скачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»
ФГОУВПО «РГУТиС»
Факультет___________________сервиса__________________________
(название факультета)
Кафедра_______________ «Бытовая техника»______________________
(название кафедры)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе,
д.э.н., профессор
_______________________Новикова Н.Г.
«____»________________________2010 г.
^
Дисциплина_ДС.01.04 «Электропривод и системы управления БМиП»
(индекс и наименование дисциплины)
Специальность____150408 «Бытовые машины и приборы»__________
(код и наименование специальности)
Специализация_^ __________
(код и наименование специализации)
____________кондиционирование и приборы микроклимата»________
Москва 2010 г.
Рабочая программа составлена на основании примерной программы
дисциплины __^
(индекс и наименование дисциплины)
При разработке программы в основу положен Государственный
образовательный стандарт по направлению
_______^ __________
(код и наименование специальности)
Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры
_________________________ «Бытовая техника»_____________________
(название кафедры)
Протокол №___12__ «__09_» ___ноября________2009_г.
Зав. кафедрой Сумзина Л.В.
Рабочая программа рекомендована Научно-методической секцией
факультета сервиса_____________________________________________
(название факультета)
Протокол №_7____ «_19__» ____ноября_______2010_г.
Председатель
Научно-методической секции Сумзина Л.В.
Рабочая программа одобрена Научно-методическим советом ФГОУВПО «РГУТиС»
Протокол №_______ «_____»______________________200__г.
Ученый секретарь
Научно-методического совета
к.и.н., доцент Юрчикова Е.В.
Рабочую программу разработал:
Преподаватель кафедры
_«Бытовая техника»________ Богомольный В.М.
(название кафедры)
^
Цель изучения дисциплины – получение студентами знаний конструкций электрических двигателей, используемых в БМП, а также их систем управления.
Студенты должны изучить физические принципы, эксплутационные характеристики и технологию изготовления электротехнических машин и приборов и электронных систем бытовой техники.
Студенты должны знать материалы, используемые в электроприводах и системах управления БМП, приборы и методы диагностики их неисправностей. Цель преподавания дисциплины – получение студентами теоретических и практических знаний по эксплуатации и ремонту двигателей и систем управления БМП.
Задачи дисциплины:
- научить студентов пониманию основных принципов работы электропривода, элементов электротехнических приборов и систем управления бытовой техникой;
- получение знаний по защите электротехнических машин и приборов от повреждений и перенапряжений;
- знать требования нормативных документов по технике безопасности.
2.Объем и содержание дисциплины.
2.1.Распределение рабочего времени по семестрам, видам занятий и контроля.
Виды занятий и контроля
|
Очная форма обучения
|
Заочная форма обучения
|
|
Полная программа
|
Сокращенная программа
|
Полная программа
|
Семестр
|
6
|
6
|
10
|
Количество недель
|
17
|
17
|
|
Количество часов в неделю
|
3
|
3
|
|
Всего часов
|
160
|
160
|
160
|
Лекции
|
34
|
34
|
14
|
Практические занятия
|
17
|
17
|
14
|
Семинарские занятия
|
|
|
|
Лабораторные работы
|
|
|
|
Консультации по курсу
|
|
|
|
Всего аудиторных занятий
|
51
|
51
|
28
|
Самостоятельная работа студента
|
109
|
109
|
132
|
Курсовой проект или работа
|
|
|
|
Реферат
|
|
|
|
Контрольная работа
|
|
|
+
|
Зачет
|
|
|
|
Экзамен
|
+
|
+
|
+
|
2.2. Наименование тем, их содержание и объем в часах аудиторных занятий
|
|
Очная форма
|
Заочная форма
|
Полная программа
|
Сокращенная программа
|
Полная программа
|
Л
|
ПЗ
|
Л
|
ПЗ
|
Л
|
ПЗ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
1
|
Введение.
