МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Орловский государственный аграрный Университет»
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по научной работе и инновациям
____________
« » 20 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
«Методы и электрооборудование
электрификации сельского хозяйства»
для подготовки аспирантов
по специальности 05.20.02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» (технические науки)
Орел 2012
Программу разработали: д. т.н., профессор, д. т.н., профессор, к. т.н., доцент.
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Электроснабжение» «____» 20 года, протокол
Заведующий кафедрой «Электроснабжение»
Одобрена ученым советом факультета «Агротехники и энергообеспечения», протокол № от 2012 года.
Декан факультета
Зав. Аспирантурой
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель дисциплины – формирование у будущих аспирантов системы знаний и представлений о закономерностях, практических навыков, необходимых для решения задач, связанных с научной работой, использованием методов и электрооборудования электрификации сельского хозяйства.
Задача дисциплины - развивать инженерные навыки практического применения знаний для решений задач сельскохозяйственного производства.
2. Требования к уровню освоения дисциплины. В результате изучения дисциплины аспирант должен:
Знать:
· Основные определения и закономерности электрификации сельского хозяйства;
· Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования;
· Принципы преобразования электрической энергии в оптические излучения. Выбор и расчет параметров ламп и их размещения;
· Принцип выбора и расчет облучательных установок видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения для освещения, облучения и обогрева растений и животных, теплиц, сушки и переработки сельскохозяйственной продукции, лечения и защиты от вредителей биологических объектов;
· Режимы работы электроприводов. Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей.
· Типовые схемы автоматического управления. Методика выбора типа электропривода. Растет мощности и показателей надежности электропривода.;
· Проектирование и эксплуатация электрических сетей сельскохозяйственного назначения. Методы расчете электрических нагрузок сельских потребителей. Выбор мощности трансформаторных подстанций и сечений проводов и кабелей ЛЭП 10-110 кВ и 0,38 кВ.;
· Применение современных математических методов и компьютерных технологий при решении задач оптимального электроснабжения сельских потребителей электроэнергии.
Уметь:
· Определять основные конструктивные и энергетические параметры электрооборудования;
· Применять методику выбора типа электропривода. Производить расчет мощности и показателей надежности электропривода;
· Производить расчет автоматизированного электропривода поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве;
· Применять методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей;
· Производить выбора мощности резервной электростанции, механический расчет проводов, расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры;
· Применять методы и технические средства защиты электроустановок от аварийных режимов.
3. Объем дисциплин и виды учебной работы
|
Вид учебной работы |
Всего часов |
год | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 | ||
|
1. Общая трудоемкость дисциплины |
180 |
180 | |||
|
2. Аудиторные занятия в т. ч. - лекции - практические занятия, семинары |
90 36 44 10 |
90 36 44 10 | |||
|
3.Самостоятельная работа: - анализ проблемы и постановка задач исследования |
90 90 |
90 90 | |||
|
4.Вид итогового контроля: |
Экзамен кандидатского минимума |
4. Содержание дисциплин
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.
|
№ |
Раздел дисциплины |
лекции |
ПЗ(С) |
Л. Р. |
|
1 |
Преобразование электрической энергии в тепловую. |
+ |
+ | |
|
2 |
Электрические воздухо - и водонагреватели, котлы и паронагреватели, электроконвекторы и лучистые обогреватели. |
+ |
+ | |
|
3 |
Преобразование электрической энергии в оптические излучения. |
+ |
+ |
+ |
|
4 |
Установки для получения электроимпульсов и электрических полей высокого напряжения. |
+ |
+ |
+ |
|
5 |
Электропривод технологических машин и поточных линий в животноводстве, растениеводстве и переработке сельскохозяйственной продукции. |
+ |
+ |
+ |
|
6 |
Аппаратура и автоматическое управление электроприводами. |
+ |
+ |
+ |
|
7 |
Автоматизированный электропривод поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве. |
+ |
+ |
+ |
|
8 |
Методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей. |
+ |
+ | |
|
9 |
Эксплуатация электрооборудования. Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий. |
+ |
+ |
4.2. Содержание разделов дисциплин.
