Основная образовательная программа высшего профессионального образования направления подготовки бакалавриата 140400. 62 Электроэнергетика и электротехника
| Вид материала | Основная образовательная программа |
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 2588.98kb.
- Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая вузом по направлению, 394.48kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 2056.75kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 721.26kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования (аннотация), 2551.21kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования направление, 5151.75kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 1316.69kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 3764.91kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 3396.78kb.
- Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление, 501.83kb.
Основные соотношения систем с ШИМ: Уравнения линейной непрерывной части; Методика получения характеристических уравнений. Устойчивость процессов в системе стабилизации.
Анализ устойчивости процессов в системе с ШИМ: Анализ устойчивости процессов в статической системе с ШИМ; Уравнения замкнутой системы; Характеристическое уравнение.
Виды ШИМ: ШИМ-1, ШИМ-2, интегральная ШИМ, модифицированная интегральная ШИМ. Магнитно-транзисторный модулятор.
Моделирование систем на ЭВМ: Моделирование систем на ЭВМ; Построение модели системы; Расчет параметров инерционного звена; Расчет коэффициента усиления разомкнутой системы;
Построение модели непрерывной части; Выбор масштабов представления напряжения и времени; Определение коэффициентов передачи решающих усилителей; Определение границ устойчивости.
Синтез систем: Повышение стабильности выходного напряжения; Повышение запаса устойчивости; Применение астатического регулирования.
ПК-15, ПК-17
Б.3
Профессиональный цикл
Б.3.01
Базовая (общепрофессиональная) часть
Б.3.01.01
Теоретические основы электротехники
Дисциплина «Теоретические основы электротехники» является общепрофессиональной дисциплиной в системе подготовки бакалавров в различных областях электроэнергетики, электрооборудовании и электрохозяйстве предприятий, организаций и учреждений. Целью изучения дисциплины является теоретическая и практическая подготовка бакалавров. Основные задачи дисциплины:
- вооружить будущего специалиста глубоким пониманием электромагнитных процессов;
- знаниями основных принципов и методов расчета электротехнических устройств;
- научить правильно проектировать и эксплуатировать электрооборудование.
В связи с этим рассматриваются основные понятия и законы электромагнитного поля и теории электрических и магнитных цепей; теория линейных электрических цепей (цепи постоянного, синусоидального и несинусоидального токов), методы анализа линейных цепей с двухполюсными и многополюсными элементами; трехфазные цепи, переходные процессы в линейных цепях и методы их расчета; нелинейные электрические и магнитные цепи постоянного и переменного тока; переходные процессы в нелинейных цепях; аналитические и численные методы анализа нелинейных цепей; цепи с распределенными параметрами (установившийся и переходный режимы); цифровые (дискретные) цепи и их характеристики; теория электромагнитного поля, электростатическое поле; стационарное электрическое и магнитное поля; переменное электромагнитное поле; поверхностный эффект и эффект близости; электромагнитное экранирование; численные методы расчета электромагнитных полей при сложных граничных условиях; современные пакеты прикладных программ расчета электрических цепей и электромагнитных полей на ЭВМ. Студент, завершивший изучение данной дисциплины, должен:
- иметь представление о теории физических явлений, положенных в основу создания и функционирования различных электротехнических устройств;
- знать основные методы анализа и расчета установившихся процессов в линейных и нелинейных цепях с сосредоточенными параметрами, в линейных цепях несинусоидального тока, в линейных цепях с распределенными параметрами, основные методы анализа и расчета переходных процессов в указанных цепях, методы расчета постоянного и переменного электромагнитных полей и уметь применять их на практике.
ОК - 11, 12, 13,15;
ПК 12,15, 17, 18, 19, 23, 24, 25, 26.
Б.3.01.02
Электрические машины
Введение в электромеханику. Роль электрических машин в современной технике. Общие вопросы электромеханического преобразования энергии. Физические законы, лежащие в основе работы электрических машин. Энергетическая диаграмма и КПД электромеханических преобразователей.
Трансформаторы. Место и применение трансформаторов в энергетике. Принцип работы и конструкции трансформатора. Схемы замещения и математическая модель двухобмоточного трансформатора. Магнитные системы трансформаторов. Обмотки трансформаторов. Режимы работы трансформатора: холостой ход, короткое замыкание, нагрузочный. Трехфазные трансформаторы. Специальные трансформаторы.
