Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«Новосибирский государственный технический университет»	
Кафедра электромеханики	
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФМА
                                профессор, д.т.н. Щуров Н.И.
“___ ”______________2012 г.	
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 
Основы электромеханики	
ООП: 080200.62 Менеджмент ,профиль: Производственный менеджмент	
Факультет: ФМА  	
Курс: 2, семестр: 4 	
	
		Семестр		
	№	Виды учебной работы	4		
	1	Лекции, час.	36		
	2	Практические занятия, час.	36		
	3	Лабораторные занятия, час	0		
	4	Индивидуальная работа, час.	0		
	5	Всего аудиторных занятий, час.	72		
	6	     из них в активной и интерактивной форме, час.	36		
	7	Самостоятельная работа, час.	72		
	8	     в том числе курсовой проект, курсовая работа, РГЗ, подготовка к контрольной работе, час 	РГЗ 		
	9	     консультации, час			
	10	     зачет, диф. зачет, час	ДЗ 		
	11	Сессия (экзамен), час			
	12	Всего часов	144		
	13	Всего зачетных единиц (кредитов)	4		
			
Новосибирск 2012	

Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (специальности): 080200.62 Менеджмент	
ФГОС введен в действие приказом №544  от 20.05.2010 г., регистрационный номер: 17837, дата утверждения: 15.07.2010 г. 	
Место дисциплины в структуре учебного плана: Б3, вариативная, по выбору студента	
Рабочая программа разработана на основе компетентностной модели выпускника по направлению (специальности): 080200.62 Менеджмент	
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ЭМ, протокол заседания кафедры №_________ от___________             	
Программу разработал:

ассистент,  Честюнина Т.В.	
Заведующий кафедрой:

профессор, д.т.н. Шевченко А.Ф.	
Ответственный за основную образовательную программу:

Заведующий кафедрой, д.э.н. Карпович А.И.	

Внешние требования
Таблица 1.1 
Шифр
Дисциплины	Содержание учебной дисциплины 	Часы	
Б3.В2.49.4	Рабочая программа составлена на основании федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (специальности): 080200.62 Менеджмент 
Основы электромеханики.

Перечень дидактических единиц:
1. Физика электричества и магнетизма.
2. Трансформатор - статический преобразователь энергии.
3. Электромеханический преобразователь энергии постоянного тока.
4. Электромеханический преобразователь энергии переменного тока.	144	

1.	Особенности (принципы) построения дисциплины

Таблица 2.1
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность
(принцип)	Содержание	
Основания для введения дисциплины в учебный план по направлению или специальности	Решение Ученого совета ФГО приказ №1 от 25.01.2012	
Адресат курса	Студенты обучающиеся по направлению 080200.62 - менеджмент,	
Основная цель (цели) дисциплины	1. Знать основные элементы конструкции и принцип действия ЭМ. 
2. Уметь объяснить основные явления, происходящие в электрических машинах.	
Ядро дисциплины	- принцип работы трансформатора;
- принцип работы асинхронного двигателя и асинхронного генератора;
- принцип работы синхронных машин;
- принцип работы машин постоянного тока;
- эксплуатационные характеристики электрических машин.	
Связи с другими учебными дисциплинами основной образовательной программы	Основы проектирования и конструирования в электромеханике, технология и изготовление электромеханических преобразователей	
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся	Для успешного усвоения курса студентам необходимо знание курсов: высшая математика, физика, ТОЭ, материаловедение.	
Особенности организации учебного процесса по дисциплине	Лекция - диалог, поддержание обратной связи на лекции, соревнование и рейтинг. 	

