Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Смоленская областная технологическая академия»

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА

ПМ.02 «ВЫПОЛНЕНИЕ НАСТРОЙКИ, РЕГУЛИРОВКИ И ПРОВЕДЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ И СЕРТИФИЦИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ, БЛОКОВ И ПРИБОРОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ»

программы подготовки специалистов среднего звена

11.02.02 «Техническое обслуживание и ремонт

радиоэлектронной техники (по отраслям)»

(базовый уровень)

Смоленск

 2019

РАССМОТРЕН и ОДОБРЕН

на заседании цикловой методической комиссии

электроэлектрорадиотехнических дисциплин

Протокол №______ от «        ___»__________20_г.

Председатель ЦМК _________________/В.С. Куликов/

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по учебной работе

___________________/________________/

«___» __________ 20__г .

Разработчик: Куликов Виталий Сергеевич, преподаватель

СОДЕРЖАНИЕ

ПАСПОРТ

комплекса оценочных средств

по ПМ.02 «ВЫПОЛНЕНИЕ НАСТРОЙКИ, РЕГУЛИРОВКИ И ПРОВЕДЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ И СЕРТИФИЦИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ, БЛОКОВ И ПРИБОРОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ»

программы подготовки специалистов среднего звена

по специальности

11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт

радиоэлектронной техники (по отраслям)»,

СОДЕРЖАНИЕ

1 Назначение комплекса оценочных средств (КОС)

Комплекс оценочных средств (КОС) предназначен для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся при освоении программы ПМ.02

КОС включает контрольные материалы для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в форме экзамена.

КОС разработаны на основании положений:

ФГОС СПО по специальностям 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

программ подготовки специалистов среднего звена  по специальностям 

11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»,

рабочей программы ПМ.02

2 Перечень основных показателей оценки результатов, элементов знаний и умений, подлежащих текущему контролю и промежуточной аттестации

3 Распределение основных показателей оценки результатов по видам аттестации

4 Содержательно-компетентностная матрица оценочных средств

5 Структура банка КОС для текущего контроля и промежуточной аттестации

СПЕЦИФИКАЦИЯ

оценочных средств

по ПМ.02 «ВЫПОЛНЕНИЕ НАСТРОЙКИ, РЕГУЛИРОВКИ И ПРОВЕДЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ И СЕРТИФИЦИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ УСТРОЙСТВ, БЛОКОВ И ПРИБОРОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ»

программы подготовки специалистов среднего звена по специальностям 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

Спецификация экзаменационного задания

1 Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Экзаменационное задание входит в состав комплекса оценочных средств

и предназначено для  промежуточной аттестации и оценки знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе ПМ.02 программы подготовки специалистов среднего звена по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

2 Контингент аттестуемых обучающиеся  ОГБПОУ СОТА

3 Условия аттестации: аттестация проводится в форме устного экзамена по завершении освоения учебного материала учебной дисциплины при положительных результатах текущего контроля.

4 Время контроля: 

подготовка 30 мин.;

оформление и сдача 15 мин.;

всего 45 мин.

5. План варианта экзаменационного задания (соотношение контрольных задач/вопросов с содержанием учебного материала в контексте характера действий аттестуемых) 

6 Структура варианта экзаменационного задания 

Основная задача: оценка знаний и умений аттестуемых,  соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины

Краткая характеристика: Экзаменационное задание является комплексным, т.к.  включает практическую и теоретическую части, объединенные логически. Теоретическая часть требует развернутого ответа, практическая часть выполняется на макете или с использованием прикладных средств моделирования.

Экзаменационный билет

1. Поясните назначение, проанализируйте возможное применение, перечислите основные технические характеристики, приведите схему включения прибора в измерительную цепь, опишите принцип функционирования, приведите примеры промышленных типов.
2. На лабораторном оборудовании соберите схему измерения, проведите с заданной точностью ряд измерений.
3. Осуществите обработку результатов измерений.