Асинхронные машины. Устройство и принцип действия асинхронной машины. Обмотки асинхронных машин и создание вращающегося магнитного поля. Схема замещения асинхронной машины. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Рабочие характеристики асинхронного двигателя. КПД и коэффициент мощности асинхронного двигателя. Пуск и регулирование скорости вращения асинхронного двигателя. Специальные асинхронные двигатели:
Синхронные машины. Принцип действия и устройство синхронных машин. Системы возбуждения синхронных машин. Схема замещения и векторная диаграмма синхронной машины. Мощность и электромагнитный момент синхронной машины. Угловые характеристики синхронных машин. U-образные характеристики синхронных машин. Энергетическая диаграмма синхронного генератора. Рабочие характеристики синхронного двигателя. Энергетическая диаграмма синхронного двигателя. Специальные синхронные двигатели.
Машины постоянного тока. Области применения машин постоянного тока. Принцип действия и конструкция машин постоянного тока. Магнитная система машин постоянного тока. Обмотки якоря. Реакция якоря: Коммутация. Генераторы постоянного тока. Характеристики генераторов. Двигатели постоянного тока. Характеристики двигателей. Пуск и регулирование скорости вращения двигателей постоянного тока.
ПК-6, ПК-9, ПК-19, ПК-43
Б.3.01.03
Электротехническое и конструкционное материаловедение
Целью изучения дисциплины является формирование знаний в области физических основ материаловедения, современных методов получения конструкционных материалов, способов диагностики и улучшения их свойств. Задачей изучения дисциплины является приобретение студентами практических навыков в области материаловедения и эффективной обработки и контроля качества материалов.
ПК-6, ПК-8, ПК-9, ПК-45.
Б.3.01.03
Общая энергетика
Основная цель состоит в том, чтобы познакомить студента с видами и способами получения электрической энергии, видами электрических станций, использованием природных ресурсов, нетрадиционных источников энергии, взаимосвязи энергетики и окружающей среды, современными методиками в области энергосбережения и энергоаудита.
Задачами дисциплины являются: ознакомится с основными элементами электрооборудования их назначением, освоить практические методы выбора основного коммутационного оборудования и трансформаторов подстанций согласно готовой схемы.
ПК-4, ПК-11, ПК-14, ПК-15, ПК-16.
Б.3.01.05
Безопасность жизнедеятельности
Человек и среда обитания. Негативные факторы техносферы. Критерии безопасности. Аксиома «о потенциальном негативном воздействии в системе «человек - среда обитания». Показатели негативности техносферы.
Физиология труда и комфортные условия жизнедеятельности в техносфере. Классификация форм деятельности человека. Энергетические затраты человека. Критерии комфортности. Аксиома о взаимосвязи показателей комфортности с видами деятельности человека.
Опасности технических систем. Аксиома о потенциальной опасности производственных процессов и технических средств. Отказ, качественный и количественный анализ опасностей, критерии и методы оценки опасных ситуаций. Понятие и величина риска.
Воздух рабочей зоны. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата. Системы обеспечения параметров микроклимата и состава воздуха. Классификация и действие вредных веществ. Комбинированное действие вредных веществ. Нормирование содержания вредных веществ.
Освещение. Требования к системам освещения. Естественное и искусственное освещение. Светильники, источники света. Расчет освещения.
Механические и акустические колебания. Виды вибраций и их воздействие на человека. Нормирование вибраций. Классификация шума. Действие шума на человека. Инфразвук. Ультразвук, контактное и акустическое действие ультразвука. Нормирование акустического воздействия.
Электромагнитные поля и излучения. Воздействие на человека статических электрических и магнитных полей, электромагнитных полей промышленной частоты, электромагнитных полей радиочастот. Нормирование ЭМП.
Способы повышения электробезопасности в электроустановках. Воздействие электрического тока на человека. Меры защиты от действия электрического тока.
Управление безопасностью жизнедеятельности. Система управления охраной труда (СУОТ) на предприятии. Планирование мероприятий по охране труда, их стимулирование. Виды инструктажей и контроля условий труда.