Содержание курса. Направление повышения технического уровня БМП. Электромеханические характеристики электродвигателей (ЭД)
|
2
|
-
|
1
|
-
|
0.5
|
-
|
2
|
Основные понятия и термины. Классификация ЭД. Скольжение. Зависимость момента на валу от частоты вращения. Способы возбуждения и торможения электропривода
|
4
|
2
|
3
|
1
|
0.5
|
-
|
3
|
Устройство и принципы работы ЭД. Нагрузочные характеристики. Трехфазные ЭД.
|
3
|
2
|
2
|
2
|
0.5
|
-
|
4
|
Коллекторные микродвигатели и их характеристики.
|
2
|
2
|
1
|
1
|
|
1
|
5
|
Однофазные, конденсаторные ЭД и трехфазные асинхронные двигатели (АД)
|
4
|
6
|
3
|
1
|
1
|
3.5
|
6
|
Способы управления электроприводом. Сопряжение ЭД с рабочей машиной. Регулирование скорости вращения.
|
2
|
2
|
1
|
1
|
0.5
|
1.5
|
7
|
Выбор ЭД по каталогам. Расчет характеристик ЭД при различных режимах эксплуатации.
|
3
|
4
|
3
|
1
|
1
|
1
|
8
|
Проектирование ЭД БМП.
|
2
|
-
|
1
|
1
|
1
|
1
|
9
|
Системы управления (СУ) БМП. Характеристики устройств электронной техники: диодов, транзисторов, операционных усилителей, выпрямителей.
|
4
|
4
|
3
|
1
|
1
|
0.5
|
10
|
Элементы систем автоматического управления БМП. Принципы работы, конструктивно- технологические особенности.
|
3
|
-
|
2
|
-
|
1
|
1
|
11
|
Приборы диагностики неисправностей БМП.
|
2
|
-
|
2
|
-
|
0.5
|
0.5
|
12
|
Бесконтактные электрические двигатели вентиляторов, кондиционеров.
|
2
|
-
|
2
|
-
|
1
|
-
|
13
|
Пьезоэлектронные устройства систем автоматического управления БМП.
|
3
|
3
|
2
|
2
|
1
|
1
|
14
|
Механические напряжения, температурное поведение, электрические поля и токи в элементах электротехнических приборов и машин.
|
2
|
4
|
3
|
3
|
1
|
1
|
15
|
Электротермический пробой изоляции электротехнических машин и приборов и элементов твердотельной электроники.
|
2
|
3
|
2
|
2
|
0.5
|
1
|
16
|
Универсальная электронная система управления бытовыми электроприборами.
|
3
|
-
|
1
|
-
|
0.5
|
-
|
17
|
Защита электротехнических приборов от перегрузок. Правила техники безопасности при эксплуатации и ремонте электрических приборов. Заземление БМП.
|
3
|
2
|
2
|
1
|
1
|
1
|
|
Итого
|
46
|
34
|
34
|
17
|
14
|
14
|
2.3.Тематическое содержание дисциплины.
№ п/п
|
Наименование темы
|
Содержание темы
|
Вид занятий
|
1
|
2
|
3
|
4
|
1
|
Введение. Содержание курса. Направление повышения технического уровня БМП. Электромеханические характеристики электродвигателей (ЭД)
|
Цель и задачи курса. Классификация, унификация конструкций и технологий изготовления электрических двигателей. Электропривод бытовых машин и приборов. Методы уменьшения потерь мощности, увеличения момента на валу и регулирования скорости вращения вала. Отечественные и зарубежные конструкции ЭД.
|
Л
|
2
|
Основные понятия и термины. ^ Скольжение. Зависимость момента на валу от частоты вращения. Способы возбуждения и торможения электропривода (ЭД)
|
Электромеханические характеристики ЭД бытового назначения: для холодильной техники, кондиционеров, приборов микроклимата, СВЧ- печей. Формулы для вычисления скольжения. Последовательное и параллельное возбуждение однофазных ЭД и их применение. Способы торможения ЭП (рекуперативное, динамическое, противовключением).
