Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

«Новочеркасский машиностроительный колледж»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ГБПОУ РО «НМК»

С.И.Евтушенко

« » 2015 г.

Комплект оценочных средств

для проведения текущей и промежуточной аттестации

в рамках программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ)

по специальности СПО

15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)

(базовая подготовка)

учебной дисциплины ОП.10. Электрические машины

Новочеркасск, 2015

РАССМОТРЕН

на заседании ЦК специальностей
15.02.08, 15.02.07, 13.02.11

Протокол № ____ от _______________

Председатель ЦК _________ А.В.Глазков

СОГЛАСОВАНО

Зам. директора по УР

______________ О.В.Петрова

«___»_________ ___ г.

Комплект оценочных средств для проведения текущей и промежуточной аттестации по дисциплине ОП.10. Электрические машины программы подготовки специалистов среднего звена (ППССЗ) по специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) (базовая подготовка), утверждённого Минобрнауки России 18 апреля 2014г. №349, зарегистрированного в Минюст России от 11 июня 2014г. №32681, рабочей программы дисциплины (2015г.), Положения ГБПОУ РО «Новочеркасский машиностроительный колледж» о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся, Положения ГБПОУ РО «Новочеркасский машиностроительный колледж» о формировании фонда оценочных средств для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся.

Организация-разработчик: государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области «Новочеркасский машиностроительный колледж» ГБПОУ РО «НМК»)

Разработчик:

Глазков Александр Владимирович - преподаватель высшей квалификационной категории ГБПОУ РО «НМК»

 Новочеркасский машиностроительный колледж, 2015

• Глазков А.В., 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения комплекта оценочных средств………………………………..

4

2. Формы промежуточной аттестации по дисциплине…………..……………………..

4

3. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке………………………...

4

4. Оценочные средства ………………………………………………………………….

7

5. Сводная таблица контроля оценки результатов обучения ………………………….

14

6. Лист регистрации изменений по учебной дисциплине…..…………………………..

15

1. Область применения комплекта оценочных средств

Комплект оценочных средств предназначен для оценки результатов освоения дисциплины ОП.10. Электрические машины.

2. Формы промежуточной аттестации по дисциплине ОП.10. Электрические машины

Таблица 2.1

Наименование дисциплины

Формы промежуточной аттестации

Электрические машины

Экзамен

3. Результаты освоения дисциплины ОП.10. Электрические машины, подлежащие проверке

3.1. Профессиональные и общие компетенции

Дисциплина ОП.10. Электрические машины осуществляет формирование профессиональных и общих компетенций:

Таблица 3.1

Профессиональные компетенции

ПК 1.1. Проводить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации.

ПК 1.2. Диагностировать измерительные приборы и средства автоматического управления.

ПК 1.3. Производить поверку измерительных приборов и средств автоматизации

Таблица 3.2

Общие компетенции

Показатели оценки результата

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

- аргументированность сущности и социальной значимости своей будущей профессии

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

- рациональное распределение времени на все этапах обучения;

• своевременность сдачи заданий, отчетов по лабораторным работам;

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

• безошибочность решения стандартных и нестандартных профессиональных задач;

• обоснованность и аргументированность принимаемых решений в стандартных и нестандартных ситуациях

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

• быстрый и точный поиск необходимой информации;

• обоснованность выбора и оптимальность состава источников, необходимых для решения поставленной задачи;

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

• решение нетиповых профессиональных задач в сфере с использованием различных источников информации;

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

• ясность и аргументированность изложения собственного мнения при групповом обсуждении;

• соблюдение мер конфиденциальности и информационной безопасности;

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

• ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий;

• контролировать качество выполненной работы и нести ответственность в рамках профессиональной компетентности;

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

• организация самостоятельных занятий при изучении профессиональных знаний и отечественного и зарубежного опыта;

• аргументированность необходимости повышения квалификации;

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

• анализ и использование инноваций в области профессиональной деятельности;

• отслеживание изменений в области профессиональной деятельности;

Комплект оценочных средств позволяет оценивать:

3.2 Освоение умений и усвоение знаний: Таблица 3.3

Умения и знания

Показатели оценки результата

Формы и методы контроля и оценки

(с указанием номера задания для проверки)

У1.  Подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации.

У2* Выполнять эксперименты по лабораторному исследованию электрических машин и трансформаторов;

-Выполнение расчёта:

а) токов XX, потерь, КПД, коэффициента мощности трансформатора;

б) распределения нагрузки между параллельно работающими трансформаторами;

в) потерь и построение графика КПД машины постоянного тока.

-Определение параметров:

а) основных параметров асинхронного двигателя;

б) трехфазных синхронных двигателей серии СДН2;

в) машин постоянного тока по паспортным данным.

Текущий контроль:

Оценка результатов выполнения и защиты

ЛР №№ 1-7

ПЗ №№ 1-6

тестирование

Промежуточная аттестация в форме экзамена:

зад.1 - практич.

зад.2 - практич.

зад.3 - практич

З1. Технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин.

З2* Конструкцию, принцип действия, эксплуатационные свойства и область применения трансформаторов и электрических машин

• объяснение принципа действия однофазного и трехфазного трансформатора;

• определения параметров, характеристик и особенностей различных видов электрических машин;

• описание устройства генератора и принципа его работы;

• объяснение принципа действия синхронной и асинхронной машины; работы электрической машины в режиме генератора.

