Рабочая учебная программа

Южно­Казахстанский политехнический колледж УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ  ЮЖНО­КАЗАХСТАНСКОЙ ОБЛАСТИ «ЮЖНО­КАЗАХСТАНСКИЙ   ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» УТВЕРЖДАЮ Зам. директора по учебной работе ________Мустафин Ф.Т. «___» __________ 20___г. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по   дисциплине:  применяемых в электроприводах» Специальность:   0902000 – «Электроснабжение (по отрасли)» «Изучение   современных   преобразователей Рассмотрено на заседании ПЦК электроэнергетики _____________________ Протокол № ____ от __________ Председатель ПЦК ___________                                                             Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 1Южно­Казахстанский политехнический колледж     г. Шымкент Рабочая учебная программа разработана на основании типовой учебной программы для средних   профессиональных   учебных   заведений   по   дисциплине   «Изучение современных   преобразователей   применяемых   в   электроприводах»   специальности 0902000  «Электроснабжение   (по   отрасли)»,   «Электроснабжение   промышленных предприятий»,   «Электроснабжение   предприятий   по   добыче   и   переработке   нефти   и газа»Регистрационный (№ ГОСО РК 4.05.034­2008) утвержден приказом Министерства образования и науки Республики Казахстан. Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 2Южно­Казахстанский политехнический колледж                               Содержание 1.Поянительная записка____________________________________________________     4 2. Тематический план и содержание дисциплины 3. Основное содержание и тематический план дисциплины ________________________  3.1. Тематический план  ______________________________________________________7 3.2. Содержание типовой учебной программы по дициплине_______________________9 4. Контроль планируемого результата обучения__________________________________13  5. Литература и средства обучения____________________________________________ 14 Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 3Южно­Казахстанский политехнический колледж 1. Пояснительная записка                        Настоящая  Рабочая  программа разработана в соответствии  с Государственным общеобязательным стандартом  технического и профессионального образования Республики Казахстан по специальности 0902000 «Электроснабжение (по отрасли)», «Электроснабжение промышленных  предприятий»,  «Электроснабжение  предприятий   по добыче  и  переработке нефти   и   газа»  Регистрационный  (№   ГОСО   РК   4.05.034­2008)  утвержден   приказом Министерства образования и науки Республики Казахстан и типовой учебной программы. ­ Общий объем часов – 60 часов  ­ Теоретических занятий 58часов ­ Контрольная работа – 2час.      Рабочая  учебная   программа   предусматривает   изучение  тиристоров   постоянного   тока, тиристорных преобразователей, перспективное развитие тиристорного преобразователя..   Рабочая     учебная программа базируется на знаниях, умениях и навыках обучающихся по дисциплинам: «Автоматическое управление Электроприводом».  «Электрические машины и трансформаторы», «Теоретические основы электротехники».          При   изучении   дисциплины   рекомендуется   проводить   интеграцию   с   дисциплинами: «Эксплуатация,   ремонт   и   наладка   элктрооборудования   и   электрических   сетей», «Электроснабжение промышленных предприятий»          При реализации рабочей учебной программы, в целях подготовки конкурентноспособных специалистов, рекомендуется использовать традиционную систему обучения, новые технологии (модульная, кредитная и т.д.); дидактические и наглядные пособия: плакаты, модели, учебные видеофильмы, электронные учебники, учебные и учебно­методические пособия. Рабочая  учебная   программа  «изучение   современных   преобразователей   применяемых   в электроприводах»  является основой для разработки рабочей  учебной программы данного учебного заведения.       При   разработке   рабочей   учебной   программы   организация   образования   имеет   право изменять   объем   учебного   времени,   выделенного   в   типовом   учебном   плане   на   изучение   Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 4Южно­Казахстанский политехнический колледж   (№   ГОСО   РК   4.05.034­2008   «Среднее   образование. дисциплины   в   пределах   10­20%  Техническое и профессиональное образование. Основные правила.»); ­ при сохранении объема учебного времени, отведенного на цикл; ­ распределять общий объем часов учебного времени по разделам и темам (в пределах общего бюджета времени, отводимого на изучение дисциплины);  ­ вносить обоснованные изменения в последовательность изучения программного материала; заменять   отдельные   практические   и   лабораторные   занятия   другими,   сходными   по содержанию.   