ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНОЙ ПРАКТИКИ (МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА)
методическая разработка на тему

Министерство образования Республики Мордовия

ГОУ СПО (ССУЗ) «Алексеевский индустриальный техникум»

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНОЙ ПРАКТИКИ

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

СОГЛАСОВАНО                                                                                                      РАЗРАБОТАЛ

Зам. директора по УР                                                                                                преподаватель

Л.Ю. Шувалова                                                                                                          Т.Н. Комарова  

      30 .03.2012                                                                                                                 14.03.2012                                                                                                                                                                                        

                                                                                                           Принята на заседании ЦК

                                                            16.03.2012  

                                                                                                           Протокол № 7  

                                                                                                           Председатель ЦК

                                                                  Т.Н. Комарова

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Программа «Электрик 6.6»
3. Программа «Electro M»
4. Программа  MATLAV с пакетом Simulink
5. Заключение
6.  Используемая литература

1. Введение

   Основная задача среднего профессионального образования - подготовка студентов к предстоящей трудовой деятельности. В труде специалиста большое место занимают умения - способность использовать знания в практической деятельности.

   Первоначальные практические умения студенты, обучающиеся по специальности 270843 «Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий»,  преобретают на электромонтажной практике. Практика проводится в электромонтажной мастерской лабораторного корпуса техникума.

    Электромонтажная  практика ставит своей целью дать возможность студенту под руководством преподавателя самостоятельно выполнить основные виды электромонтажных работ, с которыми ему придется сталкиваться при работе на строительно-монтажных объектах.

  Основными задачами учебной практики являются:

  - получение студентом первичных профессиональных умений по монтажу электроосвещения, силового электрооборудования, распределительных устройств, шкафов;

  - развитие у студентов умений в подготовке отчётных материалов по выполненной работе.

  Применение развивающихся технологий при проведении практики   помогает студентам научиться  проблемно мыслить, видеть, формулировать проблемы, выбирать способы и средства для их решения.

Развивающиеся технологии  могут включают в себя:

а) проблемный метод обучения  -  метод по решению нестандартных задач, в ходе которого студенты усваивают новые знания, умения и навыки. При проблемном обучении возникает совершенно новая группа мотивов (познавательно-побуждающие мотивы - поиск знания, истины; происходит перестройка восприятия, памяти, мышления, активизация способностей человека).

б) метод игрового производственного проектирования характеризуется следующими признаками:

- наличие исследовательской или инженерной задачи (проблемы), которую формулирует студентам преподаватель;

- разделение группы на небольшие подгруппы, разработка вариантов решения поставленной задачи (проблемы);

- представление варианта решения задачи (проблемы) с последующим анализом участниками занятия.

  Метод игрового проектирования имеет особую актуальность при изучении технических дисциплин, поскольку позволяет приблизить студентов к реальной проектно-конструкторской деятельности, участвовать в решении инженерно-технологических задач.

   При проведении электромонтажной практики считаю необходимым использовать обучающие компьютерные программы.

В качестве примера  приведу некоторые из них.

2. Программа «Электрик 6.6»

Программа «Электрик 6.6»  позволяет:

- рассчитать мощность по 1ф/3ф току,  

- рассчитать ток по 1ф/3ф мощности.

- рассчитать потери напряжения

- рассчитать токи короткого замыкания

- определить диаметр провода/кабеля.

- определить сечение провода/кабеля

- проверить выбранное сечение на:

          -нагрев

          -экономическую плотность тока

          -потери напряжения

          -корону

- выбрать сечение провода/кабеля при  определенной прокладке.

- выбрать автоматы защиты

- определить ток плавки материала проводника.

- определить сопротивление.

- определить нагрев.

- произвести расчет работ связанных с электрификацией.

- вычислить цену за n количество дней  n количество Квт.

             - по присоединенной мощности

             - по счетчику (с сохранением значений счетчика)

- программа имеет встроенный прайс на электрооборудование.

- имеется возможность редактирования прайса.

- работа с прайсами формата Excel специальной программой CU_prs

и многое другое.

Рисунок 2.1  Главное меню программы «v6.6 электрик»  

 Программу «Электрик 6.6»  можно использовать при изучении темы 1.3 «Работа с чертежами электроосвещения». Программа дает возможность определить по готовым схемам вид электропроводки в помещениях, составить перечнь электрооборудования, пускорегулирующей аппаратуры, место расположения осветительных щитков; распаячных коробок; марки провода (кабеля) по каждому помещению. Работая с программой студент самостоятельно  может вычертить схему управления освещением квартир жилых домов; определить места расположения коробок, выключателей, розеток, светильников; составить схемы соединения жил проводов для каждой коробки.

Рисунок 2.2  Схема распределения нагрузки по помещениям.

Рассмотрим в качестве примера  проверку линии до 1000 В на потери напряжения.

     Потери напряжения определяются исходя из момента нагрузок М (кВт*м), сечения провода S (мм2), и коэффициента «с» для определения потери напряжения в линиях с медными и алюминиевыми проводами.

В начале работы если не установлено, то введите:

-Мощность нагрузки в кВт.

-Силу тока в А.

-Сечение проводника в мм2.

-Значение коэффициента "с", для линий напряжением до 1000 В.

-Длину линии от источника до нагрузки в м.

-Потери напряжения в  %.

Нормируемые максимально допустимые потери напряжения  в процентах на участке от трансформатора до наиболее удаленного токоприемника  должна быть не более 4-6 %.  

После ввода всех данных нажмите кнопку "Сечение, мм2".

 В текстовом поле у кнопки появится расчетное сечение, а текстовом поле "Выбрать:"  появится нормируемое сечение в соответствии с расчетным.

Рисунок 2.3  Окно по проверке на потери напряжения .