|
Л
ПЗ
|
3
|
Устройство и принципы работы (ЭД). ^ Трехфазные ЭД.
|
Уравнения и законы электродинамики в генераторном и двигательном режимах. ^ Конструкции двигателей. Распределение фазных токов по пространственной и временной координатам. Способы включения 3-х фазных ЭД в однофазовую сеть.
|
Л
ПЗ
|
4
|
^
|
Характеристики и конструкции коллекторных двигателей БМП и их применение. Особенности работы на постоянном и переменном токе. Последовательное и параллельное соединение обмоток статора и ротора.
|
Л
|
5
|
Однофазные конденсаторные ЭД и трехфазные асинхронные двигатели (АД)
|
Однофазные асинхронные двигатели. Механические характеристики и способы включения трехфазных двигателей в однофазную сеть. Асинхронные двигатели с пусковой обмоткой и конденсаторные двигатели в машинах бытового назначения. Асинхронные исполнительные микродвигатели с полным ротором. Шаговые микродвигатели для систем управления бытовых приборов времени. Преимущества и недостатки трехфазных АД с короткозамкнутым ротором.
|
Л
|
6
|
Способы управления электроприводом. Сопряжение ЭД с рабочей машиной. Регулирование скорости вращения.
|
Амплитудно-фазовое, частотное управление ЭД. Расчет эксплуатационных характеристик (скорости вращения, скольжения, момента на валу). Передаточные устройства от вала ЭД к рабочей машине.
|
Л
ПЗ
|
7
|
Выбор ЭД по каталогам. Расчет характеристик ЭД при различных режимах эксплуатации.
|
^ Выбор ЭД по эффективной мощности, моменту на валу и скорости вращения. Расчет конструктивных характеристик в режиме пуска и стационарном режиме.
|
Л
ПЗ
|
8
|
Проектирование ЭД БМП.
|
Расчет и конструирование элементов ЭД для холодильников, морозильников, кондиционеров, вентиляторов, стиральных машин и др. электротехнических бытовых машин. Методы оптимального проектирования ЭД.
|
Л
ПЗ
|
9
|
^ Характеристики устройств электронной техники: диодов, транзисторов, операционных усилителей, выпрямителей
|
Основные понятия (термины) и условные обозначения электрических схем управления и защиты электропривода от перегрузок. Классификация электронных приборов. Вольтамперные и функциональные характеристики приборов и их применение в системах управления и диагностики неисправностей БМП. Практические схемы узлов управления и автоматического регулирования режимами бытовых приборов и машин
|
Л
ПЗ
|
10
|
Элементы систем автоматического управления БМП. Принципы работы, конструктивно-технологические особенности
|
Неуправляемые и управляемые выпрямители. Принципы работы и энергетические характеристики диодов. Преобразователи напряжения, тока и частоты. Принципы управления и функциональные характеристики транзисторов, тиристоров, усилителей, диодов.
|
|
11
|
Приборы диагностики неисправностей БМП
|
^ вибраций и шума (микрофоны) и согласование их с электрическими схемами.
|
Л
ПЗ
|
12
|
Бесконтактные электрические двигатели вентиляторов и кондиционеров
|
Бесконтактные ЭД, используемые в вентиляторах кондиционеров. Конструкции, характеристики, электрические схемы управления.
|
Л
ПЗ
|
13
|
Пьезоэлектронные устройства систем автоматического управления БМП.
|
Свойства полярных диэлектриков и полупроводников и их применение в холодильной технике, кондиционерах, приборах микроклимата, стиральных машинах и приборах времени. Применение позисторной керамики в бытовой техники.
|
Л
ПЗ
|
14
|
Механические напряжения, температурное поведение, электрические поля и токи в элементах электротехнических приборов и машин
|
Термоупругие напряжения в токоведущих деталях электротехнических приборов. Расчет температуры нагрева, напряженности электрического и токов в электрических приборах, электродвигателях и элементах систем управления БМП (допустимые значения).