Цели учебной дисциплины
Таблица 3.1
После изучения дисциплины студент будет 
иметь представление		
1	об общих вопросах электромеханического преобразования энергии;	
2	о физических законах, лежащих в основе электромеханического преобразования энергии;	
3	о трансформаторах, асинхронных и синхронных машинах, машинах постоянного тока;	
4	об особенностях конструктивного исполнения, параметрах и режимах работы электрических машин;	
5	об основных характеристиках электрических двигателей, генераторов и преобразователей;	
6	о технико-экономическом обосновании выбора электрической машины	
знать		
7	принцип работы трансформатора	
8	принцип работы асинхронного двигателя и асинхронного генератора;	
9	принцип работы синхронных машин;	
10	эксплуатационные характеристики электрических машин.	
11	принцип работы машин постоянного тока;	
уметь		
12	анализировать работу электрических машин с точки зрения основных законов электромеханики;	
13	определять тип и назначение электрических машин; 	
иметь опыт (владеть)		
14	выбора электрических машин по условиям нагрузки.	

2.	Содержание и структура учебной дисциплины
Лекционные занятия								Таблица 4.1
(Модуль), дидактическая единица, тема	Часы	Ссылки на цели	
Семестр: 4			
Модуль: Электричество и магнетизм			
Дидактическая единица: Физика электричества и магнетизма			
Физические основы электромеханического преобразования энергии. 	2	1, 2	
Модуль: Трансформаторы			
Дидактическая единица: Трансформатор - статический преобразователь энергии			
Принцип действия, конструкция, основные уравнения; режимы работы; потери и КПД; параллельная работа трансформаторов	6	3,4,5,7,13	
Модуль: Общие вопросы машин переменного тока 			
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии переменного тока			
Условия образования вращающегося магнитного поля; классификация и выполнение обмоток переменного тока; ЭДС и МДМ обмоток переменного тока; индуктивные сопротивления обмоток переменного тока	6	1, 2, 8	
Модуль: Синхронные машины 			
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии переменного тока			
Устройство и принцип действия; реакция якоря; уравнения, векторные диаграммы, характеристики; параллельная работа с сетью; электромагнитная мощность; устойчивость работы синхронной машины; опытное определение параметров	8	3,4,5,6,9,10,13	
Модуль: Машины постоянного тока 			
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии постоянного тока			
Устройство и принцип действия;реакция якоря; ЭДС и электромагнитный момент; коммутация МПТ; генераторы постоянного тока; двигатели постоянного тока; потери и КПД машин постоянного тока	8	3, 4, 6, 7, 10, 11,13	
Модуль: Асинхронные машины 			
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии переменного тока			
Устройства и принцип действия; основные явления при неподвижном и вращающемся роторе; режимы работы, энергетические и векторные диаграммы; электромагнитный момент, пуск в ход и регулирование частоты вращени; однофазные асинхронные двигатели	6	3,4,6,10,13	

Практические занятия								Таблица 4.2 
(Модуль), дидактическая единица, тема	Учебная деятельность	Часы	Ссылки на цели	
Семестр: 4				
Модуль: Электричество и магнетизм				
Дидактическая единица: Физика электричества и магнетизма				
Основные физические величины, системы единиц измерения в электрических машинах	Решение задач по сборнику "Электрические машины". Повторение физических основ электромеханического преобразования энергии.	4	1, 2	
Модуль: Трансформаторы				
Дидактическая единица: Трансформатор - статический преобразователь энергии				
Решение задач по трансформаторам. Векторные диаграммы.	Решение задач по трансформаторам по сборнику "Электрические машины". Повторение физических основ электромеханического преобразования энергии.	8	3, 7,10, 14	
Модуль: Общие вопросы машин переменного тока 				
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии переменного тока				
Построение обмоток	Изучение различных схем обмоток.	4	1, 2, 12	
Решение задач по асинхронным двигателям	Решение задач по сборнику "Электрические машины". Использование круговой диаграммы и схемы замещения. Повторение физических основ электромеханического преобразования энергии.	4	8, 10, 14	
Модуль: Синхронные машины 				
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии переменного тока				
Построение диаграммы	Решение задач по сборнику "Электрические машины". Построение диаграмм. Повторение физических основ электромеханического преобразования энергии.	4	1, 2, 12	
Решение задач по синхронным машинам	Решение задач по сборнику "Электрические машины". Синхронные машины. Повторение физических основ электромеханического преобразования энергии.	2	5, 9, 12, 14	
Модуль: Машины постоянного тока 				
Дидактическая единица: Электромеханический преобразователь энергии постоянного тока				
Решение задач по машинам постоянного тока. Расчет характеристик	Расчет характеристик. Расчет режимов работ.	8	11, 10, 14	

3.	Самостоятельная работа студентов
Семестр- 4, РГЗ
Подготовка реферата и доклад на практических занятиях по приведенным темам.
Самостоятельная работа при подготовке по РГЗ 18 часов.

