Цель освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Судовая силовая преобразовательная техника» является формирование теоретических знаний, умений и практических навыков, необходимых для обслуживания, настройки и ремонта в судовых условиях технических средств, в состав которых входят элементы силовой преобразовательной техники.
Задачи дисциплины:
- ознакомление с физическими процессами в преобразователях электрической энергии на судах:
- изучение принципа действия функциональных, структурных и принципиальных схем выпрямителей и инверторов, преобразователей частоты, регуляторов постоянного и переменного тока, компенсаторов реактивной мощности.
- освоение методов анализа, расчета и выбора элементов электронных схем;
- овладение основами проектирования электронных схем;
- приобретение навыков поиска неисправностей, настройки и замены электронных компонентов.
Результаты освоения дисциплины
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины «Судовая силовая преобразовательная техника» у обучающегося формируются следующие профессиональные (ПК) компетенции, предусмотренные ФГОС ВО:
- способностью и готовностью осуществлять безопасное техническое использование, техническое обслуживание судового электрооборудования и средств автоматики в соответствии с требованиями международных и национальных нормативно-технических документов (ПК – 7);
- способностью и готовностью выполнять диагностирование, техническое обслуживание и ремонт судового электрооборудования и средств автоматики (ПК – 8);
- способность и готовность осуществлять выбор электрооборудования и элементов систем автоматики для замены в процессе эксплуатации судового оборудования (ПК – 9);
2.2 В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- основные схемы управляемых и неуправляемых выпрямителей, преобразователей частоты, регуляторов постоянного и переменного тока;
- принцип действия, основные характеристики полупроводниковых преобразователей электроэнергии;
- принцип действия, основные характеристики систем управления тиристорными преобразователями;
- принцип работы основных полупроводниковых приборов, их свойства и параметры;
- методы анализа и синтеза электронных схем
Уметь:
- осуществлять техническую эксплуатацию судовой силовой преобразовательной техники;
- подбирать по справочникам элементы, обеспечивающие функционирование преобразователей электроэнергии;
- выполнять расчеты типовых узлов электронной аппаратуры.
- анализировать функциональные и принципиальные электрические схемы.
Владеть навыками:
- по эксплуатации и определению работоспособности преобразователей электроэнергии в соответствии с требованиями нормативно-технических документов;
- чтения электронных схем;
- проектирования простых электронных функциональных узлов в соответствии с заданием.
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Судовая силовая преобразовательная техника» входит в состав базовой части ОП ВО. При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные студентами при освоении дисциплин «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Информатика», «Судовая электроника».
Результаты освоения дисциплины используются при изучении последующих дисциплин профессионального цикла: «Теория автоматического управления», «Основы технической эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматики», «Судовые электроприводы», «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы», «Гребные электрические установки». Знания, умения и навыки, полученные в результате освоения дисциплины, используются и углубляются при прохождении студентами практик, выполнении научно-исследовательской работы, выполнении выпускной квалификационной работы, а также в дальнейшей профессиональной деятельности.
Структура дисциплины
Дисциплина «Судовая силовая преобразовательная техника» изучается в шестом семестре. Общая трудоемкость составляет 4 зачетные единицы, т. е. 144 академических часа, в т.ч. аудиторные занятия (АЗ) – 60 часов, самостоятельная работа студента (СРС) – 84 часа. Предусмотрено выполнение курсовой работы, аттестация по дисциплине проводится в форме экзамена. При заочной форме обучения дисциплина «Судовая силовая преобразовательная техника» изучается в шестом и седьмом семестрах. Трудоемкость АЗ составляет 20 часов, СРС – 124 часа.
Более подробные сведения о структуре дисциплины, видах, трудоемкости и формах контроля учебной работы студентов приведены в нижерасположенных таблицах.
