Главная Главная

Главная -> Образование -> Учебные материалы ->

Содержание лекций по дисциплине "Электротехника и электроника"

Посетить электронный читальный зал
Учебное пособие 1 New
Учебное пособие 2 New
Учебное пособие 3 New
Учебное пособие 4 New
Учебное пособие 5 New

Нравится

Тема 1. Введение
Определение предмета. Электрическая энергия, её особенности и области применения. Роль электротехники, электроники, микропроцессорной техники в современных технологиях. Развитие комплексной автоматизации и систем управления производственных процессов. Значение электротехнической подготовки для инженеров – технологов, конструкторов. Связь со специальностью. Содержание и структура дисциплины.

Тема 2. Линейные электрические цепи постоянного тока
Области применения электротехнических устройств постоянного тока. Структура электрической цепи. Графические обоз­начения электротехнических устройств постоянного тока. Схемы замещения электротехнических устройств. Линейные неразветвленные и разветвленные электри­ческие цепи с одним источником э.д.с. Энергетический баланс в электрических цепях. Понятия о потенциальных диаграммах. Анализ электрического состояния неразветвленных и разветвленных линейных электрических цепей с несколькими источни­ками ЭДС путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Методы расчета сложных электрических цепей: метод контурных токов, метод двух узлов, метод наложения, метод эквивалентного генератора.
Свойства и области применения мостовых схем. Электроизоляционные материалы. Параметры. Классификация области применения. Расчет сечения проводов, выбор типа и марки провода.

Тема 3. Однофазные электрические цепи синусоидального тока
Определение, преимущества, недостатки синусоидального тока. Основные параметры, характеризующие синусоидальный ток, напряжение, э.д.с., изображение синусоидальных величин. Идеаль­ные элементы цепи переменного тока. Условные графические обозна­чения, применяемые на схемах замещения для изображения идеальных элементов. Законы Ома и Кирхгофа для цепей синусоидального тока. Электрические цепи с R, C, L - элементами. Реальная катушка в цепи синусоидального тока.
Уравнение электрического состояния для неразветвленной цепи. Активное, реактивное и полное сопротивление двух­полюсника. Треугольники напряжений, сопротивлений. Векторные диаграммы, фазовые соотношения между токами и напряжениями. Колебания энергии и мгновен­ная мощность элементов цепи. Активная, реактивная, полная мощ­ности. Треугольник мощностей. Резонанс напряжений, условия его возникновения и практическое значение.
Цепи с параллельным соединением ветвей. Уравнения электрического состояния цепи. Векторные диаграммы. Активная, реактивная и полная мощности проводимости. Треугольники токов, проводимостей, мощностей. Коэффициент мощности и его значение. Резонанс токов, условия его возникновения. Компенсация реактивной мощности для повы­шения коэффициента мощности. Применение комплексной плоскости и комплексных чисел, преобразование Эйлера для расчета цепей синусоидального тока.

Тема 4. Трехфазные электрические цепи
Понятие и основные элементы многофазной цепи. Трехфазная цепь. Трехфазный генератор. Трехпроводная и четырехпроводная цепи. Фазное и линейное напря­жение. Классификация и способы включения нагрузки в трехфазную цепь. Симметричные режимы трехфазной цепи. Соедине­ние элементов трехфазной цепи звездой и треугольником. Соотно­шения между фазными и линейными напряжениями и токами при сим­метричных нагрузках.
Соотношения мощностей при соединении нагрузки по схемам треугольник и звезда при одинаковых линейных напряжениях. Соотношения линейных напряжений при одинаковых потреб­ляемых мощностях при соединении нагрузки по схемам звезда и треу­гольник. Несимметричные режимы в трехпроводной и четырехпро­водной цепях. Назначение нейтрального провода. Примеры несимметричных режимов в трехфазных цепях.
Мощность трехфазной цепи. Коэффициент мощности симметричных трехфазных приёмников и способы его повышения. Вращающееся магнитное поле, образуемое трехфазным током.