7 Система оценки решения задач, ответов на вопросы, выполнения заданий

8 Трудоемкость

9  Перечень используемых нормативных документов

ФГОС СПО по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

Рабочая программа ПМ.02

Устав Смоленского политехнического техникума

ППССЗ по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)» Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся ОГБПОУ СОТА

10 Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовки обучающихся к аттестации

1. В.И.Каганов Радиотехника: от истоков до наших дней: учебное пособие М. ИНФРА, - 2017.
2. Методические указания для студентов по проведению лабораторных работ и практических занятий
3. Методические указания для обучающихся по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы.

4. Мир электроники www.electromir.net (дата обращения 05.08.2019).

5. Радиоаматор www.ddrservice.info (дата обращения 05.08.2019).

6. Радиотехника www. radiotec.ru (дата обращения 05.08.2019).

7. Ремонт и сервис www. remserv.ru (дата обращения 05.08.2019).

        11 Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации

• генераторы Г3-109, Г4-102;
• вольтметр В3-38;
• мультиметр VC900;
• лабораторные стенды с источниками питания;
• персональный компьютер;
• лабораторные макеты  усилителей;
• программное обеспечение для изучения отдельных тем;
• пакеты прикладных программ.

         Спецификация практического задания

1. Назначение

Спецификацией устанавливаются требования к содержанию и оформлению вариантов оценочного средства.

Практическое задание входит в состав комплекса оценочных средств и предназначено для текущего контроля и оценки знаний и умений обучающихся, соответствующих основным показателям оценки знаний и умений обучающихся, соответствующих основным показателям оценки результатов полготовки по программе ПМ.02 ППССЗ по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

Контингент аттестуемых: обучающиеся ОГБПОУ СОТА

2. Условия аттестации: контроль проводится после изучения тем  1-5 учебной дисциплины в форме лабораторной работы.
3. Время контроля:

выполнение 1 час

4. Структура варианта практического задания

Основная задача: оценка знаний и умений обучающихся, соответствующих основным показателям оценки результатов подготовки по программе учебной дисциплины.

Краткая характеристика

Для реализации личностного потенциала обучающимся предлагаются задания разных уровней.

Задание первого варианта состоит из 1 задачи, выполнение которой является пошаговым действием в достижении результата. Задача данного варианта носит репродуктивный характер.

Задание второго варианта состоит из 1 задачи, в которой указаны исходные данные для выполнения действия и средства выполнения, но отсутствует комментарий к выполнению. Задача данного варианта носит частично-поисковый характер.

Третий вариант включает 1 задачу, в которой указаны исходные данные. Обучающийся должен выбрать средства выполнения, описать алгоритм действий для достижения результата. Задания носят поисковый характер.

Задание

Вариант 1

Простейшей схемой выпрямления трехфазного тока является схема с нулевой точкой (рис. 1.1), состоящая из трехфазного трансформатора и трех вентилей (схема В.Ф.Миткевича). Первичная обмотка трансформатора может быть соединена звездой или треугольником.

Рис. 1.1. Схема В.Ф. Миткевича.

Вторичная обмотка трансформатора соединяется только звездой. Свободные зажимы фаз подключаются к вентилям. В любой произвольно выбранный момент ток течет через вентиль, анод которого находится под наибольшим положительным напряжении.

Так как фазные напряжения Uа, Uв, Uс сдвинуты друг относительно друга на 120º, то вентили работают поочередно, каждый в течение 1/3 периода. Каждая из вторичных обмоток трансформатора нагружена током только в продолжение 1/3 периода и поэтому вторичные обмотки трансформатора используются не полностью, токи первичных обмоток не содержат постоянных составляющих. Обратное напряжение на вентиле определяется как разность двух фазных напряжений.