|
Л
ПЗ
|
15
|
Электротермический пробой изоляции электротехнических машин и приборов и элементов твердотельной электроники.
|
Расчет механических напряжений в изоляции обмоток ЭД и различных приборов бытовой техники. Физико-математическая модель электротермического пробоя диэлектриков.
|
Л
ПЗ
|
16
|
Универсальная электронная система управления бытовыми электроприборами.
|
Микропроцессор как устройство управления. Технические характеристики современной серии микропроцессоров для управления технологическими процессами бытовых установок. Универсальная электронная система управления бытовыми электроприборами. Схемотехнические решения негатроники. Полупроводниковые аналоги индуктивности.
|
Л
ПЗ
|
17
|
Защита электротехнических приборов от перегрузок. Правила техники безопасности при эксплуатации и ремонте электрических приборов. Заземление БМП.
|
Допускаемые значения напряженности электрического поля, токов и механических напряжений в элементах БМП. Предохранители и средства автоматической защиты от перегрузок (термореле, термостаты). ГОСТы и нормативные документы, регламентирующие нормальную эксплуатацию и ремонт БМП. Заземление.
|
Л
ПЗ
|
2.4. Формы текущего контроля и активных методов обучения
В течение учебного года проводится контрольные работы с решением задач расчета характеристик электродвигателей и приборов электронной техники.
Согласно рабочей программе проводится экзамен с примерным перечнем следующих экзаменационных вопросов.
Электропривод БМП. Классификация. Нагрузочные характеристики ЭД. Выбор ЭД по каталогам по паспортным данным.
Механические характеристики приборов и ЭД бытовой техники. Согласование ЭД с рабочей машиной( передаточные механизмы)
Устойчивость и регулирование скорости вращения ЭД. Механические характеристики ЭД постоянного тока и переменного тока, параллельного и последовательного возбуждения. Естественные и искусственные механические характеристики.
Классификация ЭД ( постоянного тока, синхронные, асинхронные, коллекторные). Конструкции и принципы работы ЭД бытовой техники.
Основные уравнения электродинамики в генераторном и двигательном режимах. Пульсирующий режим асинхронных двигателей АД после спуска.
Коллекторные ЭД. Характеристики на постоянном и переменном токе. Применение коллекторных ЭД в БМП.
Конструкция и схема коммутации обмоток трехфазного двигателя ( переменного тока). Схемы включения 3-х фазного ЭД в однофазовую сеть ( « звезда», « треугольник»)
Однофазные асинхронные ЭД. Механические характеристики, схемы включения торможения и регулирования скорости вращения. АД с пусковой обмоткой и конденсаторные ЭД.
Способы управления скоростью и моментом на валу: амплитудное, фазовое и частотное. Шаговые микродвигатели приборов времени.
Способы увеличения электромеханического момента ЭД при пуске. Резонансные режим. Конструктивные методы снижения энергопотребления электродвигателей БМП (вентиляторы, стиральные машины, пылесосы, кондиционеры).
Электрическая безопасность ЭД. Заземление. Расчет и конструирование изоляции ЭД. Допускаемые напряжения и токи в элементах ЭД.
Диагностика неисправностей ЭД. Шумовые характеристики и вибрации. Измерения и прогнозирование прочности и долговечности ЭД. Виброизоляция ЭД и снижение шума ЭД.
Особенности конструкции ЭД для вентиляторов бытового назначения, систем кондиционирования, холодильников и для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры. Бесконтактные электродвигатели.
Пьезоэлектрические двигатели и их применение в бытовой технике. Принципы работы, конструктивно- технологические особенности ( таймеры, вычислительная и измерительная техника, кондиционирование).
Системы управления БМП. Электрические схемы холодильников, кондиционеров, стиральных машин, пылесосов, приборов времени.
Датчики температуры, давления, уровня, вибраций и шума. Схемы включения и способы обработки сигналов датчиков. Согласование датчиков с микропроцессорами и ЭВМ. Нормирующие преобразователи.