Семестр- 4, Подготовка к зачету
Самостоятельная работа 36 часов при подготовке к зачету.
Семестр- 4, Подготовка к занятиям
Самостоятельная работа при подготовке к практическим занятиям 18 часов.
6.	
Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Балльно-рейтинговая система
Курс: «Основы электромеханики»
Дисциплина «Основы электромеханики» изучается в 4 семестре. По итогам изучения курса предусмотрен дифференцированный зачет. Максимальное количество баллов за виды учебной деятельности, предусмотренные основной программой освоения дисциплины, - 80. Максимальное количество баллов, которое студент может получить на зачете, равно 20. Таким образом, максимальный балл, который может набрать студент за семестр, равен 100.
Оценка видов деятельности студентов в течение семестра
Вид деятельности студента	Порядок оценки деятельности студента в баллах	Минимальный балл	Максимальный
балл	
Посещение лекций (18)	Посещение каждой лекции оценивается в 1 бал	10	18	
Практические работы (18)	Выполнение каждой работы оценивается в 2 балла	20	36	
РГЗ	Выполнение РГЗ оценивается по срокам сдачи работы:
- на 2 недели раньше – 30 балла;
- на 1 неделю раньше – 28 баллов;
- в срок – 26 баллов;
- на1 неделю позже – -15 баллов.
За углубленную проработку темы, отличное оформление балл за РГР может быть увеличен до максимального значения - 36 баллов.
Если студент сдает не свой вариант, или работу, совпадающую с ранее сданными работами других студентов, или работу, представляющую собой копию опубликованного материала другого автора, то балл за РГР обнуляется независимо от результатов защиты.	10	26	
Итого:		40	80	
	К зачету допускаются только студенты, которые выполнили все практические работы и РГЗ, предусмотренные программой освоения дисциплины. Минимальный балл для допуска к зачету равен 40. Дополнительные баллы студент может получить по итогам выполнения РГЗ (до 10 баллов), за активную работу на всех практических занятиях (до 10 баллов).
Зачет проводится в тестовой форме. Материал курса разбит на 4 дидактические единицы, по каждой из которых проводится проверка в тестовой форме, общий результат определяется суммой баллов по каждой дидактической единице. Максимальное количество баллов за зачет 20. При получении студентом баллов более 80, ему может быть выставлен зачет без проведения итоговой аттестации и оценка по ECTS.

Таблица соответствия баллов и оценок

Диапазон баллов рейтинга	Оценка ECTS	Традиционная (4-х уровневая) шкала оценки	

90 ÷100	А+	

отлично	
	А		
	А-		

80 ÷  89	В+		
	В	

хорошо	
	В-		

70 ÷ 79	С+		
	С		
	С-	

удовлетворительно	

60 ÷ 69	D+		
	D		
	D-		
50 ÷ 59	E		
25 ÷ 49	FX	
неудовлетворительно	
0 ÷ 24	F		

Результаты контрольной недели

Максимальное количество баллов, требуемое на конец контрольной недели:
                                                       MAX = 80·№к.н./18
Итоговая оценка за контрольную неделю:

Таблица соответствия баллов и оценок за контрольную неделю
2 балла	1 балл	0 баллов	
(1÷0.8)·MAX	(0.8÷0.5)·MAX	Менее 0.5·MAX	