Текущий контроль:

оценка самостоятельной внеаудиторной работы тем Т1.1-3.6

Оценка выполнения домашней контрольной работы;

Промежуточная аттестация в форме экзамена:

зад.1 - практич.

зад.2 - практич.

зад.3 - практич

Таблица 3.4

Умения и знания

подлежащие группировке

Показатели оценки результата и их критерии

Формы и методы контроля и оценки

(с указанием номера задания для проверки)

У1.  Подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации.

У2* Выполнять эксперименты по лабораторному исследованию электрических машин и трансформаторов;

З 1. Технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин.

З2* Конструкцию, принцип действия, эксплуатационные свойства и область применения трансформаторов и электрических машин

-Выполнение расчёта:

а) токов XX, потерь, КПД, коэффициента мощности трансформатора;

-Определение параметров:

а) основных параметров асинхронного двигателя;

б) трехфазных синхронных двигателей серии СДН2;

в) машин постоянного тока по паспортным данным.

• объяснение принципа действия однофазного и трехфазного трансформатора;

• определения параметров, характеристик и особенностей различных видов электрических машин;

• описание устройства генератора и принципа его работы;

• объяснение принципа действия синхронной и асинхронной машины; работы электрической машины в режиме генератора.

Промежуточная аттестация в форме экзамена:

• практическое задание 1

• практическое задание 2

• практическое задание 3

Группировка: У1, У2*, З.1, З2*.

4. Оценочные средства

Условия проведения экзамена: обучающийся выполняет 3 практических задания

• место выполнения - учебная аудитория «Электрические машины»;

• максимальное время выполнения заданий - 30 мин.

Критерии оценки:

Оценка выставляется среднеарифметическая по итогам выполненных заданий (№1-3)

4.1. Задания для проведения экзамена

4.1.1 Задание №1 - практическое

Проверяемые результаты обучения: У1, У2*, З.1, З2*.

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. В таблице 1 приведены данные трехфазных силовых трансформаторов серии ТМ: полная номинальная мощность S_ном; номинальные потери холостого хода P_0ном и короткого замыкания P_к.ном; коэффициент мощности нагрузки cosφ₂.

Выполнить расчет:

1. Снижения КПД при номинальной нагрузке по сравнению с его максимальным значением.

Указания:

1. Сведения о заданном трансформаторе приведены в таблице 1

Таблица 1 - Варианты к задаче

Вариант

Тип

трансформатора

S_ном, кВ·А

P_ном, кВт

P_к.ном, кВт

cosφ₂

ТМ-100/35

100

0,465

1,97

0,80

ТМ-160/35

160

0,7

2,65

0,85

ТМ-250/35

250

1,0

3,7

0,85

ТМ-400/35

400

1,35

5,5

0,80

ТМ-630/35

630

1,9

7,6

0,75

ТМ-1000/35

1000

2,75

12,2

0,70

ТМ-1600/35

1600

3,65

18,0

0,80

ТМ-2500/35

2500

5,1

25,0

0,75

ТМ-4000/35

4000

6,7

33,5

0,85

ТМ-6300/35

6300

9,4

46,5

0,80

ТМ-6300/35

6300

9,4

46,5

0,80

ТМ-4000/35

4000

6,7

33,5

0,85

ТМ-2500/35

2500

5,1

25,0

0,75

ТМ-1600/35

1600

3,65

18,0

0,80

ТМ-1000/35

1000

2,75

12,2

0,70

ТМ-630/35

630

1,9

7,6

0,75

ТМ-400/35

400

1,35

5,5

0,80

ТМ-250/35

250

1,0

3,7

0,85

ТМ-160/35

160

0,7

2,65

0,85

ТМ-100/35

100

0,465

1,97

0,80

ТМ-630/35

630

1,9

7,6

0,75

ТМ-1000/35

1000

2,75

12,2

0,70

ТМ-1600/35

1600

3,65

18,0

0,80

ТМ-2500/35

2500

5,1

25,0

0,75

ТМ-4000/35

4000

6,7

33,5

0,85

ТМ-6300/35

6300

9,4

46,5

0,80

ТМ-6300/35

6300

9,4

46,5

0,80

ТМ-4000/35

4000

6,7

33,5

0,85

ТМ-2500/35

2500

5,1

25,0

0,75

ТМ-1600/35

1600

3,65

18,0

0,80

Критерии оценки:

Оценка «отлично» - обучающийся правильно и в полном объеме выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин.

Оценка «хорошо» - обучающийся выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, неверно определил одну из требуемых величин, (1-2 вычислительные ошибки) (ответил на один дополнительный вопрос на усмотрение преподавателя).

Оценка «удовлетворительно» - обучающийся выполнил расчеты, указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, неверно определил две величины. (1 ошибка в ходе решения задачи и 1 вычислительная ошибка), (ответил на два дополнительных вопроса на усмотрение преподавателя).

Оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, не выполнившему задание, имеющему разрозненные, бессистемные знания профессиональной терминологии; не умеющему выделять главное и второстепенное, допускающему ошибки в определении понятий, искажающих их смысл, беспорядочно, неуверенно излагающему материал; не умеющему применять знания для решения практических задач.