Полупроводниковые и диэлектрические диоды. Физические принципы работы приборов диэлектрической электроники. Электронные ключи.
Классификация электронных приборов. Диоды, тиристоры, транзисторы, выпрямители, усилители, конденсаторы.
Транзисторы (полевые, биополярные). Вольт-амперные характеристики ( ВАХ) полевых и биополярных транзисторов. Применение в системах управления (СУ) БМП.
Тиристоры. Классификация, ВАХ, применение в бытовой технике.
Усилители сигналов датчиков. Операционные усилители на интегральных схемах (ИС) и усилители на транзисторах.
Электротермический пробой изоляции и приборов твердотельной электроники. Многослойная изоляция академика А. Ф. Иоффе. Барьерный эффект. Расчет на электрическую прочность токоведущих элементов БМП.
Электробезопасность электрических приборов и машин. Заземление оборудования, ЭД и электрических приборов.
Механические напряжения, температура нагрева, электрических полей и токов в элементах электротехнических приборов. Расчет изоляций электрических двигателей бытового назначения (термоупругие напряжения в токоведущих элементах и соединениях электротехнических приборов). Допускаемые значения электрических напряжений, токов и механических напряжений в элементах конструкции БМП.
Преобразователи тока и напряжения. Преобразователи частоты для регулирования характеристик ЭД (скорости, момента).
Стабилизаторы напряжения и тока. Стабилитроны. Универсальная схема температурной компенсации.
Физические принципы работы и конструктивные особенности электронно-механических, электромеханических и кварцевых приборов времени.
Вопросы, выносимые на самостоятельную работу
Полярные конденсаторы, пьезоэлектронные приборы автоматики, элементы логики и их применение в системах управления и защиты БМП.
История развития электроники , микроэлектроники и электродвигателей.
Новые материалы и технологии в электротехнике и микроэлектронике.
Ультразвуковые и электроадгезионные соединения элементов электрических схем.
Схемотехнические решения систем управления БМП (кондиционеров, стиральных машин, вентиляторов, микродвигателей).
Преобразователи информации в методах диагностики неисправностей неразрушающего контроля БМП.
Бесконтактные электродвигатели вентиляторов.
Применение пьезоэлектронных устройств в БМП.
^
ДИСЦИПЛИНЫ
3.1.СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
А) основная литература
1. Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (2-е изд., стер.) Учебник. Изд-во Академия, 2004
2. Романович Ж.А., Скрябин В.А., Фандеев В.П., Цыпин Б.В. Диагностирование, ремонт и техническое обслуживание систем управления бытовых машин и приборов. Учебник. М.: Изд-во «Дашков и К», 2008 (100 экз.)
3. Шишмарев В.Ю. Основы автоматического управления. Учебник. М.: Академия, 2008
Б) дополнительная литература
1. Лоторейчук Е. А. Теоретические основы электротехники М.: Форум. 2004.
2. Муромцев Д.Ю., Погонин В.А. Системы энергосберегающего управления: Учебное пособие. [Электронный ресурс] - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2006.
3. Устройство и сервис бытовых машин и приборов. Учебник для студентов ВУЗов спец.100101. «Сервис»/ Ж.А. Романович и др. Пенза : изд-во Пенз. ГУ, 2006.
4. Туманов М.П. Технические средства автоматизации и управления: цифровые средства обработки информации и программное обеспечение: Учебное пособие. [Электронный ресурс] - М.: МГИЭМ, 2005.
5. Шахнович И. Современные технологии беспроводной связи. Компьютерное моделирование аналоговых устройств. М.: Техносфера, 2004.
6. http://komp-model.ru
7. http://www.rfclimat.ru
8. http://www.irvispress.ru
3.2. Для дистанционного обеспечения может быть использована рабочая программа в электронном виде с подробным списком литературы.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Лабораторное оборудование.
4.2. Технические средства обучения.
4.3. Стенды и плакаты с деталями ЭД.
Добавить документ в свой блог или на сайт
|