7.	Список литературы
7.1 Основная литература
В печатном виде
1. Беспалов В. Я. Электрические машины : учебное пособие для вузов по направлению 140600 "Электротехника, электромеханика и электротехнологии" / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец. - М., 2006. - 312, [1] с. : ил. - Рекомендовано УМО.
7.2 Дополнительная литература
В печатном виде
2. Вольдек А. И. Электрические машины : Учебник для электротехнических специальностей вузов / А. И. Вольдек. - Л., 1978. - 832 с. - Рекомендовано МО.
3. Брускин Д. Э. Электрические машины и микромашины : учебное пособие для приборостроит. спец. вузов / Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович, В. С. Хвостов. - М., 1971. - 429, [1] с. : ил. - Рекомендовано МО.
4. Данку А. Электрические машины : сборник задач и упражнений / Данку А. , Фаркаш А. , Надь Л. ; пер. с венг. Партоша Т. З. ; под ред. Беспалова В. Я. - М., 1984. - 360 с.
5. Петров Г. Н. Электрические машины. В 3 ч.. Ч. 1. Введение. Трансформаторы : учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов / Г. Н. Петров. - М., 1974. - 240 с. - Рекомендовано МО.
6. Костенко М. П. Электрические машины. Ч. 2 : учебник для электроэнергетичемких и электротехнических специальностей втузов / М. П. Костенко, Л. М. Пиотровский. - Л., 1973. - 647 с.
8. Читечян В. И. Электрические машины : сборник задач : [по специальности "Электромеханика"] / В. И. Читечян. - М., 1988. - 230, [1] с. : ил.
11. Копылов И. П. Электрические машины : учебник для электромех. и электроэнерг. специальностей вузов / И. П. Копылов. - М., 2004. - 607 с. : ил.

8. Методическое и программное обеспечение
8.1 Методическое обеспечение

В печатном виде
1. Электрические машины : сборник задач по дисциплинам "Электрические машины", "Электромеханика" для ЭМФ, ЭЭФ, ФЭТ всех форм обучения / Новосиб. гос. техн. ун-т ; [сост. : Н. М. Гераскина и др.]. - Новосибирск, 2002. - 55 с. : табл.
2. Электрические машины. Ч. 1 : сборник лабораторных работ по курсу "Электромеханика" для 3-4 курсов ЭМФ, ЭЭФ, ФЭТ / Новосиб. гос. техн. ун-т ; [сост.: Н. М. Гераскина и др.]. - Новосибирск, 2000. - 76 с. : схемы

В электронном виде
1. Электрические машины : сборник задач по дисциплинам "Электрические машины", "Электромеханика" для ЭМФ, ЭЭФ, ФЭТ всех форм обучения / Новосиб. гос. техн. ун-т ; [сост. : Н. М. Гераскина и др.]. - Новосибирск, 2002. - 55 с. : табл.. - Режим доступа: http://www.library.nstu.ru/fulltext/metodics/2002/2318.zip

8.2 Программное обеспечение
1. Microsoft Corporation,  Excel, Позволяет выполнять вычисления, а также анализировать и визуализировать данные в электронных таблицах
2, MathCAD 14, Система автоматизации математических расчетов

9. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Вопросы для подготовки к зачету