Перечень разделов и тем может быть изменен ( в том числе за счет резервного времени) в сторону   углубления   и   расширения   изучаемых   тем,     за   счет   введения   регионального компонента, требований работодателей и особенности местности.     2. Планируемые результаты обучения дисциплины Компетенции запланированные в стандарте и  образовательной программе Обучающиеся должны обладать следующими  компетенциями Специалиста среднего звена «Техник­электрик», специальности:  «Электроснабжение промышленных предприятий» Базовое: БК 1­ понять суть и социальное значение своей  будущей профессии, проявлять постоянный интерес. БК 2­Действовать системно в производственной  ситуации, принимать самостоятельное решение в  экстренных ситуациях. БК 3­Уметь нести ответственность за выполняемую   работу, самостоятельно и эффективно решать  проблемы профессиональной деятельности в отрасли. Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа Результаты, запланированные в типовой   учебной программе В результате изучения дисциплины  обучающиеся Знают: ­роль энергетики в народном хозяйстве. Умеют: ­для развития профессиональных навыков  пользоваться информационными технологиями. Компетенции: ­виды профессиональной деятельности и объекты Знают: ­ Системное  действие в производственной  ситуации на различных производственных  участках. Умеют: ­расследовать производственные ситуации. Компетенции: ­в вопросах теории процессов производственной  технологии знают: ­ответственные мероприятия по обучению и  выполнению производственной работы  умеют: ­принимать самостоятельные и эффективные  решения при обучении и профессиональной  деятельности . компетенции: 5Южно­Казахстанский политехнический колледж БК 4­ иметь способности практической деятельности  по решению профессиональных задач на предприятиях  с различной организационной  правовой формой,  усвоить профессиональную лексику. Профессиональное: ПК 1. Эксплуатировать и технически обслуживать  электрооборудование и сети  электропередач запасных станций и распределительных узлов. ­их особенности, возможности и соответствие  требованиям их профессиональной деятельности. знают: ­профессиональную лексику и виды  профессиональной практической деятельности  предприятий энергетического профиля. умеют: ­пользоваться теоретическими знаниями при  решении практических,  профессиональных задач. компетенции: ­объекты и виды профессиональной деятельности  на предприятиях энергетического профиля. Знают: ­типы и обозначение электростанций, их режимы  работы; конструктивные схемы распределения  электроэнергии потребителям; ­распределение электроэнергии от электростанций  с напряжением выше 1000В и запасных станций;  компетенции: ­схемы внешнего и внутреннего электроснабжения  промышленных предприятий.                                                                                                                            ПК 2­вести контроль за правильной эксплуатацией  электрооборудования промышленных предприятий ПК 3­выявить и исправить причины дефектов и  остановов в процессе работы электрооборудования  Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа знают:  ­устройство и принцип работы  электрооборудования общепромышленных  механизмов: сварочные установки, подъемно­ транспортные установки, лифтов,  металлорежущих станков, вентиляторов,  насосных установок, электрооборудование  пожаро и взрывоопасных помещений;  электроосвещение. умеют:  ­контролировать электрооборудование  общепромышленных механизмов; рабочие  параметры электрооборудования пожаро и  взрывоопасных помещений. компетенции:  ­ организовать контроль за правильной  эксплуатацией электрооборудования  промышленных предприятий. знают:  ­характеристики, условия работы, режимы  работы электрооборудования промышленных  предприятий. умеют:  ­вести контроль и анализ работы  электрооборудования промышленных  предприятий компетенции:  ­режимы работы общепромышленных  6Южно­Казахстанский политехнический колледж Специальное: СК 1­организовать  контроль за работой и  эксплуатацией