|
№ п/п |
Раздел дисциплины |
Содержание раздела | |
|
аудиторная работа |
СРС | ||
|
1 |
Преобразование электрической энергии в тепловую. |
Виды электронагрева. Тепловой расчет электротермического оборудования. Основные виды теплопередачи, кинетика нагрева Общее уравнение электронагрева, его анализ и электрическая модель. |
Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования. |
|
2 |
Электрические воздухо - и водонагреватели, котлы и паронагреватели, электроконвекторы и лучистые обогреватели. |
Электротермическое оборудование и регулирующие устройства для создания требуемого микроклимата в животноводстве, птицеводстве, сооружениях защищенного грунта, хранилищах, производственных и жилых помещениях. Назначения и виды бытовых электронагревательных приборов. |
Счетчики для учета расхода воды и теплоты. |
|
3 |
Преобразование электрической энергии в оптические излучения. |
Классификация электрических источников оптических и тепловых излучений. Оптические, электротехнические, энергетические и эксплуатационные характеристики источников излучения: ламп накаливания, разрядных ламп низкого и высокого давления. |
Облучательные установки в сельскохозяйственном производстве. |
|
4 |
Установки для получения электроимпульсов и электрических полей высокого напряжения. |
Принципы работы и характеристики генераторов электрических импульсов, электрических генераторов электростатического, коронного полей и полей высокого напряжения повышенной частоты. Электроаэрозольные, электроозонирующие и ионизирующие установки. Электрокоронные фильтры. |
Генерирование и использование озона в животноводстве и растениеводстве. |
|
5 |
Электропривод технологических машин и поточных линий в животноводстве, растениеводстве и переработке сельскохозяйственной продукции. |
Электромеханические и механические характеристики электроприводов постоянного тока и асинхронных. Особенности пуска электродвигателей от источников соизмеримой мощности. Переходные процессы в электроприводе. Режимы работы электроприводов. |
Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей. |
|
6 |
Аппаратура и автоматическое управление электроприводами. |
Аппаратура коммутации, защиты и управления работой электропривода. Типовые схемы автоматического управления. |
Расчет мощности и показателей надежности электропривода. |
|
7 |
Автоматизированный электропривод поточных линий и агрегатов в животноводстве и птицеводстве (систем поения, кормления, уборки навоза и помета, доения и первичной обработки молока, сбора, сортировки и инкубации яиц). |
Электрооборудование систем обеспечения оптимальных параметров микроклимата животноводческих помещений: по температуре, влажности, освещенности, газовому составу, бактериальной загрязненности. |
Автоматизированный электропровод стационарных процессов: послеуборочной обработки сельскохозяйственной продукции, кормов, технологических процессов в защищенном грунте, в водоснабжении и гидромелиорации. |
|
8 |
Методы надежного энергообеспечения и электроснабжения сельскохозяйственных энергопотребителей. |
Источники энергии. Новые методы и технические средства использования возобновляемых источников энергии в производственных процессах и в быту. Системы электроснабжения сельского хозяйства и их режимные показатели. Проектирование и эксплуатация электрических сетей сельскохозяйственного назначения. Методы расчете электрических нагрузок сельских потребителей. Выбор мощности трансформаторных подстанций и сечений проводов и кабелей ЛЭП 10-110 кВ и 0,38 кВ. Сетевое и автономное резервирование электроснабжения. Показатели качества электроэнергии, способы и средства управления ими. Показатели надежности электроснабжения, способы и средства управления ими. Методические основы технико-экономических расчетов при проектировании и эксплуатации электрических сетей сельскохозяйственного назначения. Потери энергии в системах электроснабжения. Мероприятия, способствующие энергосбережению в сельских сетях. Коммерческий и технический учет электроэнергии у сельскохозяйственных потребителей. |
Применение современных математических методов и компьютерных технологий при решении задач оптимального электроснабжения сельских потребителей электроэнергии. |
|
9 |
Эксплуатация электрооборудования. Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий. |
Система технического обслуживания и ремонта электрооборудования. Система условных единиц. Эксплуатационная надежность электрооборудования и мероприятия по ее повышению. Методы и средства технической диагностики электроустановок. Мероприятия по снижению интенсивности отказов и продлению срока службы электроустановок. Методы и технические средства защиты электроустановок от аварийных режимов. Правила технической эксплуатации и техники безопасности при эксплуатации электроустановок (ПТЭ и ПТБ). Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Основные положения. |
Методы и технические средства обеспечения электробезопасности людей и животных от поражения электрическим током. |
5. Семинары, лабораторные работы, практические занятия.