Задание №2 - практическое

Проверяемые результаты обучения: У1, У2*, З.1, З2*.

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. Для асинхронного двигателя серии 4А, сведения о котором приведены в таблице 1.2.

Определить основные параметры:

1. Синхронную частоту вращения;

2. Активную мощность, потребляемую из сети;

3. Номинальный и пусковой токи;

4. Число пар полюсов;

5. Номинальное скольжение;

6. Номинальный, пусковой и максимальный момент;

7. Суммарные потери в двигателе.

8. Развиваемый момент при снижении напряжения в сети на 10 %.

Указания:

1. Тип двигателя задан в таблице вариантов 1.1.

Таблица 1.1 - Варианты к задаче

Вариант

Тип двигателя

Вариант

Тип двигателя

1

4А132M4УЗ

16

4А200M4У3

2

4А180M2УЗ

17

4А200L4У3

3

4А160M4УЗ

18

4А225M4У3

4

4А112M6УЗ

19

4А250S4У3

5

4А250S4УЗ

20

4А250M4У3

6

4А132M4УЗ

21

4А112M6У3

7

4А180M2УЗ

22

4А112B6У3

8

4А160M4УЗ

23

4А132S6У3

9

4А112M6УЗ

24

4А132M6У3

10

4А250S4УЗ

25

4А160S6У3

11

4А160M6УЗ

26

4А160M6У3

12

4А180M4УЗ

27

4А180M6У3

13

4А132M2УЗ

28

4А200M6У3

14

4А160M6УЗ

29

4А200L6У3

15

4А112M6УЗ

30

4А132M6У3

Таблица 1.2 - Технические данные некоторых асинхронных двигателей серии 4А

Тип

двигателя

n_н, об/мин

P_н, кВт

η_н

cosφ_н

I_п/I_н

M_п/M_н

M_max/M_н

4А90L2У3

2880

3

0,85

0,88

6,5

2,0

2,2

4А100S2У3

2880

5,5

0,88

0,91

7,5

2,0

2,2

4А112M2У3

2900

7,5

0,88

0,88

7,5

2,0

2,2

4А132M2У3

2900

11

0,88

0,90

7,5

1,6

2,2

4А160S2У3

2930

15

0,88

0,91

7,5

1,4

2,2

4А160M2У3

2900

18,5

0,89

0,92

7,5

1,4

2,2

4А180S2У3

2940

22

0,89

0,91

7,5

1,4

2,2

4А180M2У3

2920

30

0,90

0,92

7,5

1,4

2,2

4А200M2У3

2940

37

0,90

0,89

7,5

1,4

2,2

4А200L2У3

2940

45

0,91

0,90

7,5

1,4

2,2

4А225M2У3

2950

55

0,91

0,92

7,5

1,2

2,2

4А250S2У3

2960

75

0,91

0,89

7,5

1,2

2,2

4А250M2У3

2960

90

0,92

0,90

7,5

1,2

2,2

4А100S4У3

1425

3

0,82

0,83

6,5

2,0

2,2

4А100L4У3

1425

4

0,84

0,84

6,5

2,2

2,2

4А112M4У3

1450

5,5

0,86

0,85

7,0

2,0

2,2

4А132S4У3

1450

7,5

0,88

0,86

7,5

2,0

2,2

4А132M4У3

1450

11

0,88

0,87

7,5

2,0

2,2

4А160S4У3

1460

15

0,89

0,88

7,0

1,4

2,2

4А160M4У3

1460

18,5

0,90

0,88

7,0

1,4

2,2

4А180S4У3

1470

22

0,90

0,90

7,0

1,4

2,2

4А180M4У3

1470

30

0,91

0,90

7,0

1,4

2,2

4А200M4У3

1475

37

0,91

0,90

7,0

1,4

2,2

4А200L4У3

1475

45

0,92

0,90

7,0

1,4

2,2

4А225M4У3

1470

55

0,93

0,90

7,0

1,2

2,2

4А250S4У3

1480

75

0,93

0,90

7,0

1,2

2,2

4А250M4У3

1480

90

0,93

0,91

7,0

1,2

2,2

4А112M6У3

950

3

0,81

0,76

6,0

2,0

2,2

4А112B6У3

950

4

0,82

0,81

6,0

2,0

2,2

4А132S6У3

960

5,5

0,85

0,80

7,0

2,0

2,2

4А132M6У3

960

7,5

0,86

0,81

7,0

2,0

2,0

4А160S6У3

970

11

0,86

0,86

6,0

1,2

2,2

4А160M6У3

970

15

0,88

0,87

6,0

1,2

2,2

4А180M6У3

970

18,5

0,88

0,87

6,0

1,2

2,0

4А200M6У3

980

22

0,90

0,90

6,5

1,2

2,0

4А200L6У3

980

30

0,90

0,90

6,5

1,2

2,0

4А225M6У3

980

37

0,91

0,89

6,5

1,2

2,0

4А250S6У3

985

45

0,92

0,89

7,0

1,2

2,0

4А250M6У3

985

55

0,92

0,89

7,0

1,2

2,0

4А280S6У3

985

75

0,92

0,89

7,0

1,2

1,9

4А280M6У3

985

90

0,93

0,89

7,0

1,2

1,9

Критерии оценки:

Оценка «отлично» - обучающийся правильно и в полном объеме выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин.