электрооборудования соответственно  расписанию и режиму СК 2­обеспечить надежную, безопасную и  эффективную работу электрооборудования на  производственных участках. СК 3­делать диагностику отказа электрооборудования  промышленных предприятий, анализировать причины  отказа электрооборудования электроэнергетических  систем механизмов. знают: ­требования к электрооборудованию по  пожароопасности и взрывоопасности согласно  ПУЭ, общие характеристики, условия работы; умеют: ­читать схемы управления  электроприводом, компетенции: ­организовать  контроль за  работой и эксплуатацией электрооборудования  соответственно расписанию и режиму знают: ­правила технической эксплуатации;  правила электробезопасности; инструкции по  эксплуатации оборудования; должностные  инструкции оперативного работника; права и  обязанности исполняющей организации; умеют: ­работать с технической документацией,  руководствующей документацией; компетенции: ­ по вопросам обеспечения   надежной, безопасной и эффективной работы  электрооборудования на производственных  участках знают: ­принцип работы основного  электрооборудования, устройство,  технологические процессы промышленных  предприятий; умеют: ­анализировать работу  электрооборудования промышленных  предприятий; компетенции: ­электрические схемы основных  параметров электрооборудования  производственных участков;                                                                                                         3.Тематический план и содержание программы дисциплины 3.1. Тематический план № Наименование разделов и тем Количество учебного времени (час.) в том числе всего теоретические практическое                               2 Раздел 1. Современные преобразователи  применяемые в электроприводах. Введение. Роль и место силовых  преобразовательных устройств в  электротехнике. Тема 1.1. Элементная база силовых  полупроводниковых преобразователей. Тема   1.2.  Режимы   работы   управляемых 3 4 4 4 4 4 Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 5 7Южно­Казахстанский политехнический колледж выпрямителей. Тема 1.3 Инверторы. Понятие об инвертировании  электрической энергии. Тема 1.4 Автономные инверторы.  Тема   1.5  Тиристорным   преобразователем постоянного тока (ТП) Тема 1.6  Полупроводниковые тиристорные  преобразователи Раздел   2.   Тиристорные   электрические преобразователи переменного тока Тема   2.1.  Прогресс   в   области   создания тиристорных   преобразователей   переменного тока   Тема   2.2.   Электроприводы   постоянного   тока   с тиристорных использованием преобразователей переменного тока   Тема   2.3.   Автоматическое тиристорным преобразователем   управление Тема   2.4  Замкнутые   системы   управление тиристорных   преобразователей   переменного тока Тема   2.5  Тиристорной   преобразователь переменного напряжение Тема   2.6  Применение тиристорных преобразователей   переменного   тока   в постоянный    Раздел 3. Перспективное развитие  полупроводниковых преобразователя. Тема 3.1. Силовые управляемые  полупроводниковые вентили Тема 3.2. Таблеточные транзисторные устройства с высокой степенью интеграции 4 4 2 2 2 4 4 4 2 4 4 4 4 4 2 2 2 4 4 4 2 4 4 4 8. 10 11 12 13 № 15 16 Наименование разделов и тем Количество учебного времени (час.) в том числе всего теоретические практическ                               2 Тема 3.4   Системы управления и защиты устройств силовой электроники Тема 3.5  Импульсные преобразователи  постоянного напряжения Контрольная работа 3 4 4 2 4 4 4 2 Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа ое 5 8Южно­Казахстанский политехнический колледж Итого 60 60                                          3.2. Содержание дисциплины для специалиста среднего звена          Раздел 1. Современные преобразователи применяемые в электроприводах.          Тема 1.1. Элементная база силовых полупроводниковых преобразователей.                 Характеристики   и   параметры   силовых   полупроводниковых приборов. Определение   силового   полупроводникового   прибора.   Предельные показатели   силовых   приборов.   Динамические   параметры   силовых   приборов   и   их частотные диапазоны. Современное состояние элементной базы. Создание силовых модулей   и   комбинированных   приборов. Особенности   параллельного   соединения полупроводниковых вентилей, способы выравнивания токов и мощностей в приборах. Электрические конденсаторы, резисторы, индуктивности.        