) динамическое торможение;
4) противовключение.
39. В каком режиме работает асинхронная машина обкаточного стенда при холодной обкатке автотракторных двигателей?
1) режим двигателя;
2) рекуперативный режим;
3) динамическое торможение;
4) противовключение.
40. Какой элемент автоматического выключателя осуществляет защиту от токов короткого замыкания?
1) биметаллическая пластина;
2) силовые контакты;
3) электромагнитный расцепитель;
4) дополнительные контакты.
41. Почему при пуске двигателя постоянного тока в цепь якоря включается дополнительное сопротивление?
2) для ограничения угловой скорости вращения якоря;
3) для ограничения пускового момента;
4)для предотвращения механического разрушения якоря;
5) для уменьшения нагрева щеток двигателя 42. Двигательный режим работы электрической машины это:
1) преобразование механической энергии в электрическую энергию;
2) преобразование электрической энергии в механическую 3) преобразование электрической энергии в тепловую энергию.
43. Как называется тормозной режим ДПТ при изменение полярности на якоре?
44. Как называется тормозной режим ДПТ при замыкании цепи якоря на дополнительное сопротивление?
45. При каком способе регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с к.з. ротором достигается плавное регулирование скорости в широком диапазоне?
1) изменением подводимого напряжения к обмотке статора;
2) изменением частоты питающего тока;
3) изменением числа пар полюсов;
4) введением в цепь ротора дополнительного сопротивления;
5) включение в цепь статора дополнительного сопротивления.
46. В каких единицах измеряется номинальная мощность АД?
1) квар; 2) кВт; 3) кВА; 4) л.с.; 5) Дж.
47. При каком условии АД работает в генераторном режиме?
48. При каком условии АД работает в двигательном режиме?
«