Робоча програма

Робоча програма навчальної дисципліни

Мета та завдання

У запропонованому курсі „Електротехніка в будівництві” розглядаються фізичні особливості і закони, яким підлягають електромагнітні явища і процеси, методи аналізу електричних і магнітних кіл, генерування, передавання і розподіл електроенергії; особливості перехідних процесів у лінійних електричних колах.

Метою дисципліни „Електротехніка в будівництві” є формування у студентів здатності виконувати робочі функції, окреслені ДСВОУ у таких пунктах:

• використовуючи закони електротехніки, вміти проаналізувати особливості взаємного впливу різних електротехнічних вузлів комп’ютерного обладнання, а також їх впливу на навколишнє середовище.
• використовуючи стандартні методики та розрахункові формули, вміти визначати параметри електротехнічних вузлів комп’ютерного обладнання;
• використовуючи нормативно-технічну літературу та проектну документацію, за допомогою технічних характеристик електротехнічних пристроїв уміти підготувати вихідні дані для конструювання вузлів комп’ютерного обладнання;
• використовуючи науково-технічну та проектну документацію, вміти проводити пошук і аналіз розробок типових електротехнічних вузлів комп’ютерного обладнання та вимірювальних приладів;
• використовуючи знання умовних позначень, принципу дії та технічних характеристик електроустаткування, за допомогою практичних навичок та методів системного аналізу вміти читати схеми вмикання електротехнічних пристроїв, контрольно-вимірювальних приладів та систем автоматичного керування.

Предметом дисципліни „Електротехніка в будівництві” є:

•  розгляд галузi в цiлому та перспективи застосування електроенергiї  в технології виробництва та переробки продукції рослинництва і тваринництва;
• детальне пояснення основних теоретичних законiв, на основi яких ґрунтується робота основного електрообладнання;
• опис будови та принципу дiї основного електрообладнання;
• ознайомлення з основами виробництва, розподiлу, застосування та збереження електроенергiї.

Завдання дисципліни „Електротехніка в будівництві” полягає у тому, щоб дати теоретичні знання і практичний досвід, потрібний для правильної експлуатації сучасного електротехнічного та електронного обладнання і наукових лабораторій. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

знання:

• методів аналізу усталених процесів у лінійних електричних колах постійного, синусоїдного та періодичного несинусоїдного струмів із зосередженими параметрами;
• методів аналізу резонансних режимів у лінійних електричних колах;
• особливостей перебігу електромагнітних процесів у трифазних колах та передачі електричної енергії через лінії електропередачі;
• енергетичних процесів у електричних колах;
• класичного та операторного методів аналізу перехідних процесів у лінійних електричних колах першого та другого порядку у колах постійного та синусоїдного струмів;
• розрахунку перехідних процесів при неперіодичному вхідному сигналі та сигналі складної форми;
• особливостей перебігу електромагнітних процесів у нелінійних електричних та магнітних колах;

вміння:

• аналізувати перехідні процеси у колі з одним накопичувачем енергії;
• аналізувати перехідні процеси у колі з декількома накопичувачами енергії;
• будувати графіки кривих електромагнітного процесу та векторно - топографічні діаграми.розраховувати усталений режим у лінійному електричному колі, в якому діють джерела постійної, синусоїдної або періодичної несинусоїдної електрорушійної сили чи джерела струму;
• обирати раціональний метод аналізу складного електричного кола;
• розраховувати усталений режим у нелінійному електричному та магнітному колі графічним, графоаналітичним або числовим методом;

досвід:

• практичного застосування методів моделювання і розрахунку процесів у технічних пристроях, принцип дії яких базується на використанні електромагнітних явищ;
• моделювання електричних схем у віртуальних лабораторіях Electronics Workbench (EWB), MatLab, OrCad або інше та здійснювати дослідження їх функціонування за допомогою віртуальних контрольно-вимірювальних пристроїв;
• проведення експериментальних досліджень і узагальнення їх результатів;
• грамотного використання комутаційної та електровимірювальної апаратури різного призначення;

Змістовний модуль 1.   Електричні і магнітні кола

Тема 1. Загальні поняття та визначення в електротехніці (2 години)

Основні поняття та визначення. Індукційна дія магнітного поля. Магнітні кола та їх класифікація. Магнітні кола з постійними намагнічувальними силами. Магнітні кола із змінними намагнічувальними силами. Електричне коло і його складові елементи. Поняття ввузла, вітки і контуру. Основні закони електротехніки.

