Аристов Электропривод и электрооборудование

Специальные дисциплины базируются на общепрофессиональных и естественнонаучных дисциплинах. Они являются интегральными дисциплинами, обобщающими научные и технические знания из многих областей в одно целое. Изучение таких дисциплин позволяет бакалавру не только познавать объекты профессиональной деятельности (конструкции электротехнических устройств, принципы и методы проектирования, изготовления, эксплуатации электроприводов и систем автоматики), но и отработать навыки системного мышления, упорядочить в своем сознании полученные за время обучения знания.

К циклу СД для студентов, специализирующихся в области электропривода, относятся такие дисциплины как: системы управления электроприводов; теория электропривода; автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов; технические средства автоматизации; экономика, планирование и организация производства и региональная компонента – качество электрической энергии. Для студентов, специализирующих в области электрооборудования, цикл СД включает: электрооборудование промышленности; внутризаводское электроснабжение и режимы; потребители электрической энергии; экономика и организация энергетического производства; переходные процессы в системах электроснабжения.

Факультативные дисциплины устанавливаются дополнительно к ООП с учетом профиля подготовки (бакалаврской программы) и являются необязательными для изучения студентами. Зачётные единицы, полученные при изучении их, не могут быть засчитаны вместо обязательных дисциплин или дисциплин по выбору.

К факультативным дисциплинам по направлению 140600 – электротехника, электромеханика и электротехнологии относятся: культурология; психология и педагогика или научный стиль русского языка; социология или язык и этика делового общения; введение в специальность; правоведение или компьютерная графика; информационные технологии на ПЭВМ; интеллектуальная собственность; учебноисследовательская работа студентов и военная подготовка.

71

4.3. Сроки освоения основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии

Срок освоения основной образовательной программы подготовки бакалавра при очной форме обучения составляет 208 недель (табл. 4.1.), в том числе:

Ниже, в таблице 4.2 представлены сводные данные по бюджету времени (в неделях) для направления 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии, утвержденные согласно учебному плану.

Таблица 4.2

72

4.4. Требования к итоговой государственной аттестации бакалавра

4.4.1. Общие требования к государственной итоговой аттестации

Итоговая государственная аттестация бакалавра включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен.

Итоговые аттестационные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности бакалавра к выполнению профессиональных задач, установленных государственным образовательным стандартом и продолжению образования.

Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, должны полностью соответствовать основной образовательной программе профессионального высшего образования, которую он освоил за время обучения.

4.4.2. Требования к выпускной работе бакалавра

Выпускная работа бакалавра должна быть представлена в форме рукописи. Требования к содержанию, объему и структуре выпускной работы бакалавра определяются высшим учебным заведением на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, государственного образовательного стандарта по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии и методических рекомендаций УМО по образованию в области энергетики и электротехники.

Время, отводимое на подготовку квалификационной работы, составляет для бакалавра не менее шести недель.

4.4.3. Требования к государственному экзамену бакалавра

Порядок проведения и программа государственного экзамена по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии определяются вузом на основании методических рекомендаций и соответствующей примерной программы, разработанных УМО по образованию в области энергетики и электротехники, Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, и государственного образовательного стандарта по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии.

73

4.5. Объекты профессиональной деятельности выпускника (магистратура)

Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

•электрические машины, трансформаторы, техника сильных электрических и магнитных полей, электромеханические комплексы и системы, включая их управление и регулирование;

•электрические и электронные аппараты, комплексы и системы электромеханических и электронных аппаратов, автоматические устройства и системы управления потоками энергии;

•электрическая изоляция электроэнергетических, электротехнических и радиоэлектронных устройств, кабельные изделия и провода, электрические конденсаторы, материалы и системы электрической изоляции кабелей, электрических конденсаторов;

•управляемые электромеханические и технологические системы, включающие электрические, электромеханические, механические и информационные преобразователи и устройства, предназначенные для преобразованияэлектрическойэнергиивмеханическую(инаоборот);

•электротехнологические, электросварочные и электрофизические установки и процессы, установки и приборы бытового электронагрева;

•различные виды электрического транспорта и средства обеспечения оптимального функционирования транспортных систем;

•элементы и системы электрического оборудования автомобилей и тракторов;

•судовые автоматизированные электроэнергетические системы, преобразовательные устройства, электроприводы энергетических, технологических и вспомогательных установок, их систем автоматики, контроля и диагностики;

•электроэнергетические системы, преобразовательные устройства и электроприводы энергетических, технологических и вспомогательных установок, их системы автоматики, контроля и диагностики на летательных аппаратах;

•электрическое хозяйство промышленных предприятий, все заводское низковольтное и высоковольтное электрооборудование, электротехнические установки, сети;

•нормативно-техническая документация и системы стандартизации, методы и средства испытаний и контроля качества изделий электротехнической промышленности, систем электрооборудования и электроснабжения, электротехнологических установок и систем.