Тема 5. Переходные процессы в электрических цепях
Причины возникновения переходных процессов в элект­рических цепях и их значение. Зарядка и разрядка конденсатора через резистор. Подключение индуктивной катушки к источнику постоянного напря­жения. Математические модели. Решение дифференциальных уравнений электрического состояния цепи, определение начальных условий. Законы коммутации и их исполь­зование.
Понятие о характере протекания переходных процессов в цепи, содержащей индуктивную катушку и резистор, включаемых на зажимы источника синусоидального напряжения. Практическое использование переходных процессов.

Тема 6. Нелинейные элементы в электрических цепях
Основное понятие. Примеры нелинейных элементов. Управляемые нелинейные элементы. Аналитический и графический метод расчета цепей постоянного тока состоящих из последовательно и параллельно соединенных нелинейных элементов. Стабилизация тока в последовательной цепи. Стабилизация напряжения.
Нелинейные цепи переменного тока. Выпрямители и преобразователи синусоидального напряжения. Параметрический стабилизатор напряжения Нелинейные цепи при одновременном воздействии источников постоян­ного и переменного напряжений.

Тема 7. Электроника и микропроцессорная техника
Электроника, её роль в науке, технике. Классификация элементной базы современной электроники. Аналоговые электронные устройства. Усилители Коэффициент усиления, амплитудно-частот­ные характеристики. Понятия об автогенераторах. Области приме­нения автогенераторов синусоидального напряжения и генераторов линейно изменяющихся напряжений. Компараторы, модуляторы, преобразователи их назначение, конструкция, характеристики, параметры и режимы работы. Понятие об автоматическом регулировании. Дискретные элементы и интегральные микросхемы.
Цифровые элементы электронных устройств. Цифровое представление аналогового сигнала. Логические элементы, мультивибраторы, триггеры, коммутаторы, мультиплексоры, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, их назначение, конструкция и принцип действия. Понятие о больших интегральных микросхемах (БИС) и микропроцессорах. Архитектура современной ЭВМ. Электронные выпрямители, процессоры питания современных электронных устройств, их назначение, принцип действия, характеристики и параметры. Понятие о фильтрации. Полосовые, режекторные и сглаживающие фильтры.

Тема 8. Магнитные цепи и электромагнитные устройства
Электромагнитные устройства и их применение, ферромагнитные материалы и их характеристики.
Магнитные цепи постоянных магнитных потоков. Применение законов полного тока для анализа магнитных цепей. Магнитные цепи с воздушным зазором в магнитопроводе. Схемы замещения магнитных цепей. Аналогия методов анализа электрических и магнитных цепей.
Магнитные цепи переменных потоков. Особенности электромагнитных процессов в катушке с магнитопроводом. Магнитные потери. Уравнение электрического состояния, вольт-амперная харак­теристика, векторная диаграмма, схема замещения катушки.
Электромагнитные устройства: электромагниты, контакторы, реле и т.п. Их конструкции, прин­цип действия, характеристики, область применения.

Тема 9. Трансформаторы
Назначение и области применения трансформаторов. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Уравнения электри­ческого и магнитного состояния трансформатора. Потери энергии в транс­форматоре. Мощность трансформатора. Внешние характеристики. Коэффициент трансформации. Паспортные данные трансформаторов. Устройство, принцип действия и области применения автотрансформаторов.
Устройство, принцип действия и области применения трехфазных трансформаторов. Понятие об основных группах соединений. Измеритель­ные трансформаторы тока и напряжения. Условные графические обозначе­ния, применяемые для изображения трансформаторов на электрических схемах.