Лекционные занятия
№ п/п | Тема дисциплины | Содержание | Кол-во часов |
Введение. Основы преобразовательной техники | Цели и задачи дисциплины. История и современные направления развития преобразовательной техники. Применение преобразователей электроэнергии в судовых системах управления. | ||
Неуправляемые и управ- ляемые однофазные и трехфазные выпрямите- ли. Фильтры. Инверторы, ведомые сетью. | Однофазные и трехфазные нулевые и мостовые выпрямители. Основные расчетные выражения и временные диаграммы напряжений и токов при работе на активную, индуктивную и двигательную нагрузку. Двойной трехфазный с уравнительным реактором и двенадцатифазный выпрямители. Коммутация тиристоров, внешние и регулировочные характе -ристики. Фильтры, основные требования, предъявляемые к ним. Схемы фильтров. Работа выпрямителя в режиме инвертора, ведомого сетью | ||
Автономные инверторы, преобразователи частоты | Классификация автономных инверторов и преобразователей частоты. Требования, предъявляемые к ним, рекомендации по их выбору. Способы коммутации тиристоров. Однофазные и трехфазные инверторы тока и напряжения, временные диаграммы выходного напряжения. Преобразователи частоты с промежуточным звеном выпрямления и непосредственной связью. Структурная и принципиальная схемы, регулирование и улучшение качества выходного напряжения. | ||
Тиристорные регуляторы переменного напряжения | Однофазные и трехфазные регуляторы переменного напряжения, нагрузочные характеристики и основные параметры. Включение однофазного и трехфазного регуляторов в цепи нагрузки. | ||
Тиристорные регуляторы постоянного тока | Тиристорные регуляторы постоянного тока. Схемы, временные диаграммы напряжений и токов. | ||
Системы управления преобразователями | Системы управления преобразователями, основные требования, предъявляемые к ним. Классификация принципы построения систем управления нереверсивными и реверсивными выпрямителями. Особенности построения систем управления преобразователями частоты. | ||
Устройства и установки силовой преобразова-тельной техники | Устройства и установки силовой преобразовательной техники. Условия технической эксплуатации, нагрузочные характеристики, коэффициент мощности и КПД. Влияние преобразователей на питающую сеть и способы его уменьшения. Применение фильтрокомпенсирующих устройств для улучшения качества электрической энергии. Защита преобразователей от перенапряжений и сверхтоков. | ||
Итого |
Объем (трудоемкость освоения) и структура дисциплины, формы аттестации по ней.
Очная форма обучения
Номер и наименование темы | Объем учебной работы, ч | ||||
Лекции | ЛЗ | ПЗ | СРС | Всего | |
1. Введение. Основы преобразова- тельной техники | - | - | |||
2. Неуправляемые и управляемые однофазные и трехфазные выпрямители. Фильтры. Инверторы, ведомые сетью | |||||
3. Автономные инверторы, преобразователи частоты | – | - | |||
4. Тиристорные регуляторы переменного напряжения | – | - | |||
5. Тиристорные регуляторы постоянного тока | - | - | |||
6. Системы управления преобразователями | - | - | |||
7. Устройства и установки силовой преобразовательной техники | - | ||||
Выполнение курсовой работы | - | - | - | ||
Подготовка к экзамену и его сдача в период экзаменационной сессии. | - | - | - | ||
Итого по дисциплине | |||||
ЛЗ - лабораторные занятия, ПЗ – практические занятия, СРС – самостоятельная работа студентов
Заочная форма обучения
Номер и наименование темы | Объем учебной работы, ч | ||||
Лекции | ЛЗ | ПЗ | СРС | Всего | |
Семестр – 6 Установочная сессия 7 семестра | |||||
2. Неуправляемые и управляемые однофазные и трехфазные выпрямители. Фильтры. Инверторы, ведомые сетью | - | - | |||
Всего в седьмом семестре | - | - | |||
Семестр – 7, трудоемкость – 4 ЗЕТ (144 час.) | |||||
2. Неуправляемые и управляемые однофазные и трехфазные выпрямители. Фильтры. Инверторы, ведомые сетью | - | - | |||
3. Автономные инверторы, преобразователи частоты | - | ||||
7. Устройства и установки силовой преобразовательной т техники | - | - | |||
Выполнение курсовой работы | - | - | - | ||
Подготовка к экзамену и его сдача в период экзаменационной сессии. | - | - | - | ||
Всего в седьмом семестре | |||||
Итого по дисциплине | |||||