Реферат: Задачи вступительного экзамена

1. Цели и задачи вступительного экзамена.

В соответствии с требованиями ГОС, учебного плана, учебных программ на вступительный экзамен в магистратуру по направлению подготовки 140600.68 Электротехника, электромеханика и электротехнологии вынесены основные вопросы общепрофессиональных дисциплин: ОПД.Ф.05 «Теоретические основы электротехники», ОПД.Ф.08 «Электрические и электронные аппараты», ОПД.Ф.09 «Электрический привод», которые обеспечивают выполнение основных требований ГОС к уровню подготовки бакалавров направления 140600.62 Электротехника, электромеханика и электротехнологии.

Цель вступительного экзамена: оценка уровня освоения учебных дисциплин ООП ВПО направления подготовки 140600.62 Электротехника, электромеханика и электротехнологии, определяющих профессионально важные качества выпускника бакалавриата.

Задачи вступительного экзамена:

проверка соответствия уровня подготовки поступающих в магистратуру требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 140600.62 (551300) Электротехника, электромеханика и электротехнологии (бакалавр техники и технологии);

систематизирование и совершенствование знаний абитуриентов, желающих обучаться в магистратуре по направлению подготовки 140600.68 Электротехника, электромеханика и электротехнологии.


^ 2. Требования к уровню знаний абитуриентов, поступающих в магистратуру.

Абитуриент должен знать:

- методы, способы и средства осуществления технического контроля, испытаний и управления качеством в процессе производства;

- методы прогнозирования надежности разрабатываемых изделий, систем и их элементов;

- методы и способы проведения работ по техническому обслуживанию электрических машин, аппаратуры, кабельных и конденсаторных изделий, электротехнического оборудования и систем внутризаводского электроснабжения и транспортного электрооборудования;

- методы анализа теоретических моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов деятельности;

- принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых технических средств, материалов и их свойства;

- основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам и изделиям;

- методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок;

- методы исследования различных видов электрооборудования;

- методы оценки надежности, контроля и диагностики электрооборудования;

- правила экологической безопасности и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты.

Абитуриент должен

уметь:

- использовать информационные технологии при моделировании и конструировании электротехнического оборудования и систем;

- проводить испытания и определение работоспособности установленного и ремонтируемого оборудования;

- выбирать оборудование для замены в процессе эксплуатации и в процессе проектирования с использованием информационных технологий;

- планировать проведения испытаний электротехнических изделий, систем электрооборудования и их элементов;

- использовать системы автоматизированного проведения эксперимента;

- использовать компьютерные технологий моделирования и обработки результатов.

- применять стандарты и правила построения и чтения чертежей и схем, способы графического представления пространственных образов ;

владеть:

- методами расчетов электрических и магнитных полей;

- методами обоснованного выбора различного электротехнического оборудования;

- методами расчетов сосредоточенных и распределенных, линейных и нелинейных электрических цепей в различных режимах;

- способами анализа электронных цепей.

^ 3. Содержание программы вступительного экзамена (перечень вопросов по дисциплинам, выносимым для проверки на вступительном экзамене).


3.1. Дисциплина ОПД.Ф.05 «Теоретические основы электротехники».

1. Линейные и нелинейные цепи электрические цепи постоянного тока.

Свойства и методы расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Источники ЭДС, источники тока и их взаимное преобразование. Эквивалентное преобразование цепей. Свойства и методы расчета нелинейных цепей постоянного тока. Численные и графоаналитические методы анализа

2. Линейные и нелинейные цепи однофазного синусоидального тока.

Аналитическая, векторная и символическая формы записи синусоидальных токов и напряжений. Свойства векторов на комплексной плоскости. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Анализ цепей синусоидального тока символическим методом. Резонансные явления в цепях синусоидального тока. Мощность в цепях переменного тока. Взаимоиндуктивность. Особенности анализа цепей синусоидального тока с индуктивными связями.

3. Линейные цепи несинусоидального переменного тока.

Общие свойства четырехполюсников. Основные параметры и характеристики. Формы уравнений четырехполюсников и их преобразования. Схемы соединения четырехполюсников. Схемы замещения. Электрические фильтры.

4. Трехфазные цепи.

Трехфазные напряжения и токи. Получение трехфазных напряжений. Схемы соединения источника и нагрузки в звезду и треугольник, соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями. Анализ работы трехфазных цепей в симметричном и несимметричных режимах. Соединение звезда-звезда. Треугольник-треугольник без сопротивления линии. Учет сопротивления линии. Параллельное соединение трехфазных нагрузок. Трехфазные мощности. Измерение трехфазных мощностей.

5. Переходные процессы в электрических цепях.

Переходные процессы в цепях постоянного тока с индуктивными и емкостными элементами. Переходные процессы в цепях переменного тока. Расчет переходных процессов классическим методам. Операторный метод расчета переходных процессов. Преобразования Лапласа и их применение к анализу процессов в электрических цепях. Особенности анализа переходных процессов в нелинейных цепях.