Оценка «хорошо» - обучающийся выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, неверно определил одну из требуемых величин(1-2 вычислительные ошибки), (ответил на один дополнительный вопрос на усмотрение преподавателя).

Оценка «удовлетворительно» - обучающийся выполнил расчеты, указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, не верно определил две величины, (1 ошибка в ходе решения задачи и 1 вычислительная ошибка), (ответил на два дополнительных вопроса на усмотрение преподавателя).

Оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, не выполнившему задание, имеющему разрозненные, бессистемные знания профессиональной терминологии; не умеющему выделять главное и второстепенное, допускающему ошибки в определении понятий, искажающих их смысл, беспорядочно, неуверенно излагающему материал; не умеющему применять знания для решения практических задач.

Задание №3 - практическое

Проверяемые результаты обучения: У1, У2*, З.1, З2*.

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие данные: номинальная мощность P_ном; напряжение питания U_ном; номинальная частота вращения n_ном; сопротивление обмоток в цепи якоря ∑r; сопротивление цепи возбуждения r_в, падение напряжения в щеточном контакте щеток . значения перечисленных параметров приведены в таблице 1.1.

Определить параметры:

1. Потребляемый двигателем ток в режиме номинальной нагрузки I_ном;

2. Сопротивление пускового реостата R_п.р., при котором начальный пусковой ток в цепи якоря двигателя был бы равен 2,5I_{а ном};

3. Начальный пусковой момент M_п;

4. Частоту вращения n₀ и ток I₀ в режиме холостого хода;

5. Номинальное изменение частоты вращения якоря двигателя при сбросе нагрузки.

Таблица 1.1 - Варианты к задаче

Вариант

P_ном, кВт

U_ном, В

n_ном, об/мин

η_ном, %

∑r, Ом

r_в, Ом

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

83,8

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

4,2

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

84

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

42

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

83,8

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

4,2

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

84

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

42

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

83,8

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

4,2

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

84

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

42

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

Критерии оценки:

Оценка «отлично» - обучающийся правильно и в полном объеме выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин.

Оценка «хорошо» - обучающийся выполнил расчеты, верно указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, неверно определил одну из требуемых величин(1-2 вычислительные ошибки), (ответил на один дополнительный вопрос на усмотрение преподавателя).

Оценка «удовлетворительно» - обучающийся выполнил расчеты, указал единицы измерения всех величин, правильно выполнил приведение единиц измерения всех величин, не верно определил две величины, (1 ошибка в ходе решения задачи и 1 вычислительная ошибка), (ответил на два дополнительных вопроса на усмотрение преподавателя).

Оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, не выполнившему задание, имеющему разрозненные, бессистемные знания профессиональной терминологии; не умеющему выделять главное и второстепенное, допускающему ошибки в определении понятий, искажающих их смысл, беспорядочно, неуверенно излагающему материал; не умеющему применять знания для решения практических задач.

4.1.2. Проверяемые результаты обучения: З1, З2*.

Теоретические вопросы (дополнительно)

1. Дайте определение трансформатора и поясните его назначение.

2. Объясните устройство и принцип действия однофазного трансформатора.

3. Поясните какую величину называют коэффициентом трансформации трансформатора?

4. Перечислите основные активные части трансформатора и поясните их назначение.

5. Расскажите классификацию трансформаторов в зависимости от соотношения количества витков первичной и вторичной обмоток, числа фаз, количества вторичных обмоток, характера связи между первичной и вторичной стороной, назначения и специфики работы.

6. Перечислите режимы работы трансформатора.

7. Назовите как определяется коэффициент полезного действия трансформатора?

8. Объясните с какой целью применяют параллельную работу трансформаторов?

9. Перечислите условия включения трансформаторов на параллельную работу?

10. Дайте определение «Фазировка трансформатора», для чего и как она выполняется?

11. Назовите конструктивное различие между трансформатором и автотрансформатором.

12. Объясните принцип передачи мощности из первичной цепи во вторичную у трансформатора и автотрансформатора.

13. Назовите достоинства автотрансформатора перед трансформатором?

14. Объясните принцип действия генератора переменного тока.

15. Назовите назначение контактных колец и щеток в синхронном генераторе?

16. Объясните принцип действия асинхронного двигателя.

17. Поясните может ли ротор асинхронного двигателя вращаться синхронно с вращающимся полем?

18. Объясните устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

19. Объясните устройство трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором.

20. Объясните конструкцию короткозамкнутого и фазного роторов.

21. Дайте определение скольжение асинхронной машины.

22. Перечислите режимы работы асинхронной машины.

23. Назовите сходство и различие между асинхронным двигателем и трансформатором.

24. Назовите виды потерь, имеющих место в асинхронном двигателе.

25. Перечислите достоинства и недостатки пусковых свойств асинхронных двигателей.

26. Перечислите способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей.

27. Объясните устройство и принцип действия коллекторной машины постоянного тока.

28. Назовите участки магнитной цепи машины постоянного тока.