74

Основная образовательная программа подготовки магистра состоит из основной образовательной программы подготовки бакалавра и программы специализированной подготовки, которая, в свою очередь, формируется из дисциплин федерального компонента дисциплин на- ционально-регионального (вузовского) компонента, дисциплин по выбору студента и научно-исследовательской работы. Дисциплины по выбору студента в каждом цикле содержательно должны дополнять дисциплины, указанные в федеральном компоненте цикла:

ГСЭ– Общиегуманитарныеисоциально-экономические дисциплины; ЕН – Общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОПД – Общепрофессиональные дисциплины направления; СД – Специальные дисциплины; ФТД – Факультативы.

ИГА – Итоговая государственная аттестация бакалавра; ДНМ – Дисциплины направления специализированной подготовки; СДМ – Специальные дисциплины магистерской подготовки;

НИРМ – Научная (научно-исследовательская и/или научно-педаго- гическая) работа магистра;

ИГАМ – Итоговая государственная аттестация магистра. Содержание национально-регионального компоненты основной об-

разовательной программы подготовки магистра должно обеспечивать подготовку выпускника в соответствии с квалификационной характеристикой, установленной государственным образовательным стандартом.

К дисциплинам цикла ДНМ относятся: современные проблемы электротехническихнаук; историяиметодологиянауки; компьютерныетехнологиив науке и образовании. В качестве национально-региональный (вузовский) компоненты, включая дисциплины по выбору студента, предлагаются: философские проблемы естественных, гуманитарных и технических наук и иностранный язык, а также для направления магистерской подготовки «Электроприводыи системы управления электроприводов» – дисциплины: автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов; комплексная автоматизация технологических процессов; электроснабжение промышленных предприятий и направления магистерской подготовки «Энергосберегающие режимы работы электрических источников питания, комплексов и систем» – дисциплины: автоматизация управления системами электроснабжения; монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленныхпредприятийинетрадиционныеспособыпроизводстваэлектроэнергии.

Цикл СДМ включает дисциплины для направления магистерской подготовки «Энергосберегающие режимы работы электрических источников питания, комплексов и систем»: комплексная автоматизация в промышленности; микропроцессорные средства управления электроприводами и тех-

75

нологическими комплексами; методы и средства энергосбережения на нефтегазовых предприятиях; надежность электрооборудования систем электроснабжения нефтегазовых предприятий; электромагнитная совместимость электросилового оборудования систем электроснабжения; источники гарантированного и бесперебойного электропитания промышленных предприятий; программно-технические комплексы распределенных систем управления, а также по выбору дисциплины: методы и средства моделирования систем электроснабжения или имитационное моделирование электромеханических систем. Для направления магистерской подготовки «Электроприводы и системы управления электроприводов» цикл СДМ содержит: электропривод переменного тока; микропроцессорные системы управления электроприводов; моделирование в электроприводе; цифровые системы управления электроприводами; микропроцессорные средства и системы управления электроприводов; электропривод постоянного тока и по выбору дисциплины: теория электромеханического преобразования энергиииливекторноеуправлениеэлектроприводамипеременноготока.

Научная (научно-исследовательская и/или научно-педагогическая) работа магистра содержит: научно-исследовательскую работу в семестре; педагогическую практику и подготовку магистерской диссертации.

Научно-исследовательская работа – важнейший компонент второй ступени высшего образования. Магистр должен иметь определенный опыт научно-исследовательской работы, необходимый для его деятельности после завершения учебы в высшем учебном заведении. Магистратура – подготовительный этап для работы магистра в качестве научного сотрудника, для обучения в аспирантуре, где такой опыт будет полезен.

Научно-исследовательская работа магистранта должна опираться на современные достижения в области электромеханики; включать использование современных научных и образовательных технологий; активно использовать язык современной науки; предусматривать возможность формирования у магистра таких навыков и умений как

•умение определять содержание изучаемой проблемы, ее место и значение в современной технике;

•умение формулировать цели и задачи исследования, выдвигать и обосновывать исследовательские гипотезы;

•навыки формирования плана самостоятельной исследовательской деятельности; определения промежуточных этапов и выбора эффективных форм самоконтроля;

•навыки ведения библиографической работы с привлечением современных информационных технологий, самостоятельной работы с источниками на языке оригинала и в переводе и с научной литературой, в том числе иностранной;

76

•умение выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы, исходя из задач конкретного исследования;

•навыки самостоятельной обработки полученных результатов, их анализа и осмысления;

•навыки оформления итогов проделанной работы в виде отчетов, рефератов и, наконец, магистерской диссертации.

Научно-исследовательская работа магистранта организуется научным руководителем магистранта при участии руководителя магистерской программы.

Организация научно-исследовательской работы определяется рабочей программой НИР студента-магистранта.

Общая программа научно-исследовательской работы магистрантов конкретизируется применительно к их конкретным темам.

4.6. Сроки освоения основной образовательной программы подготовки магистров по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии

Срок освоения основной образовательной программы подготовки магистра при очной форме обучения составляет 312 недель (табл. 4.3), в том числе:

Сводные данные по бюджету времени (в неделях) для подготовки магистров по направлению 140600 Электротехника, электромеханика и электротехнологии представленыв таблице 4.4.