Тема 1.2. Режимы работы управляемых выпрямителей.       Управляемые выпрямители (УВ). Определение УВ. Способы регулирования  выпрямленного напряжения. Принцип работы УВ с регулированием в самом  выпрямителе. Понятие и определение угла регулирования (управления) – a.  Особенности работы тиристоров в УВ. Определение регулировочной характеристики и ее математическое и графическое представление. Понятие о предельных углах  регулирования Энергетические показатели выпрямителей и способы их улучшения.  Активные выпрямители.       Тема 1.3 Выпрямительные устройства с повышенными энергетическими  показателями. Корректор коэффициента мощности. Энергетические показатели  выпрямителей и способы их улучшения. Активные выпрямители. Тема 1.4 Автономные инверторы.  Автономные   инверторы:   определение,   требования, предъявляемые   к   автономным   инверторам.   Классификация   автономных инверторов.   Особенности   работы.   Основные   показатели.   Работа   трехфазной схемы на RL­нагрузку: выбор угла проводимости вентиля, временные диаграммы формирования фазного и линейного напряжений при подключении нагрузки, как звездой, так и треугольником. Автономные инверторы с широтно­импульсной   назначение, Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 9Южно­Казахстанский политехнический колледж модуляцией   выходного   напряжения.   Двухуровневый   и   трехуровневый преобразователь напряжения. Тема 1.5 Тиристорным преобразователем постоянного тока (ТП). Тиристорным   преобразователем   постоянного   тока   (ТП)   является   устройство для преобразования переменного тока в постоянный с регулированием по заданному закону   выходных   параметров  (тока   и  напряжения).  Тиристорные   преобразователи состоят из нескольких основных узлов. Тема 1.6  Полупроводниковые тиристорные преобразователи.  Элементы полупроводниковых преобразователей  Неуправляемые выпрямительные элементы (вентили)  Управляемые полупроводниковые выпрямительные элементы (тиристоры)  Симметричные тиристоры (симисторы)   Фототиристоры  Текнетроны Запираемые тиристоры Раздел 2. Тиристорные электрические преобразователи переменного тока.   Тема   2.1  Прогресс   в   области   создания   тиристорных   преобразователей переменного тока.                   Тиристорные   преобразователи   переменного   тока.  Прогресс   в   области создания тиристорных преобразователей переменного тока.  Принципиальная схема электропривода   по   системе   ТП­Д .  В  буровых  установках   двигатели   постоянного тока   получают   питание   от электромашинных   и   тиристорных   преобразователей переменного тока. Тема   2.2.   Электроприводы   постоянного   тока   с   использованием тиристорных преобразователей переменного тока. Устройство и принцип действия тиристора. Системы тиристорного управления двигателями.  Тиристорные   электроприводы   с   широтно­импульсным   управлением. Контактные управление тиристорами. Тема 2.3. Автоматическое управление тиристорным преобразователем. Общая характеристика элементов и связей замкнутой структуры, включающей тири­сторный преобразователь. Влияние коммутационных искажений и отклонений частоты питающей сети на характеристики управления в статике. Чувствительность Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 10Южно­Казахстанский политехнический колледж характеристик   управления   ТП   к   отклонениям   частоты   питающей   сети   от номинального значения. Тема 2.4  Замкнутые системы управление тиристорных преобразователей переменного тока. Тиристорные   преобразователи   имеют   относительно   высокое   эквивалентное внутреннее сопротивление. Особенностью тиристорных преобразователей является односторонняя схем реверсивного привода используются   нереверсивные   или   специальные   реверсивные   тиристорные преобразователи (ТП). проводимость. Для     построения   Тема 2.5 Тиристорный преобразователь переменного напряжение.                   Коммутаторы   переменного   напряжения  (КПН).  Инверторы   переменного напряжения   со   звеном   постоянного   тока.   Непосредственные   преобразователи частоты. Тема 2.6 Применение тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный.                Непосредственный преобразователь частоты НПЧ состоит из реверсивных   управляемых   тиристорных   выпрямителей   постоянного тока. Если   изменять   сигнал   управления   управляемого   выпрямителя   таким образом, чтобы на выходе получалось напряжение, изменяющееся по синусоиде, то такой выпрямитель служит для питания асинхронного или синхронного двигателя. Выходная частота такого преобразователя даже в случае применения шестифазных схем при частоте 50 Гц не превышает 15­16 Гц.         