29. Объясните сущность явления реакции якоря машины постоянного тока.

30. Перечислите причины, вызывающие искрение на коллекторе.

31. Назовите степени искрения, предусмотренные ГОСТом. Дайте каждой из них характеристику и укажите условия допустимости.

32. Дайте определение коммутации, периода коммутации.

33. Расшифровать условное обозначение двигателя своего варианта.

5. Сводная таблица контроля оценки результатов обучения

Результаты обучения по дисциплине

Текущий контроль

Промежуточная

аттестация

Домашняя контрольная

работа

Экзамен

Группировка:

У1, У2*, З.1, З2*.

Уметь

У 1, У 2*

Знать

З 1, З 2*

+

6 Лист регистрации изменений по дисциплине

Дата

Номер

протокола заседания ЦК

Изменения

Подпись

председателя ЦК

Текущий контроль

Раздел 1. Трансформаторы

Тема 1.1. Устройство, принцип действия и рабочие процессы однофазного трансформатора

Лабораторная работа №1

Исследование силового трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашней контрольной работы:

- работа с учебной (основной и дополнительной) литературой;

- работа с нормативными материалами, стандартами;

- работа в сети Интернет по темам:

Тема 1.2 Трехфазный трансформатор

1.2.1 Трансформирование трёхфазного тока. Схемы соединения обмоток трёхфазных трансформаторов. Явления, возникающие при намагничивании магнитопроводов трансформатора. Влияние схемы соединения обмоток на отношение линейных напряжений трёхфазных трансформаторов. Особенности конструкции, классификация и область применения трёхфазных трансформаторов. Потери, мощности и коэффициент полезного действия.

Тема 1.3 Параллельная работа трансформаторов

1.3.1 Параллельная работа трансформаторов: назначение, условия и порядок включения, распределение нагрузки между трансформаторами.

Тема 1.4 Автотрансформатор, трехобмоточный трансформатор и трансформаторы специального назначения

*1.4.1 Устройство и особенности рабочего процесса автотрансформаторов, достоинства, недостатки и область применения. Трёхобмоточные трансформаторы: назначение, особенности работы, схемы включения.

Подготовка к практическим занятиям:

№3* Расчёт токов XX, потерь, КПД, коэффициента мощности трансформатора

№4* Расчёт распределения нагрузки между параллельно работающими трансформаторами

Подготовка к лабораторным работам:

№3* Исследование параллельной работы трехфазных трансформаторов

№4* Исследование однофазного автотрансформатора

Задание№1: (теоретические вопросы)

Ответить на вопросы.

1. Особенности трансформаторов для дуговой сварки. Их внешняя характеристика и ее получение. [л. 1, с. 92-94]

2. Устройство и принцип действия трансформатора. Роль стального магнитопровода. [л. 1, с. 16-25].

3. Опыт холостого хода трансформатора. Какие величины определяют из этого опыта? [л. 1, с. 43-46]

4. Опыт короткого замыкания трансформатора. Какие величины определяют из этого опыта? [л. 1, с. 46-49]

5. Условия включения трансформаторов на параллельную работу. К каким последствиям приводит несоблюдение этих условий? [л. 1, с. 66-69]

6. Способы и группы соединения трехфазных трансформаторов. [л. 1, с. 61-64]

7. Потери и КПД трансформатора. [л. 1, с. 54-57]

8. Понятие о регулировании напряжения трансформатора при нагрузке. [л. 1, с. 57-60]

9. Трехфазные трансформаторы и схемы соединения их обмоток. [л. 1, с. 36-38]

10. Назначение и особенности измерительных трансформаторов. [л. 1, с. 243-244]

Задание№2: (задача)

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. В таблице 1 приведены данные трехфазных силовых трансформаторов серии ТМ: полная номинальная мощность S_ном; номинальные потери холостого хода P_0ном и короткого замыкания P_к.ном; коэффициент мощности нагрузки cosφ₂.

Выполнить расчет:

1 Снижения КПД при номинальной нагрузке по сравнению с его максимальным значением.

Указания:

1 Сведения о заданном трансформаторе приведены в таблице 1

Таблица 1 - Варианты к задаче

Вариант

Тип

трансформатора

S_ном, кВ·А

P_ном, кВт

P_к.ном, кВт

cosφ₂

ТМ-100/35

100

0,465

1,97

0,80

ТМ-160/35

160

0,7

2,65

0,85

ТМ-250/35

250

1,0

3,7

0,85

ТМ-400/35

400

1,35

5,5

0,80

ТМ-630/35

630

1,9

7,6

0,75

ТМ-1000/35

1000

2,75

12,2

0,70

ТМ-1600/35

1600

3,65

18,0

0,80

ТМ-2500/35

2500

5,1

25,0

0,75

ТМ-4000/35

4000

6,7

33,5

0,85

ТМ-6300/35

6300

9,4

46,5

0,80

Раздел 2. Электрические машины переменного тока

Тема 2.2 Асинхронные машины

Лабораторная работа №2

Исследование трехфазного асинхронного двигателя методом непосредственной нагрузки

Практическое занятие №1

Расчёт основных параметров асинхронного двигателя

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашней контрольной работы:

- работа с учебной (основной и дополнительной) литературой;

- работа с нормативными материалами, стандартами;

- работа в сети Интернет по темам:

Тема 2.1 Общие вопросы теории бесколлекторных машин переменного тока

2.1.1 Принцип действия синхронного генератора. Принцип действия асинхронного двигателя. Устройство статора синхронной и асинхронной машины. Принцип выполнения и основные типы обмоток статора. Электродвижущая сила (ЭДС) фазной обмотки статора. Магнитодвижущая сила (МДС) сосредоточенной и распределённой обмотки статора. МДС трёхфазной обмотки; принцип получения вращающего магнитного поля посредством трёхфазной обмотки статора. Понятие о круговом, эллиптическом и пульсирующем магнитных полях.