Системы контроля требований безопасности и экологичности. Безопасность автоматизированного и роботизированного производства. Профессиональный отбор операторов технических систем Возможные пути повышения уровня подготовки операторов.
Безопасность в ЧС. ЧС мирного и военного времени. Единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС). Территориальные и функциональные подсистемы РСЧС. Координационные органы, постоянно действующие органы управления, органы повседневного управления, силы и средства. Гражданская оборона. Устойчивость функционирования объектов экономики.
ПК-5, ПК-18, ПК-22, ПК-36
Б.3.01.06
Электрические станции и подстанции
Цель дисциплины – подготовить обучающихся к работе по эксплуатации электрооборудования электрических станций и подстанций и энергетических объектов промышленных предприятий и городов, к выполнению отдельных частей проектов электрической части электростанций и подстанций и к проведению исследований, направленных на повышение надежности работы электрооборудования этих объектов.
Задача дисциплины – развить у обучающихся способность выполнять работу по эксплуатации электрооборудования электростанций и подстанций, используя современные методы, по проектированию новых электростанций и подстанций с использованием средств вычислительной техники, а также способность вести исследования в области электроэнергетики.
ПК-14, ПК-27, ПК-38, ПК-43,ПК-47,ПК- 51
Б.3.01.07
Электроэнергетические системы и сети
Целью изучения дисциплины является получение необходимых знаний в области расчета режимов электроэнергетических систем и сетей и методов их проектирования.
Задачей изучения дисциплины является овладение основами расчета установившихся режимов электроэнергетических систем и сетей, методами проектирования, ознакомление с методами снижения потерь энергии в электроэнергетических системах и способами регулирования напряжения.
ПК-8, ПК-15
Б.3.01.08
Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Целью изучения дисциплины является формирование знаний о принципах организации и технической реализации релейной защиты и автоматизации электроэнергетических систем.
Задачей изучения дисциплины является усвоение студентами основных принципов выполнения защит, как отдельных элементов, так и системы в целом, а также основных положений по расчету систем релейной защиты.
ПК-15
Б.3.01.09
Техника высоких напряжений
Целью изучения дисциплины является формирование знаний об электрофизических процессах в изоляции электрооборудования, о механизмах развития грозовых и внутренних перенапряжений, о координации изоляции и её проектировании, о методах испытаний и контроля состояния изоляции.
Задачей изучения дисциплины является освоение учащимися методов оценки электрической прочности изоляции, надёжности молниезащиты, определения уровня перенапряжений в сетях высокого и сверхвысокого напряжения, выбора защитных устройств.
ПК-24, ПК-25
Б.3.01.10
Электроснабжение
Цель изучения дисциплины состоит в получении знаний по анализу режимов и расчету электрических нагрузок систем электроснабжения городов, промышленных предприятий, объектов сельского хозяйства и транспортных систем.
Задачей дисциплины является изучение физических основ формирования режимов электропотребления, освоение основных методов расчета интегральных характеристик режимов и определения расчетных нагрузок, изучения методов для достижения заданного уровня надежности оборудования в системах электроснабжения.
ПК-14, ПК-27
Б.3.02
Вариативная часть (знания, умения, навыки определяются ООП вуза) Цикл ПЦ
Б.3.02.01
Инженерная графика и начертательная геометрия
- Начертательная геометрия.
Метод проецирования. Состав изображения. Комплексный чертеж. Аксонометрические проекции. Технический рисунок. Образование поверхностей и их изображение на чертеже. Общий алгоритм построения линии пересечения поверхностей. Частные случаи пересечения поверхностей.
- Инженерная графика.
Требования к техническим изображениям. Стандарты ЕСКД по оформлению конструкторских документов. Виды конструкторских документов. Стандартные изображения – виды основные, дополнительные, местные; разрезы простые и сложные, сечения. Чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, спецификация. Общие правила нанесения размеров на чертеже. Предельные отклонения.
- Компьютерная графика.
Введение в твердотельное моделирование. Элементы булевой алгебры. Декомпозиция составных поверхностей. Системы автоматизированного проектирования. Основные примитивы и функции графических пакетов.
ПК-1; ПК-12.