6. Электромагнитные поля, магнитные цепи и электромагнитные устройства.

Магнитные цепи с постоянной намагничивающей силой. Применение закона полного тока к расчету магнитных цепей. Прямая и обратная задачи. Расчет сложных магнитных цепей постоянного тока. Цепи с постоянными магнитами. Электромагниты постоянного тока. Электромагнитная индукция. Вихревые токи. Катушка с ферромагнитным сердечником. Магнитный поток и ток при синусоидальном приложенном напряжении. Уравнения электрического состояния, векторная диаграмма, схема замещения. Влияние немагнитного зазора в сердечнике. Электромагниты переменного тока. Основы теории трансформатора. Стационарные электрические и магнитные поля. Переменное электромагнитное поле. Методы расчета электромагнитных полей.


Рекомендуемая литература.

Основная литература:

1. Касаткин А.С., Немцов М.В.. Электротехника. 7-е изд.- Издательство «Высшая школа», 2003.

2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник. - 10-изд. - М.: Гадарики, 2001. - 638с.

3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник. - М.: ЮРИСТ, 2003.

4. Демирчян К.С., Нейман Л.Р. Теоретические основы электротехники: В 3-х томах.- СПб: “ПИТЕР”, 2003.

Дополнительная литература:

1. Рекус Г.Г, Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники: Учебное пособие для неэлектротехнических спец. вузов. - 2-е изд..-М. - Высш.шк.,2001.- 416с.

2. Сборник задач по теоретическим основам электротехники: Учебное пособие для энерг. и приборостр. спец. вузов.-4-е изд. \ Л.А Бессонов и др. Под. ред. Л.А.Бессонова.-М: Высш.шк, 2003.

3. Основные буквенные и графические обозначения электротехнических величин и элементов: Справочное пособие./ Ч.И.Мастюков, А.А.Цой. Казань: Изд. КГТУ, 2005.


^ 3.2. Дисциплина ОПД.Ф.08 «Электрические и электронные аппараты».

1. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

Методы аналого-цифрового преобразования сигналов. Классификация ЦАП и АЦП, их основные характеристики. ЦАП с суммированием токов и делением напряжений. АЦП последовательного счета и следящий АЦП. АЦП поразрядного уравновешивания. Интегрирующий АЦП. АЦП считывания. Микроэлектронные ЦАП и АЦП.

2. Устройства записи, хранения и представления информации.

Способы записи и воспроизведения информации. Полупроводниковые запоминающие устройства: классификация, область применения, основные характеристики, обозначение. Статические ОЗУ. Динамические ОЗУ. Постоянные и программируемые запоминающие устройства (ПЗУ и ППЗУ). Репрограммируемые запоминающие устройства.

3. Цифровые устройства систем электрооборудования.

Мультиплексоры и демультиплексоры: назначение, схемное обозначение, основные характеристики, схемная реализация мультиплексоров ТТЛ и КМОП, область применения мультиплексоров. Дешифраторы и шифраторы, преобразователи кодов. Параллельные и последовательные сумматоры. Сумматоры с ускоренным переносом. Вычитание двоичных чисел. Умножение и деление двоичных чисел. Сравнение двоичных чисел (цифровые компараторы). Схемы контроля четности. Арифметическо-логические устройства. Триггеры: назначение и принцип действия, классификация триггеров. Счетчики: назначение, принцип действия, основные характеристики, схемное обозначение и область применения, классификация счетчиков. Регистры: назначение, принцип действия, схемное обозначение и область применения, классификация регистров.

Способы описания и этапы синтеза комбинационных и последовательностных логических устройств.

4. Измерительные преобразователи систем электрооборудования.

Основные характеристики средств измерений. Классификация составляющих погрешности. Погрешность квантования. Погрешность дискретизации. Вероятностное описание погрешности измерения. Автокомпенсационные вольтметры. Потенциометры постоянного тока и дифференциальные вольтметры. Цифровые время-импульсные вольтметры. Цифровые интегрирующие вольтметры. Цифровые частотно-импульсные вольтметры и вольтметры поразрядного уравновешивания. Измерение переменного напряжения. Измерение параметров цепей методом вольтметра-амперметра. Электромеханические и электронные омметры. Мостовой метод измерения параметров цепей и метод дискретного счета. Резонансный метод измерения индуктивности и емкости (куметры и схема двух генераторов). Измерение частоты переменного напряжения методом сравнения. Измерение частоты переменного напряжения мостовым и резонансным методом. Измерение частоты переменного напряжения методом дискретного счета. Измерение интервалов времени осциллографическим методом и методом последовательного счета. Измерение интервалов времени методом задержанных совпадений. Измерение интервалов времени нониусным методом. Измерение интервалов времени методом промежуточного преобразования.


Рекомендуемая литература.