Тема 2.2 Асинхронные машины

2.2.1 Уравнение ЭДС асинхронного двигателя при неподвижном вращающемся роторе. Частота ЭДС, наведённая в обмотке ротора. Уравнение МДС и тока асинхронного двигателя. Приведение параметров обмотки ротора к обмотке статора. Векторная диаграмма и схема замещения асинхронного двигателя. Потери и КПД асинхронного двигателя. Электромагнитный момент асинхронного двигателя, его зависимость от скольжения. Максимальный момент и критическое скольжение. Пусковой момент. Перегрузочная способность асинхронного двигателя. Влияние напряжения сети и активного сопротивления обмотки ротора на форму механической характеристики асинхронного двигателя. Рабочие характеристики асинхронного двигателя. Способы улучшения коэффициента мощности. Опыт холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ) асинхронного двигателя. Схемы опытов, порядок проведения и использование результатов опыта для расчёта параметров схемы замещения асинхронного двигателя. Пусковые свойства трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора. Способы пуска асинхронных двигателей с фазным ротором. Понятие об асинхронных двигателях с улучшенными пусковыми свойствами. Способы регулирования частоты вращения трёхфазных асинхронных двигателей. Принцип действия однофазного асинхронного двигателя. Пуск однофазного асинхронного двигателя. Условия, необходимые для получения вращающегося магнитного поля. Фазосдвигающие элементы. Конденсаторные асинхронные двигатели. Выбор рабочей и пусковой ёмкости.

Тема 2.3 Асинхронные машины специиального назначения

*2.3.1 Назначение и область применения исполнительных асинхронных двигателей. Требования, предъявляемые к исполнительным асинхронным двигателям. Типы исполнительных асинхронных двигателей. Индукционные регуляторы. Принцип работы. Асинхронные тахогенераторы с полым ротором. Назначение, принцип работы и основные характеристики. Конструкцию сельсинов. Сельсины контактные и бесконтактные. Работа сельсинов в индикаторном и трансформаторном режимах. Особенности конструкции, принципы действия и области применения вращающихся трансформаторов.

Тема 2.4 Синхронные машины

2.4.1 Назначение и область применения синхронных машин. Типы синхронных машин и их устройство. Способы возбуждения синхронных машин. Особенности конструктивного исполнения гидрогенераторов, турбогенераторов, дизельгенераторов. Магнитная цепь и магнитное поле синхронной машины. Принципы работы и конструкция синхронного двигателя. Пуск синхронного двигателя. Моменты входа в синхронизм и выхода из синхронизма Синхронный компенсатор. Назначение, схема включения, особенности конструкции.

Тема 2.5 Синхронные машины специального назначения

2.5.1 Конструкция, принцип действия, рабочие характеристики, область применения, достоинства и недостатки реактивного и гистерезисного синхронного двигателя. Назначение, устройство и принцип действия шагового электродвигателя. Особенности и виды микромашин переменного тока.

Подготовка к практическим занятиям:

№5* Определение параметров трехфазных синхронных двигателей серии СДН2

Подготовка к лабораторным работам:

№5* Исследование трехфазного синхронного двигателя

Задание№1: (теоретические вопросы)

Ответить на вопросы.

1. Принцип действия синхронного генератора. [л. 1, с. 98-99]

2. Работа трехфазного двигателя от однофазной сети. [л. 1, с. 214-216]

3. Принцип действия асинхронного двигателя. [л. 1, с. 100-101]

4. Пуск синхронных двигателей. [л. 1, с. 292-295]

5. Устройство статора машины переменного тока и основные понятия об обмотках статора. [л. 1, с. 102-104]

6. Асинхронные машины специального назначения. [л. 1, с. 218-228]

7. Режим работы асинхронной машины. [л. 1, с. 137-140]

8. Принцип действия и пуск однофазного асинхронного двигателя. [л. 1, с. 208-211]

9. Магнитодвижущая сила трехфазной обмотки статора. Вращающееся магнитное поле. [л. 1, с. 129-131]

10. Типы синхронных машин и их устройство. [л. 1, с. 242-247]

11. ЭДС обмотки статора. [л. 1, с. 110-111]

12. Включение синхронных генераторов на параллельную работу. [л. 1, с. 270-272]

13. Устройство трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. [л. 1, с. 140-143]

14. Синхронный компенсатор. [л. 1, с. 298-301]

15. Потери и КПД асинхронного двигателя. [л. 1, с. 162-165]

16. Способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей. [л. 1, с. 302-306]

17. Устройство асинхронного двигателя с фазным ротором. [л. 1, с. 143-145]

18. Способы пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. [л. 1, с. 196-199]

19. Электромагнитный момент асинхронного двигателя. [л. 1, с. 165-170]

20. Пуск двигателя с фазным ротором. [л. 1, с. 292-295]

Задание№2: (задача)

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. Для асинхронного двигателя серии 4А, сведения о котором приведены в таблице 1.2.