Б.3.02.02
Электроника
Классификация приборов. Движение электрона в электрическом и магнитном полях: движение электрона в электрическом поле в вакууме, движение электрона в кристаллическом электропроводящем теле, электрическая проводимость и сопротивление проводника, движение электрона в магнитном поле в вакууме. Электропроводность полупроводников: строение и электрические уровни атомов, возбуждение атома, ионизация, рекомбинация, энергетические уровни проводников, полупроводников, диэлектриков, электропроводность беспримесных полупроводников, генерация пар подвижных носителей зарядов (электронов и дырок), электропроводность примесных полупроводников, донорские и акцепторные примеси, дрейфовый и диффузионный токи в полупроводниках. Электронно-дырочный переход: образование электронно-дырочного перехода в кристалле полупроводника, потенциальный барьер при отсутствии внешнего электрического поля, электронно-дырочный переход при прямом напряжении, вольтамперная характеристика электронно-дырочного перехода, пробой перехода (лавинный, внутренняя эмиссия поля, тепловой), емкость p-n перехода. Полупроводниковые приборы: полупроводниковые диоды, стабилитроны, импульсные диоды, туннельные диоды, варикапы, обозначения диодов, транзисторы, однопереходные транзисторы, биполярные транзисторы, физические процессы в биполярном транзисторе, статические характеристики биполярных транзисторов, усиление сигнала биполярным транзистором, полевые транзисторы, тиристоры, вольтамперная характеристика тиристора, симметричный тиристор (симистор), основные параметры тиристоров, полупроводниковые терморезисторы (термисторы). Электровакуумные приборы: устройство электровакуумного диода, виды электронной эмиссии, термокатоды, физические процессы в двухэлектродной лампе – диоде, закон степени трех вторых, вакуумный триод, тетрод, пентод. Электронно-оптические приборы: электронно-лучевая трубка с электростатическим управлением лучом, электронно-лучевая трубка с магнитным управлением лучом, кинескопы, принцип получения на экране кинескопа оптического изображения, передающие телевизионные электронно-лучевые трубки, электровакуумные фотоэлектронные приборы, фотоумножитель, полупроводниковые фотоэлектронные приборы, фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры, светоизлучающие диоды.
ПК–9, ПК–17
Б.3.02.03
Автоматизированный электропривод
Общие сведения о электроприводах: структурная схема, составные части, классификация ЭП; механика электропривода: уравнения движения ЭП, инерционные и упругие звенья, замена реальной кинематической схемы расчетной энергетически эквивалентной схемой, приведение моментов инерции, виды моментов сопротивления, приведение моментов сопротивления, одномассовая расчетная схема, уравнение движения, двухмассовая расчетная схема, установившееся движение ЭП, естественная и искусственная механические характеристики двигателей, механическая характеристика исполнительного органа, определение скорости установившегося движения, устойчивость механического движения, графическое определение устойчивости механического движения, аналитическое определение устойчивости с помощью жесткости механических характеристик, неустановившееся движение электропривода, виды инерционностей в электроприводах, переходные процессы в ЭП при постоянном динамическом моменте, приближенная математическая модель двигателя с линейной механической характеристикой, учитывающая его механическую инерционность; переходные процессы в одномассовой системе “Двигатель с линейной механической характеристикой – исполнительный орган рабочей машины с постоянным моментом сопротивления”; основные показатели регулирования скорости: основные показатели регулирования скорости: диапазон регулирования, направление регулирования, допустимая нагрузка двигателя, кпд электропривода: основные составляющие, цикловый кпд; постоянные и переменные потери в двигателях, максимальный кпд, замена двигателей по мощности, способы увеличения коэффициента мощности; способы регулирования скорости электрических двигателей: регулирование скорости электрических двигателей путем изменения величины скорости холостого хода при неизменном значении жесткости механической характеристики; регулирование скорости электрических двигателей путем изменения жесткости механической характеристики при неизменном значении скорости холостого хода; регулирование скорости электрических двигателей путем одновременного изменения скорости холостого хода и жесткости механической характеристики; регулирование переменных электропривода в разомкнутых и замкнутых системах: понятие о регулировании координат, виды регулирования – параметрическое и в замкнутых системах, структуры замкнутых ЭП с регулированием скорости, тока, момента, положения; нагрев и охлаждение двигателей: расчет нагрева двигателя, режимы работы двигателей S1, S2, S3; проверка двигателей по нагреву методом средних потерь, проверка двигателей по нагреву методом эквивалентного тока, проверка двигателей по нагреву методом эквивалентного момента; расчет мощности и выбор типа двигателя.