Пример.

Задано.

По 3-х фазной 4-х проводной линия 380 В передается мощность равная 28 кВт по медным проводам сечением 5 мм2 на расстояние 92 м. Нормируемое падение напряжение в линии 4%.

Проверить.

Сечение провода в 5 мм2, выбраного по длительному току при заданных данных.

Проверка.

Расчетное сечение составило 7,759 мм2. Нормируемое при расчетном 7,759 составит 10 мм2. Сечение по длительному току не проходит. Выбераем общее сечение в 10 мм2.

3. Программа «Electro M»

    Программа «Electro M» предназначена для составления электрическихцепей и расчета параметров составленной цепи. Для большей наглядности в программе имеется возможность отображения цепи в трехмерном режиме.

    Программу «Electro M» можно использовать при изучении темы 2.2 «Сборка схемы управления освещением квартир жилых домов». Прежде чем приступить к сборке схемы на учебном стенде, можно опробывать ее с помощью программы.

   Программа «Electro M» содержит простейшие элементы электрической цепи. Параметры проводника, реостата, лампочки, источника можно изменять с помощью  текстового окна. В окне редактирования происходит создание схемы.

Рисунок 3.1  Окно редактирования схемы.

    Собрав нужную схему, студент может проверить ее на работоспособность, щелкнув на кнопку “Запустить” и программа, рассчитав, выдаст результат. Если схема работает нормально, то станет доступна кнопка “3D” включающая трехмерный режим. При создании сложных схем, расчет которых требует некоторое количество времени, о процессе работы можно следить по синей полоски, которая появится под кнопкой запуска. 

    Пример.

    Собрать схему соединения ламп, представленную на рисунке 3.2. Перед сборкой на учебном стенде опробовать схему с помощью программы «Electro M».

Рисунок 3.2 Схема соединения ламп

Рисунок 3.3 Схема соединения ламп в окне редактирования

программы «Electro M»

Рисунок 3.4 Схема соединения ламп в трехмерном режиме

программы «Electro M»

4. Программа MATLAV с пакетом Simulink

    MATLAB - это уникальная коллекция реализаций современных численных методов компьютерной математики в сочетании с мощными средствами графической визуализации и даже анимационной графики. Пакет расширения Simulink служит для имитационного моделирования моделей, состоящих из графических блоков с заданными свойствами (параметрами). В состав моделей могут включаться источники сигналов различного вида, виртуальные регистрирующие приборы, графические средства анимации. Для построения функциональной блок-схемы моделируемых устройств Simulink имеет обширную библиотеку блочных компонентов и удобный редактор блок-схем. Используя палитры компонентов (наборы), пользователь с помощью мыши переносит нужные блоки с палитр на рабочий стол пакета Simulink и соединяет линиями входы и выходы блоков. Таким образом, создается блок-схема системы или устройства, то есть S-модель. Simulink автоматизирует следующий, наиболее трудоемкий этап моделирования: он составляет и решает сложные системы алгебраических и дифференциальных уравнений, описывающих заданную функциональную схему (S-модель), обеспечивая удобный и наглядный визуальный контроль за поведением созданного пользователем виртуального устройства.

Рисунок 4.1 Окно браузера библиотек Simulink

    Программу MATLAV с пакетом Simulink можно использовать при изучении темы 3.1 «Подготовительные работы» раздела 3 «Монтаж силового электрооборудования» с помощью программы можно изучить схемы управления двигателем. Исследование схем с электрическими машинами производится обычно на физических макетах в лаборатории. Необходимость таких практических работ неоспорима. Однако реальные установки имеют ряд ограничений. Прежде всего, они недостаточно универсальны, работа на них небезопасна,  и прежде чем приступить к сборке схемы на учебном стенде, считаю необходимым  опробывать ее с помощью программы.

Рисунок 4.2 – Модель для исследования асинхронного двигателя с

фазным ротором

   Приложение Simulink является своего рода «виртуальной лабораторией» позволяющей собирать и исследовать работу многих видов электрических цепей и устройств.

5. Заключение

    Использование компьютерных технологий очень эффективно в образовании. Это связано с постоянно увеличивающимися наборами возможностей и функций компьютеров, а также с повсеместным использованием их на работе и дома.

  При внедрении информационных технологий в учебный процесс следует акцентировать внимание на создании обобщенных информационных моделей целых классов технических объектов (тогда то или иное реальное техническое устройство будет восприниматься как частная реализация) и на создании всевозможных имитационных лабораторных моделей  и  тренажеров.

   Основанные на технологии математического моделирования, компьютерные модели могут быть использованы не только для демонстрации трудно воспроизводимых в учебной обстановке явлений, но и для интерактивного выяснения степени влияния тех или иных параметров на моделируемую ситуацию. Данное свойство позволяет использовать модели в качестве имитаторов лабораторных установок, а также для отработки навыков управления моделируемыми процессами. Современные компьютерные технологии позволяют не только работать с готовыми моделями объектов, но и производить их конструирование из отдельных элементов.

Использование компьютерных технологий  в учебной практике дает возможность студенту получить первичные профессиональные знания для чтения чертежей (планов расположения силового и осветительного оборудования), по монтажу электроосвещения, силового электрооборудования, распределительных устройств и шкафов, развитить у студентов умения в подготовке отчётных материалов по выполненной работе.

6. Литература

1. www.ElectroCentr.info/down/ Электроцентр – Электротехническая библиотека.
2. electrom.narod.ru / Electro M  Home Page
3. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. Имитационное моделирование в лабораторном практикуме, курсовом и дипломном проектировании: Учебное пособие для студентов. 1 часть/М.С.Лурье,О.М.Лурье - Красноярск: СибГТУ, 2005.