Определить основные параметры:

1 Синхронную частоту вращения;

2 Активную мощность, потребляемую из сети;

3 Номинальный и пусковой токи;

4 Число пар полюсов;

5 Номинальное скольжение;

6 Номинальный, пусковой и максимальный момент;

7 Суммарные потери в двигателе.

8 Развиваемый момент при снижении напряжения в сети на 10 %.

Указания:

1 Тип двигателя задан в таблице вариантов 1.1.

Таблица 1.1 - Варианты к задаче

Вариант

Тип двигателя

Вариант

Тип двигателя

1

4А132M4УЗ

16

4А200M4У3

2

4А180M2УЗ

17

4А200L4У3

3

4А160M4УЗ

18

4А225M4У3

4

4А112M6УЗ

19

4А250S4У3

5

4А250S4УЗ

20

4А250M4У3

6

4А132M4УЗ

21

4А112M6У3

7

4А180M2УЗ

22

4А112B6У3

8

4А160M4УЗ

23

4А132S6У3

9

4А112M6УЗ

24

4А132M6У3

10

4А250S4УЗ

25

4А160S6У3

Таблица 1.2 - Технические данные некоторых асинхронных двигателей серии 4А

Тип

двигателя

n_н, об/мин

P_н, кВт

η_н

cosφ_н

I_п/I_н

M_п/M_н

M_max/M_н

4А90L2У3

2880

3

0,85

0,88

6,5

2,0

2,2

4А100S2У3

2880

5,5

0,88

0,91

7,5

2,0

2,2

4А112M2У3

2900

7,5

0,88

0,88

7,5

2,0

2,2

4А132M2У3

2900

11

0,88

0,90

7,5

1,6

2,2

4А160S2У3

2930

15

0,88

0,91

7,5

1,4

2,2

4А160M2У3

2900

18,5

0,89

0,92

7,5

1,4

2,2

4А180S2У3

2940

22

0,89

0,91

7,5

1,4

2,2

4А180M2У3

2920

30

0,90

0,92

7,5

1,4

2,2

4А200M2У3

2940

37

0,90

0,89

7,5

1,4

2,2

4А200L2У3

2940

45

0,91

0,90

7,5

1,4

2,2

4А225M2У3

2950

55

0,91

0,92

7,5

1,2

2,2

4А250S2У3

2960

75

0,91

0,89

7,5

1,2

2,2

4А250M2У3

2960

90

0,92

0,90

7,5

1,2

2,2

4А100S4У3

1425

3

0,82

0,83

6,5

2,0

2,2

4А100L4У3

1425

4

0,84

0,84

6,5

2,2

2,2

4А112M4У3

1450

5,5

0,86

0,85

7,0

2,0

2,2

4А132S4У3

1450

7,5

0,88

0,86

7,5

2,0

2,2

4А132M4У3

1450

11

0,88

0,87

7,5

2,0

2,2

4А160S4У3

1460

15

0,89

0,88

7,0

1,4

2,2

4А160M4У3

1460

18,5

0,90

0,88

7,0

1,4

2,2

4А180S4У3

1470

22

0,90

0,90

7,0

1,4

2,2

4А180M4У3

1470

30

0,91

0,90

7,0

1,4

2,2

4А200M4У3

1475

37

0,91

0,90

7,0

1,4

2,2

4А200L4У3

1475

45

0,92

0,90

7,0

1,4

2,2

4А225M4У3

1470

55

0,93

0,90

7,0

1,2

2,2

4А250S4У3

1480

75

0,93

0,90

7,0

1,2

2,2

4А250M4У3

1480

90

0,93

0,91

7,0

1,2

2,2

4А112M6У3

950

3

0,81

0,76

6,0

2,0

2,2

4А112B6У3

950

4

0,82

0,81

6,0

2,0

2,2

4А132S6У3

960

5,5

0,85

0,80

7,0

2,0

2,2

4А132M6У3

960

7,5

0,86

0,81

7,0

2,0

2,0

4А160S6У3

970

11

0,86

0,86

6,0

1,2

2,2

4А160M6У3

970

15

0,88

0,87

6,0

1,2

2,2

4А180M6У3

970

18,5

0,88

0,87

6,0

1,2

2,0

4А200M6У3

980

22

0,90

0,90

6,5

1,2

2,0

4А200L6У3

980

30

0,90

0,90

6,5

1,2

2,0

4А225M6У3

980

37

0,91

0,89

6,5

1,2

2,0

4А250S6У3

985

45

0,92

0,89

7,0

1,2

2,0

4А250M6У3

985

55

0,92

0,89

7,0

1,2

2,0

4А280S6У3

985

75

0,92

0,89

7,0

1,2

1,9

4А280M6У3

985

90

0,93

0,89

7,0

1,2

1,9

Раздел 3. Электрические машины постоянного тока

Тема 3.1 Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока

Практическое занятие №2

Определение параметров машин постоянного тока по паспортным данным

Самостоятельная работа обучающихся

Выполнение домашней контрольной работы:

- работа с учебной (основной и дополнительной) литературой;

- работа с нормативными материалами, стандартами;

- работа в сети Интернет по темам:

Тема 3.1 Принцип действия и устройство электрических машин постоянного тока

*3.1.1 Принцип выполнения обмоток якоря. Виды обмоток и области применения. Выражения ЭДС обмотки якоря и электромагнитного момента машины постоянного тока. Роль зубцов якоря в наведении ЭДС и создании электромагнитных сил электрической машины.