Раздел 3. Перспективное развитие полупроводниковых преобразователя. Тема 3.1. Силовые управляемые полупроводниковые вентили.             Основными элементами конструкций вентильных блоков являются  силовые кремниевые вентили. Последовательное и параллельное  соединение силовых полупроводниковых вентилей. Важным  достижением силовой полупроводниковой техники являются создание  силовых кремниевых вентилей таблеточного типа.   Тема 3. 4 Системы управления и защиты устройств силовой электроники Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 11Южно­Казахстанский политехнический колледж         Структуры и методы управления. Назначение систем управления (СУ) и  основные требования к ним. Общая характеристика цепей управления силовых  приборов. Построение СУ выпрямителями и зависимыми инверторами: импульсно­ фазовый и вертикальный методы управления. Структурные схемы СУ  выпрямителями. СУ для автономных инверторов и регуляторов напряжения.  Особенности построения СУ для ШИР постоянного напряжения на силовых  транзисторах. Определение, назначение, построение и работа модулятора  длительности. Принцип релейного метода регулирования. Тема 3.5 Импульсные преобразователи постоянного напряжения. Новым   средством   непосредственного   преобразования неизменного напряжения сети постоянного тока в регулируемое напряжение   постоянного   тока   является   импульсный преобразователь.   Его   аналогом,   в   первом   приближении,   может быть   трансформатор,   с   плавно   изменяющимся   коэффициентом трансформации. Импульсный   преобразователь   может   заменить   резистор, обычно   устанавливаемый   последовательно   с   якорем   двигателя постоянного   тока   для   регулирования   скорости.   Поэтому   его применение   целесообразно,   например,   в   электрокарах,   где первоочередной задачей является экономия энергии в подземном транспорте, где с его помощью удается избежать нагрева туннелей. 4. Контроль планируемого результата обучения   Организациям   образования   необходимо   в   рабочей   учебной   программе   разработать    Контроль по данной дисциплине предусматривает проведение промежуточной аттестации, основными формами которой являются: контрольная работа,  тестирование, экзамен.   компетентностно­ориентированные практические работы и задания в тестовой форме.    Тестовые задания должны быть представлены по разделам, темам, и иметь три основных уровня сложности (минимальный, средний и сложный) для каждого уровня профессиональной квалификации. Литература и средства обучения Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 12Южно­Казахстанский политехнический колледж 1.   Воронин   П.А.   Силовые   полупроводниковые   ключи:   семейства,   ха­ рактеристики,   –   384   с.   Изд­во   ДОДЕКА,   применение.   2005. 2.   Розанов   Ю.К.   Силовая   электроника:   учебник/   Ю.   К.   Розанов,   М.   В. Рябчицкий, А. А. Кваснюк: учебник / Ю. К. Розанов, М. В. Рябчицкий, А. А. Кваснюк.   –   М.:   Издательский   дом   МЭИ,   2007.   –   632   с.:   ил. 2.   Зиновьев   Г.С.   Основы   силовой   электроники.   –   Новосибирск:   Изд­во НГТУ, с. 2004 651 –         3. Петрович В.П., Воронина Н.А., Глазачев А.В. Силовые преобразователи электрической   энергии.   –   Томск:   Изд­во   ТПУ,   2009.   –   240   с.  4. Ефимов А.А., Шрейнер Р.Т. Активные преобразователи в регулируемых электроприводах переменного тока. – Новоуральск: Изд­во НГТИ, 2001. – 250 с.   • Дополнительная   литература:   Герман­Галкин,   Силовая   электроника   : 1. лабораторные работы на ПК / С. Г. Герман­Галкин. — СПб. : Корона принт, 2009. ил.   Сергей   Германович. 304 — с.:         1.   Розанов   Ю.К.   Основы   силовой   электроники.   –   М.,   Энергоатомиздат, 1992. с. 286 –       2. Сукер К. Силовая электроника : руководство разработчика : пер. с англ. / К.   Сукер.   —   М.   :   Додэка­   ХХI,   2007.   —   252   с.   :   ил. 3.   Семенов,   Борис   Юрьевич.   Силовая   электроника:   от   простого   к сложному.   Импульсные   источники   электропитания.   Перспективная элементная   база.   Основы   инженерного   проектирования.   Практические конструкции. Необходимая информация на CD­ROM / Б. Ю. Семенов. — М. : СОЛОН­Пресс, 2008. — 415 с. : ил.     Ф.ЮКПТК  Рабочая учебная программа 13