1.	Закон электромагнитной индукции (ЭМИ). Применение закона ЭМИ к трансформаторам и асинхронным машинам.
2.	Потери и К.П.Д. трансформатора . 
3.	Метод двух реакций. Принцип и допущения.
4.	Особенности конструкции неявнополюсного синхронного генератора.
5.	Устройство коллектора в машине постоянного тока.
6.	Внешняя нагрузочная  характеристика синхронного генератора при чисто активной нагрузке.
7.	Характеристика короткого замыкания синхронного генератора.  
8.	Пуск АД с фазным ротором.
9.	Какими причинами может быть обусловлено повышенное значение тока ХХ трансформатора.
10.	Принцип работы генератора постоянного тока.
11.	Напряжение КЗ трансформатора. Способы определения и физический смысл напряжения КЗ.
12.	Особенности пуска в ход и регулирования частоты вращения АД с фазным ротором.
13.	Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора.
14.	Реакция якоря синхронного генератора.
15.	Принцип работы двигателя постоянного тока.
16.	Внешняя нагрузочная характеристика синхронного генератора при активно-индуктивной нагрузке.
17.	Включение синхронного генератора на параллельную работу.
18.	Причины и последствия возникновения в трансформаторах гармоник поля кратных трем.
19.	Принцип работы АД с КЗ ротором.
20.	Назначение коллектора в машине постоянного тока.
21.	Практическая схема замещения трансформатора. Физический смысл параметров.
22.	Способы улучшения пусковых характеристик АД с КЗ ротором.
23.	Физический смысл и способы определения индуктивного сопротивления реакции якоря по продольной оси.
24.	Закон полного тока для магнитной цепи. Применение ЗПТ к задачам электромеханики. 
25.	Механические характеристики МПТ независимого возбуждения.
26.	Векторная диаграммы явнополюсного синхронного генератора.
27.	Опытное определение параметров Xd и Xq.
28.	Анализ условий включения трансформатора на параллельную работу.
29.	Принцип работы асинхронного двигателя. 
30.	Механические характеристики МПТ последовательного возбуждения.
31.	Конструкция трехфазного трансформатора.
32.	Закон полного тока для магнитной цепи в применению к  АМ и трансформаторам.
33.	Т-образная схема замещения АД при вращающемся роторе. Анализ параметров.
34.	V-образная характеристика СГ, работающего параллельно с сетью.
35.	Назначение коллектора в МПТ.
36.	Конструкция и принцип работы асинхронной машины с короткозамкнутым ротором.
37.	Принцип действия двигателя постоянного тока.
38.	Магнитное поле продольной реакции якоря синхронного генератора.
39.	Почему при изменении тока нагрузки меняется ток в первичной обмотке трансформатора.
40.	Обоснование получения схемы замещения АМ при вращающемся роторе.
41.	Векторная диаграмма трансформатора при активной и активно-индуктивной нагрузке.
42.	Угловая характеристика СГ.
43.	Принцип работы МПТ.
44.	Опытное определение параметра Xd .
45.	Параллельная работа трансформаторов. Условия включения.
46.	Механическая характеристика АД. Способ получения и анализ характеристики.
47.	Повторно-кратковременный режим работы АД. 
48.	Реакция якоря МПТ.
49.	Векторная диаграмма трансформатора при активной и активно-емкостной нагрузке.
50.	Статор и ротор. Якорь и индуктор в машинах переменного тока. Назначение. Физический смысл.
51.	ЭДС обмотки с полным и укороченным шагом.
52.	Пуск асинхронного двигателя с к.з. ротором.
53.	Характеристики синхронного генератора..
54.	Упрощенные векторные диаграммы трансформатора при различных характерах нагрузки. Порядок построения и анализ.
55.	Решение задачи снижения потерь на вихревые токи.
56.	Обоснование получения схемы замещения АД при вращающемся роторе.
57.	Причины возникновения высших гармоник в кривой магнитного потока трансформатора.
58.	Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора при R-L нагрузке.
59.	Схема замещения АМ. Физический смысл параметров.
60.	Особенности переходных процессов в трансформаторе с учетом остаточного потока.
61.	Принцип создания вращающегося магнитного поля.
62.	Конструкция статора АМ. Формы пазов статора АМ. 
63.	V-образные характеристики СГ, работающего параллельно с сетью.
64.	Схемы и группы соединения обмоток трансформатора.
65.	Принцип работы АД.