Тема 3.2 Магнитное поле машин постоянного тока

3.2.1 Конструкция магнитопроводов машин постоянного тока. Магнитодвижущая сила (МДС) обмотки возбуждения в режиме холостого хода (XX). Магнитная цепь и её участки. Магнитная характеристика машины постоянного тока. Реакция якоря в машине постоянного тока. Магнитное поле машины при нагрузке. Учёт размагничивающего действия реакции якоря. Компенсационная обмотка, её назначение, конструкция области применения.

Тема 3.3 Коммутация в машинах постоянного тока

3.3.1 Причины, вызывающие искрение на коллекторе. Шкала искрения по ГОСТ. Сущность процесса коммутации, виды коммутации, способы улучшения коммутации.

Тема 3.4 Генераторы постоянного тока

*3.4.1 Назначение и область применения генераторов постоянного тока. Уравнения ЭДС и моментов для генератора постоянного тока. Классификация генераторов постоянного тока по способу возбуждения. Генераторы постоянного тока независимого возбуждения: схемы включения, принцип работы, характеристики холостого хода, внешние и регулировочные.

Тема 3.5 Двигатели постоянного тока

*3.5.1 Назначение и область применения двигателей постоянного тока. Уравнение ЭДС и моментов для двигателей постоянного тока. Классификация двигателей постоянного тока по способу возбуждения. Пуск, реверс, регулирование скорости двигателей постоянного тока. Основные преимущества двигателей постоянного тока. Электрическая схема, механические и электрические характеристики двигателей с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Сравнительные свойства двигателей. Потери и коэффициент полезного действия машин постоянного тока.

Тема 3.6 Машины постоянного тока специального назначения

3.6.1 Тахогенераторы постоянного тока. Бесконтактные двигатели постоянного тока. Назначение, область применения особенности конструкции и принцип работы этих машин. Особенности и виды микромашин постоянного тока. Примеры использования машин постоянного тока специального назначения для автоматических устройств.

Подготовка к лабораторным работам:

№6 Исследование генератора постоянного тока независимого возбуждения

№7 Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения

№8 Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

№9 Исследование двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Подготовка к практическим занятиям:

№6* Расчёт потерь и построение графика КПД машины постоянного тока

Задание№1: (теоретические вопросы)

Ответить на вопросы.

1. Потери и коэффициент полученного действия машины постоянного тока. [л. 1, с. 405-408]

2. Явление кругового огня в коллекторе. Причины возникновения и способы устранения. [л. 1, с. 375]

3. Принцип самовозбуждения машин постоянного тока. Генератор параллельного возбуждения. [л. 1, с. 383-385]

4. Двигатель смешанного возбуждения, его характеристики и регулирование частоты вращения. [л. 1, с. 403-405]

5. Двигатель последовательного возбуждения, его характеристики и регулирование частоты вращения. [л. 1, с. 400-403]

6. Двигатель параллельного возбуждения, его характеристики и регулирование частоты вращения. [л. 1, с. 391-398]

7. Способы возбуждения машин постоянного тока. [л. 1, с. 359]

8. Устройство машины постоянного тока. [л. 1, с. 324-328]

9. Принцип действия электродвигателя постоянного тока. Роль коллектора в двигателе. [л. 1, с. 322-323]

10. Принцип действия генератора постоянного тока. Роль коллектора в генераторе. [л. 1, с. 322-323]

Задание№2: (задача)

- Внимательно прочитайте задание:

Задача. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие данные: номинальная мощность P_ном; напряжение питания U_ном; номинальная частота вращения n_ном; сопротивление обмоток в цепи якоря ∑r; сопротивление цепи возбуждения r_в, падение напряжения в щеточном контакте щеток . значения перечисленных параметров приведены в таблице 1.1.

Определить параметры:

1 Потребляемый двигателем ток в режиме номинальной нагрузки I_ном;

2 Сопротивление пускового реостата R_п.р., при котором начальный пусковой ток в цепи якоря двигателя был бы равен 2,5I_{а ном};

3 Начальный пусковой момент M_п;

4 Частоту вращения n₀ и ток I₀ в режиме холостого хода;

5 Номинальное изменение частоты вращения якоря двигателя при сбросе нагрузки.

Таблица 1.1 - Варианты к задаче

Вариант

P_ном, кВт

U_ном, В

n_ном, об/мин

η_ном, %

∑r, Ом

r_в, Ом

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

83,8

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

4,2

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73

25

440

1500

85

0,15

88

15

220

1000

84

0,12

73

45

440

1500

88

0,13

88

42

220

1500

78

0,15

64

18

220

1200

84

0,12

73