Тема 2.  Методи та засоби вимірювання електричних величин (3 години)

Тема  присвячена основам вимірювальної техніки, в якій розглядаються методи реалізації основних видів вимірювань в електричних колах, принцип побудови та експлуатаційні характеристики вимірювальних приладів з різними механізмами реєстрації даних, а також принципи побудови електронних вимірювальних приладів. Окремо розглядаються особливості вимірювань в цифрових системах, при цьому головна увага приділена сигнатурному аналізу як ефективному методу тестування таких систем.

Тема 3. Електричні кола постійного струму (2 години)

Електричне коло i його складовi елементи. Основнi визначення. Стандартнi графiчнi позначення основних електротехнiчних пристроїв. Резистивний елемент; опiр i провiднiсть. Послiдовне i паралельне з'єднання струмоприймачiв, еквiвалентний опiр розгалудженого кола. Закон Ома для дiлянки кола. Закон Ома для повного кола. Робота i потужнiсть постiйного струму. Енергетичний баланс в електричному колi.

Тема 4. Електричні кола однофазного синусоїдного змінного струму (2 години)

Змiнний струм. Областi застосування та причини широкого розповсюдження електротехнiчних пристроїв синусоїдного струму промислової частоти. Принцип дiї однофазного генератора змiнного струму. Основнi параметри, якi характеризують синусоїдний змінний струм: початкова фаза, зсув фаз, миттєве, амплiтудне, середнє та дiюче значення струму, е.р.с., напруги. Векторне зображення синусоїдних електричних величин. Електричне коло змінного струму з резистивним елементом. Електричні кола змінного струму з ідеальною та реальною індуктивними котушками. Електричне коло з конденсатором. Резонанс напруг. Кола синусоїдного змінного струму з послідовним з’єднанням активних, індуктивних і ємнісних опорів. Активний, реактивний i повний опiр електричного кола. Коло синусоїдного струму з паралельним з'єднанням активних, індуктивних і ємнісних опорів. Резонанс струмів. 

Змістовний модуль 2.   Електричні машини

Тема 5 . Електричні кола трифазного струму (2 години)

Трифазні електричні кола. Трифазні синхронні генератори. З'єднання фаз генератора і споживачів зiркою та трикутником. Спiввiдношення мiж лiнiйними i фазними струмами та напругами. Режими роботи несиметричного трифазного кола, що з’єднане зіркою, трикутником. Потужнiсть трифазного кола. Перемикання струмоприймачів з трикутника на зірку. Втрата напруги в трифазній лінії.  

Тема 6.  Синхронні і асинхронні електричні машини  (2 години)

Асинхроннi електродвигуни. Будова i принцип дiї. Утворення обертового магнiтного поля. Ковзання. Способи пуску та регулювання частоти обертання асинхронного двигуна. Втрати енергiї та коефіцієнт корисної дії двигуна. Типовиконання асинхронних електродвигунiв та областi їх застосування. Синхроннi машини: будова, принцип дiї. Особливості конструкції синхронного генератора та двигуна. Характеристики синхронного генератора. Синхронні генератори в резервних електростанціях.

Тема 7. Трансформатори (2 години)

Призначення, класифiкацiя та областi застосування трансформаторiв. Однофазний трансформатор: будова, принцип дiї однофазного трансформатора; коефiцiєнт трансформацiї. Дослiди холостого ходу та короткого замикання трансформатора. Втрати енергiї та коефіцієнт корисної дії трансформатора. Трифазнi трансформатори: будова, принцип дiї трифазних трансформаторiв. Схеми та групи з'єднань обмоток трифазних трансформаторів. Автотрансформатори. Багатообмотковi трансформатори. Вимiрювальнi трансформатори. Зварювальнi трансформатори.

Тема 8. Електричне освітлення і опромінення в сільському господарстві  (1  година)

Розглядаються загальні засади застосування електричного освітлення і опромінення в сільському господарстві, основні типи ламп розжарювання, люмінесцентних ламп, установок для ультрафіолетового та інфрачервоного опромінення рослин і тварин. Приведена будова і робота електричних джерел світла, їх енергетичні та експлуатаційні характеристики, а також методи розрахунку освітлення в приміщенні. Розглянуті установки для опромінення рослин  в умовах захищеного ґрунту та опромінювальні установки для тварин.