Тема 10. Электрические машины
Классификация электрических машин. Области применения электри­ческих машин.
Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия, режимы генератора и двигателя. Формулы расчета э.д.с. обмотки якоря и электромагнитного момента. Уравнения электрического состояния. Понятие о генераторах постоянного тока. Классификация, схемы, характеристики, области применения.
Двигатели постоянного тока. Способы возбуждения. Особенности пуска. Свойство саморегулирования. Механические и рабочие характеристики. Паспортные данные двигателей постоянного тока. Области применения.
Асинхронные машины. Устройство и принцип действия асинхронного трехфазного двигателя. Уравнения электрического состояния цепей обмоток статора и ротора. Магнитное поле машины. Скольжение. Электромагнитный момент. Механические и рабочие характеристики. Энергетические диаграммы. Паспортные данные. Подключение трехфазного асинхронного двигателя. Реверсирование.
Пуск асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором и ротором с контактными кольцами. Регулирование частоты вращения.
Понятие о работе асинхронной машины в режимах генератора и электромагнитного тормоза.
Понятие о линейных двигателях. Принцип действия и применение однофазных и двухфазных асинхрон­ных машин.
Синхронные машины. Устройство трехфазной синхронной машины. Принцип действия гене­ратора и двигателя. Уравнение электрического состояния обмотки статора. Формула электромагнитного момента и угловые характеристики. Автономная работа синхронного генератора. Работа синхронной машины в режиме двигателя. Особенности пуска и способы пуска синхронного двигателя. Регулирование коэффициента мощности. Работа синхронной машины в режиме синхронного компенсатора. Устройство, принцип действия и применение синхронных двига­телей малой мощности.

Тема 11. Основы электрооборудования
Состав и особенности электрооборудования. Электроприводы. Классификация электропривода по типу исполнительного дви­гателя. Задачи выбора двигателя. Нагревание и охлаждение двигателей. Номинальные режимы работы двигателей. Расчет мощности. Методы средних потерь и эквивалентных величин.
Принципы автоматизации пуска двигателей. Понятие об электронных, регулируемых, следящих, цифровых электроприводах. Микропроцессорные системы управления электроприводом. Аппаратура управления. Аппаратура ручного управления. Контакт­ные путевые выключатели. Бесконтактные выключатели.
Электромеханические релейно-контакторные системы управления. Особенности работы. Принцип действия и классификация электромагнитных реле. Бесконтактное управляющие системы и их элементная база. Устройство защиты, блокировки, сигнализации. Предохранители, токовые и тепловые реле, автоматические выключатели.

Тема 12. Электрические измерения и приборы
Обзор и принципы электрических методов измерения физических вели­чин. Датчики, преобразователи, устройства обработки, системы и индикаторы. Прямые и косвенные измерения. Прямые измерения и ме­тоды сравнения.
Метрологические характеристики средств измерений: точность, чувствительность, быстродействие, надежность, потребляемая энергия. Виды погрешностей: систематическая, случайная. Инструментальная погрешность и погрешность метода. Абсолютная, относительная, приведенная погрешности, классы точности.
Аналоговые измерительные приборы с электромеханическими преоб­разователями. Устройство, принцип, действия, области применения. Измерение неэлектрических величин электрическими методами. Использование мостов постоянного и переменного тока для изме­рения электрических и неэлектрических величин.
Цифровые измерительные приборы. Принципы аналого-цифрового измерения напряжений, токов, сопротивлений, мощности и энергии.
Понятие об автоматических измерительных системах управления технологическими процессами.

Тема 13. Основы электробезопасности
Устройство защитного отключения (УЗО). Средства защиты, применяемые в электроустановках. Организация безопасной эксплуатации электроустановок.

    Список рекомендуемой литературы приведен
в соответствующем Стандарте дисциплины.

Благодарим за поддержку сайт Hostenko.com - создание и хостинг сайтов на WordPress. Конечно, Вы могли бы установить WordPress на своем сервере и с его помощью управлять содержимым сайта, но современный хостинг-провайдер Hostenko.com предоставляет готовое решение. Вам необходимо лишь зарегистрироваться, выбрать тариф и сразу создавать сайт в удобной среде.

Главная -> Образование -> Учебные материалы -> Лекции

Яндекс цитирования