77

Таблица 4.4

4.7. Требования к итоговой государственной аттестации магистра

4.7.1. Общие требования к государственной итоговой аттестации

Итоговая государственная аттестация магистра включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен. Итоговые аттестационные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности магистра к выполнению профессиональных задач, установленных государственным образовательным стандартом, и продолжению образования в аспирантуре.

По желанию студентов вуз может проводить дополнительные государственные экзамены по дисциплинам, которые входят в перечень приемных экзаменов в аспирантуру по научным специальностям:

05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты; 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы.

Оценки, полученные студентами на всех государственных экзаменах, могут быть засчитаны в качестве результатов вступительных экзаменов в аспирантуру по этим, вышеперечисленным, научным специальностям.

Аттестационные испытания, входящие в состав итоговой государственной аттестации выпускника, должны полностью соответствовать основной образовательной программе высшего профессионального образования, которую он освоил за время обучения.

4.7.2. Требования к магистерской диссертации магистра

Магистерская диссертация является самостоятельной письменной работой магистранта. Она должна быть представлена в форме рукописи. Требования к содержанию, объему и структуре магистерской диссертации магистра определяются высшим учебным заведением на основании Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденном Минобразованием России, го-

78

сударственного образовательного стандарта подготовки магистра по направлению «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» и методических рекомендаций УМО по образованию в области энергетики и электротехники. Ориентировочный объем диссертации – 75 страниц, с четко оформленной структурой.

Работа должна состоять из следующих частей:

1.Титульный лист.

2.Оглавление.

3.Введение, где дается развернутое определение темы: ее предмета и пространственно-временных рамок, обоснование выбора темы, цель и задачи исследования.

4.Главы, в которых последовательно излагается содержание исследования, начиная с обзора источников и истории вопроса (в некоторых случаях этот обзор может быть включен во введение).

5.Заключение, где подводятся итоги исследования.

6.Список источников и литературы.

7.Приложения, в которые могут быть включены карты, таблицы, ил-

люстрации.

Время, отводимое на подготовку квалификационной работы, составляет для магистра не менее двадцати недель.

В магистерской диссертации автор должен показать, что он владеет навыками самостоятельной научно-исследовательской деятельности, требующей широкого образования в соответствующем направлении, как того требует ГОС высшего профессионального образования.

4.7.3. Требования к государственному экзамену магистра

Порядок проведения и программа государственного экзамена по направлению «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» определяются вузом на основании методических рекомендаций и соответствующей примерной программы, разработанных УМО по образованию в области энергетики и электротехники, Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений, утвержденного Минобразованием России, и государственного образовательного стандарта подготовки магистра по направлению «Электротехника, электромеханика и электротехнологии».

Уровень требований, предъявляемый на государственных экзаменах в магистратуре должен соответствовать уровню требований вступительных экзаменов в аспирантуру или кандидатских экзаменов по непрофилирующим дисциплинам для научных специальностей:

05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты; 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы.

79

V. ИСТОКИ ЗАРОЖДЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА

5.1.Основные этапы развития электропривода

иэлектрооборудования

История развития электрического привода, являющегося целенаправленным органичным сочетанием электрических машин, аппаратов, преобразователей и устройств управления, неразрывно обусловлена образующими электропривод компонентами. Вместе с тем электропривод, как система, осуществляющая управляемое электромеханическое преобразование энергии, имеет свою собственную историю.

Начало развития электропривода было положено созданием в первой половине XIX века работоспособных образцов электрического двигателя. Первое практическое использование электродвигателя постоянного тока, оснащенного другими характерными элементами электропривода: механической передачей, органами управления и т. п. и обеспечивающего движение катера вверх по реке Неве, относят к 1834 – 1838 гг. и связывают с именем академика Б.С. Якоби. Эта работа получила широкую мировую известность, однако несовершенство технических средств и, главным образом, источника питания – гальванической батареи, не позволило блестящему изобретению Б.С. Якоби и работам его последователей получить широкое практическое применение.

Лишь в 70-е годы XIX века были разработаны практически применимые двигатели постоянного тока, широко демонстрировавшиеся на выставках в Вене (1873 г.) Париже (1881 г.) Мюнхене (1882 г.). Стали появляться сведения об их использовании в составе электропривода для практических целей, чему в значительной мере способствовало создание в 80-е годы ряда передач постоянного тока напряжением до 6000 В.

К первым применениям электропривода можно отнести некоторые артиллерийские механизмы на русских судах «Россия» и «Веста» (1887 г.), электрическуюжелезнуюдорогуиткацкийстанок, демонстрировавшийсяна промышленной выставке в Берлине (1879 г.), первый электрический трамвай Ф.А. Пироцкого (1880 г.), электрические швейные машины (1882 г.) и вентиляторы (1886 г.) В. Н. Чиколева, судовые электрические подъемники и рулевые механизмы (1890 – 1892 гг.), металлургические машины на ряде американских заводов, оборудованные электроприводами постоянного тока с полуавтоматическим управлением посредством контакторов, командоконтрол-

леровит. п. (1890 – 1892 гг.).

80