Основная литература.

1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: Пер. с англ./ -6-е изд.. -М.: Мир, 2001.

2. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учеб. для вузов/ -М.: Горячая Линия - Телеком, 2003.-768с.

3. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций/ -4-е изд. -СПб: "КОРОНА- Принт", 2004.

4. Гусев В.Г. Электроника и микропроцессорная техника – М.: Высшая школа, 2005.

5. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC: Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и MATLAB – 5 изд. М: СОЛОН-Пресс, 2004.

6. Лачин В.И., Савелов Н. Электроника: Учебное пособие/ - РнД.: Феникс, 2004.

Дополнительная литература.

1. Ференец А.В., Хайруллина Г.С. Применение программы Electronics Workbench для моделирования аналоговых устройств электроники : учебное пособие/ Мин-во образ. и науки РФ; КГТУ им. А.Н. Туполева. -Казань: КГТУ, 2004.-78 c.

2. Павлов В.Н., Ногин В. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник/ - М: Горячая Линия - Телеком, 2005.

3. Бойко В.И. и др. Схемотехника электронных систем: аналоговые и импульсные устройства – СПб.: БХВ – Петербург, 2004.

4. Щука А.А. Электроника: Учебное пособие/ СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

5. Джонс М.Х. Электроника. Практический курс. – М.: Пост – маркет, 2000 г.

6. Клаассен К.Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике. – М.: Постмаркет, 2000 г.


^ 3.3. Дисциплина ОПД.Ф.09 «Электрический привод».

Механическая характеристика, режимы работы и управление двигателем постоянного тока независимого возбуждения.

Жесткость механической характеристики. Механическая характеристика и управление двигателем постоянного тока последовательного возбуждения.

Механическая характеристика и устойчивость равновесия электропривода с трехфазным асинхронным двигателем.

Управление трехфазным асинхронным двигателем: амплитудное, реостатное, частотно – токовое.

Управление двухфазным асинхронным двигателем. Следящая система с сельсинами.

Моменты синхронного двигателя. Моментный двигатель с синхронной машиной и СКВТ.

Шаговый двигатель. Устройство, управление.

Редуктор. Назначение, приведение параметров исполнительного механизма к валу двигателя. Механические характеристики агрегата «двигатель - редуктор».

Статические моменты исполнительных механизмов. Статическая и динамическая балансировка.

Выбор мощности двигателя постоянного тока по типовому движению.

Электромагнитный и электромеханический переходные процессы в электроприводе постоянного тока.

Совместное протекание электромагнитных и электромеханических процессов в электроприводе постоянного тока.

Пуск двигателя постоянного тока последовательного возбуждения и трехфазного асинхронного двигателя. Метод последовательных интервалов.

Переходный процесс при подключении обмотки возбуждения двигателя постоянного тока. Метод последовательных интервалов.

Система уравнений для электромагнитного привода.

Виды теплопередачи. Нагревание однородного тела. Уравнение, схема замещения.

Уравнения нагревания двух тел. Тепловые режимы работы электропривода.

Средняя мощность потерь для двигателей разных типов.

Подобие в электроприводе. Геометрические, механические, электрические и магнитные связи подобных машин. Подобие трансформаторов.

Подобие электродвигателей постоянного тока. Момент, мощность потерь, электромагнитная и электромеханическая постоянные времени.

Рекомендуемая литература.

Основная литература.

1. Афанасьев А.Ю. Основы автоматизированного электропривода. Учебное пособие. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2005. – 122 с.

2. Белов, М. П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: Учебник для вузов / М. П. Белов, В. А. Новиков, Л. Н. Рассудов. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 576 с.

4. Водовозов, В. М. Теория и системы электропривода: Учеб. пособие / В. М. Водовозов. – СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. – 306 с.

5. Драчев, Г. И. Теория электропривода: учеб. пособие / Г. И. Драчев. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. Часть 1. – 209 с.

6. Ильинский Н.Ф. Основы электропривода. – М.: МЭИ, 2003. – 224 с.

7. Онищенко Г.Б. Электрический привод: учебник для вузов. – М.: РАСХН, 2003. – 320 с.

8. Шичков, Л. П. Электрический привод: учебник для вузов / Л. П. Шичков. – М.: Колос С, 2006. – 279 с.

Дополнительная литература.

1. Кисаримов, Р. А. Электропривод: справочник / Р. А. Кисаримов. – М.: ИП РадиоСофт, 2008. – 352 с.

2. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для вузов. – М.: Высш. школа, 2001. – 327 с.

3. Лазовский, Н. Ф. Автоматизированный электропривод. Регулирование координат: метод. указания / Н. Ф. Лазовский, А. Н. Пахомов. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 43 с.

4. Лазовский, Н. Ф. Системы управления электроприводами: Учеб. пособие по курсовому проектированию / Н. Ф. Лазовский, А. Н. Пахомов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 111 с.