66.	Характеристики ХХ трансформатора. Способы получения характеристик и их анализ.
67.	Векторная диаграмма явнополюсного СГ при активной нагрузке.
68.	Физический смысл параметров Xd и Xq синхронного генератора.
69.	Потери и КПД трансформатора.
70.	Соотношение активного и реактивного тока АД в режимах пуска и нормальной работы.
71.	На основании какого закона можно построить характеристику ХХ трансформатора.
72.	Пуск АД с фазным ротором.
73.	Приведение параметров АД при неподвижном роторе к АД с вращающимся ротором.
74.	Переходные процессы в ненасыщенном трансформаторе.
75.	Конструкции роторов АМ.
76.	Практическое определение группы соединения трехфазного трансформатора.
77.	Угловая характеристика СГ, работающего параллельно с сетью .
78.	Закон полного тока для магнитной цепи в применении к задачам электромеханики.
79.	Пуск в ход АД с фазным ротором. 
80.	Векторная диаграмма трансформатора при активно-емкостной нагрузке.
81.	Особенности распределения токов в глубокопазном роторе АД при пуске.
82.	Реакция якоря явнополюсного СГ при активной нагрузке.
83.	Закон электромагнитной индукции в применении к задачам электромеханики.
84.	Переходные процессы в трансформаторах с учетом насыщения стали.
85.	Г-образная схема замещения АД. Анализ параметров.
86.	Реакция якоря СГ при индуктивной нагрузке.
87.	Принцип работы однофазного АД.
88.	Регулирование скорости вращения МПТ независимого возбуждения.
89.	Схема замещения трансформатора. Обоснование построения и анализ параметров.
90.	Укорочение шага обмоток переменного тока. Параметры укорочения.
91.	Регулировании напряжения трансформаторов под нагрузкой.
92.	Механическая характеристика АД. Построение и анализ.
93.	Векторная диаграмма явнополюсного СГ при работе на активно-емкостную нагрузку
94.	Принцип действия трансформатора. Коэффициент трансформации.
95.	Принцип создания вращающегося магнитного поля.
96.	Уравнение нагрева и охлаждения ЭМ. Получение и анализ.
97.	Работа синхронного компенсатора в режиме недонасыщения.
98.	Механическая характеристика МПТ последовательного возбуждения.
99.	Почему ответвления для регулирования напряжения трансформаторов выполняется на стороне ВН.
100.	Работа синхронного компенсатора в режиме перенасыщения.
101.	Реакция якоря явнополюсного СГ при емкостной нагрузке .
102.	Векторная диаграмма трансформатора при активно-индуктивной нагрузке.
103.	Принцип работы асинхронного двигателя.
104.	Закон электромагнитной индукции (ЭМИ). Применение закона ЭМИ к трансформаторам и асинхронным машинам.
105.	Характеристика короткого замыкания синхронного генератора.
106.	Принцип работы АД с КЗ ротором.
107.	Механические характеристики МПТ независимого возбуждения.
108.	Правило правой и левой руки в применении к задачам электромеханики.
109.	Почему при пуске трансформатора наблюдаются большие толчки тока.
110.	Кратковременный режим работы АД. Определение. Принцип подбора двигателя.
111.	Влияние третьей гармоники тока холостого хода на вид и пути замыкания магнитного потока в броневом и бронестержневом трансформаторе.
112.	Векторная диаграмма СГ при активно- индуктивной нагрузке.
113.	Конструкция и принцип действия двигателя постоянного тока.
114.	Изменение напряжения трансформаторов. 
115.	ЭДС обмоток переменного тока с полным и укороченным шагом.
116.	Механические характеристики МПТ параллельного возбуждения.
117.	Конструкция и принцип работы трансформатора. 
118.	Угловая характеристика СГ, работающего параллельно с сетью.
119.	Коэффициент укорочения обмоток переменного тока.
120.	Реакция якоря СГ.
121.	Механические характеристики МПТ последовательного возбуждения.
122.	Конструкция и принцип работы асинхронного двигателя. 
123.	V-образная характеристика СГ, работающего параллельно с сетью.
124.	Причины укорочения шага обмоток машин переменного тока.
125.	Повторно-кратковременный режим АД.
126.	Регулирование скорости МПТ параллельного возбуждения.
127.	Конструкция и принцип работы СГ. 
128.	V-образная характеристика СГ, работающего параллельно с сетью.
129.	АД с глубокопазным и двухклеточным ротором. Пуск. Явление вытеснения тока.
130.	Уравнение теплового баланса ЭМ.