|
№ п/п |
Темы практических занятий |
Трудоемкость |
|
1. |
Расчет мощности и расхода электроэнергии. Определение основных конструктивных и энергетических параметров электрооборудования. |
4 |
|
2. |
Электропечи сопротивления, камерные, шахтные, тигельные, печи-ванны, электрокалориферы, СВЧ - печи, отопительные и сушильные установки, электросварочное оборудование. |
4 |
|
3. |
Осветительные установки и их характеристики. Выбор и расчет параметров ламп и их размещения. Принцип выбора и расчет облучательных установок видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения для освещения, облучения и обогрева растений и животных, теплиц, сушки и переработки сельскохозяйственной продукции, лечения и защиты от вредителей биологических объектов. |
4 |
|
4. |
Генерирование и использование озона в животноводстве и растениеводстве. |
4 |
|
5. |
Способы регулирования скорости асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока. Анализ уравнения нагрева и охлаждения электродвигателей. |
4 |
|
6. |
Методика выбора типа электропривода. Расчет мощности и показателей надежности электропривода. |
4 |
|
7. |
Рабочая программа и методика расчета электрооборудования систем обеспечения оптимальных параметров микроклимата животноводческих помещений: по температуре, влажности, освещенности, газовому составу, бактериальной загрязненности. |
4 |
|
8. |
Выбор мощности резервной электростанции. Механический расчет проводов. Расчет токов короткого замыкания и выбор высоковольтной аппаратуры. Релейная защита. |
8 |
|
9. |
Нормативы по организации, структуре и оснащению служб электротехнического сервиса. |
6 |
|
10. |
Энергетическая служба сельскохозяйственных предприятий. |
6 |
|
11. |
Подготовка научного доклада |
6 |
|
Всего |
54 |
В процессе практических и лабораторных занятий рассматриваются методы построения типовых моделей технологических процессов, моделированию и компьютерной обработки опытных данных.
Самостоятельная работа заключается в системном анализе объекта исследования и разработке общей схемы исследования, рабочей программы и методики экспериментального исследования. Методика подготовки научного доклада, порядок оформления статьи и написания диссертации.
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
Рекомендуемая основная литература:
1. Алиев по электротехнике и электрооборудованию. М.: Высшая школа, 2002.-255 с.
2. Баев, по электрическому освещению и облучению. М.:Агропромиздат, 19с.1.
3. ПУЭ 2007, разделы 6, 7.1,7.2.
4. Рекомендации по монтажу и эксплуатации электроустановок. М.: НМЦ ПЭУ МЭИ. 2000, 132 с.
5. Руководство по устройству электроустановок. Технические решения Schneider Elektric, 2007.
6. Шарупич и интенсификация продукционного процесса в отрасли защищенного грунта. Учебное пособие для вузов, - Орел: изд-во «Патент», Град-РИЦ, ПФ «Картуш», 2006 г., 172с.
7. , , Шарупич светотехнические установки и оборудование для многоярусных тепличных технологий. Учебник для вузов. – Орел: изд-во «Патент-Град-Риц», 2008, с. 308.
8. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года (2010, Энергия)
9. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения (2007, , Новости теплоснабжения)
10. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения (2006, , Новости теплоснабжения)
11. Справочник инженера по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электрических станций и сетей (2006, под ред. , Инфра-Инженерия)
12. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования. Практическое пособие для электромонтера (2003, , ЭНАС)
13. Монтаж, техническое обслуживание и ремонт промышленного и бытового электрооборудования. Практическое пособие для электромонтера (2003, , ЭНАС)
14. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях (2011, , Машиностроение)
15. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ (2007, , ЭНАС)
16. Управление электрохозяйством предприятий. Производственно-практическое пособие (2006, , ЭНАС)
17. Основы конструирования механизмов электронной техники. Учебное пособие. 2-е изд. (2012, , Дашков и К, Ай Пи Эр Медиа)
18. Правила безопасности при эксплуатации электроустановок в вопросах и ответах. Пособие для изучения и подготовки к проверке знаний (2004, , ЭНАС)
19. Справочник цехового (промыслового) энергетика (2009, , Инфра-Инженерия)
20. Сельскохозяйственные машины. Ч. 1 [Электронный ресурс] : комплект эл. плакатов. - Челябинск : НПИ "Учебная техника и технологии" ЮУрГУ, 20эл. опт. диск (CD-ROM) + прил. 45 с.
21. Сельскохозяйственные машины. Ч. 2 [Электронный ресурс] : комплект эл. плакатов. - Челябинск : НПИ "Учебная техника и технологии" ЮУрГУ, 20эл. опт. диск (CD-ROM) + прил. 32 с.
Электронные ресурсы:
22. Интернет [http://www. /]. IQlib: Интернет-библиотека электронных текстов книг, электронных учебников и учебных пособий
23. Интернет [http://www. /science/agriculture/]. Центральная Европейская научная база данных публикаций
23. Интернет [http://epp. eurostat. ec. europa. eu/]. Статистическая база данных Европейского Союза
7. Материально техническое обеспечение дисциплины.
1. Компьютерный класс.
2. Электронные дидактические презентационные материалы.
3. Компьютерные программы для имитации и обработки результатов испытаний, создан Центр коллективного пользования ««ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ, МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ» аудитория 2-317.