ПК-16, ПК-23, ПК-24, ПК-37
Б.3.02.04
Прикладная механика
Строение механизмов. Основные понятия и определения. Основные виды механизмов. Классификация кинематических пар (КП). Структурный анализ и синтез механизмов. Избыточные связи и местные подвижности.
Кинематика механизмов. Задачи и методы кинематического исследования. Кинематический анализ и синтез механизмов с низшими парами. Понятие о передаточном отношении. Основной закон зацепления. Кинематический анализ зубчатых механизмов.
Кинетостатика механизмов. Общие положения силового расчета. Расчет сил инерции. Метод планов сил. Определение реакции в кинематических парах и уравновешивающей силы (момента сил).
Динамика машин. Динамическая модель машины. Приведение сил и масс. Характеристики режимов движения. Уравнения движения машины. Динамический анализ и синтез по методу Виттенбауэра. Назначение маховика.
ПК-2, ПК-3, ПК-13, ПК-17, ПК-23
Б.3.02.05
Метрология . Стандартизация и сертификация систем автоматизации.
Отражены основные понятия метрологии, погрешностей, методы практической обработки результатов измерений, содержатся сведения об электрических измерениях, также рассмотрены представления о стандартизации и сертификации систем автоматики.
Во введении отражены предмет и задачи метрологии. Составные части метрологии.
«Основные метрологические понятия». Системы единиц физических величин. Размер величины. Значение величины. Методы и средства измерений. Точность измерений. Погрешность измерений.
«Виды и методы измерений» Классификация видов измерений. Методы измерений и их классификация.
«Методы измерений» Методы измерений: метод противопоставления, нулевой метод, дифференциальный метод, метод совпадений, метод замещения, обобщение методов измерений.
«Погрешности измерений и ее составляющие» Виды погрешностей измерения: абсолютные, относительные и приведенные погрешности, систематические, прогрессирующие и случайные погрешности, методические, инструментальные, основные и дополнительные погрешности.
«Представление и обработка результатов измерений» Представление и обработка результатов измерений, правила округления значений погрешности и результата измерений, правила приближенных вычислений.
«Классификация средств измерений и их метрологические характеристики» Классификация средств измерений систем автоматики, мера физической величины, измерительный преобразователь, измерительный прибор, системы, установки, метрологические характеристики средств измерения.
«Нормирование метрологических характеристик» Нормирование метрологических характеристик, классы точности средств измерений.
«Структурные схемы средств измерений» Структурные схемы средств измерений. Средства измерения прямого действия, средства измерения уравновешивающего действия.
«Воспроизведение единиц физических величин и передача их размеров». Понятие о единстве измерений, эталоны единиц физических величин, поверочные схемы, способы поверки средств измерений.
«Стандартизация». Основные цели, принципы и функции стандартизации, краткая история развития стандартизации. Методы стандартизации.
«Сертификация». История сертификации. Основные понятия сертификации, цели и принципы сертификации, обязательная и добровольная сертификация.
«Правила и документы по проведению работ в области сертификации» Правила и документы по проведению работ в области сертификации, нормативная база, схемы сертификации.
ПК-4, ПК-20
Б.3.02.06
Элементы автоматических устройств
Роль технических средств при автоматизации технологических процессов и производств. Основные этапы и современные тенденции развития технических средств. Применение микропроцессорной техники.
Методы стандартизации в производстве технических средств автоматизации. Элементный, блочно-модульный и агрегатный принципы исполнения технических средств автоматизации.
Электрическая, пневматическая и гидравлическая ветви средств автоматизации. Аналоговые, дискретные сигналы. Основные виды и параметры аналоговых электрических сигналов. Преобразователи неэлектрических величин в электрические (датчики). Усилители электрических сигналов.
Аналоговые пневматические элементы и устройства (дроссели, емкости, мембраны, сильфоны и т.д.). Дискретные элементы и устройства пневмоавтоматики.