Основные соотношения, характеризующие работу схемы на активную нагрузку:

При работе выпрямителя на активно - индуктивную нагрузку отношения напряжений остаются практически теми же, что и при чисто активной нагрузке (появляется только падение напряжения на дросселе). Действующие и амплитудные значения токов через вентили и полуобмотки трансформатора несколько уменьшаются. Уменьшаются также и пульсации выпрямленного напряжения. Уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения тем значительнее, чем больше ток нагрузки I0 (меньше активное сопротивление нагрузки Rн), т.к. с уменьшением Rн увеличивается постоянная времени цепи нагрузки.

При работе на активно-емкостную нагрузку ток через вентили и полуобмотки трансформатора протекает меньшую часть времени, чем при активной нагрузке - появляется отсечка тока.

Существенным образом изменяются все приведенные для случая активной нагрузки соотношения: возрастает среднее значение выпрямленного напряжения, увеличиваются амплитудные и действующие значения токов через вентили и полуобмотки трансформатора, изменяется форма кривых выпрямленного напряжения и тока, внешняя характеристика выпрямителя становится круче, уменьшаются пульсации выпрямленного напряжения. В отличии от активно-индуктивной нагрузки при активно-емкостной нагрузке уменьшение Rн (увеличение тока I0) приводит к увеличению пульсаций выпрямленного напряжения, поскольку постоянная времени цепи нагрузки  при этом уменьшается.

Рис. 1.2. Схема А.Н. Ларионова.

Трехфазная мостовая схема выпрямления (схема А.Н. Ларионова) содержит трансформатор и шесть вентилей (рис. 1.2). Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут соединяться как в звезду, так и в треугольник. Вентили объединены в катодную (VD1, VD3, VD5) и анодную (VD2, VD4, VD6) группы. Схема представляет собой мост, составленный из двух трехфазных выпрямителей, включенных последовательно и питающихся от общих обмоток трансформатора напряжениями сдвинутыми по фазе на 180º.

Выпрямленные напряжения двух трехфазных выпрямителей сдвинуты по фазе на 180º. Так как оба выпрямителя соединены между собой последовательно, то в любой, в произвольно выбранный момент времени напряжение на нагрузке U0 представляет собой сумму мгновенных значений напряжений на выходе каждого из трехфазных выпрямителей.

Основные расчетные соотношения для исследуемой схемы при соединении обмоток трансформатора по схеме звезда - звезда следующие:

1. Краткое описание макета лабораторной работы.

Схемы трехфазных выпрямителей на нерегулируемых вентилях собраны в  лицевой панели. Питание макета осуществляется от трехфазной сети напряжением 3 х 220В. Причем напряжение подается со вторичной обмотки силового трансформатора, установленного в маломощном блоке типа ВТ - 61/5 - 2.

Назначение элементов схемы макета:

         S1 - пакетный выключатель, предназначен для подключения первичных обмоток силового трансформатора к трехфазной сети.

          T - понижающий трансформатор, предназначен для питания трехфазных выпрямителей.

         S2 - тумблер для создания схем выпрямления трехфазного тока (Миткевича и Ларионова).

         S3 - тумблер для шунтирования дросселя.

         S4 - тумблер для подключения емкостной нагрузки.

   PA - PV - амперметр и вольтметр для измерения тока и напряжения на выходе выпрямителей.

        S5 - тумблер для подключения осциллографа к одной из фаз вторичной обмотки трансформатора или к нагрузке выпрямителя.

      X1 - X2 - гнезда для подключения осциллографа.

                 L - дроссель для создания индуктивной нагрузки.

                 C - емкость для создания емкостной нагрузки.

                Rн - резистор для регулирования тока нагрузки.

VD1…VD6 - полупроводниковые выпрямительные диоды, служат для создания схем выпрямления трехфазного тока.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с расположением органов управления макета.
2. Ознакомиться с измерительными приборами макета и определить цену деления каждого прибора.
3. Ознакомиться с органами управления осциллографа и их назначением.
4. Снять внешнюю характеристику  при  выпрямителя схемы Миткевича и схемы Ларионова при активной, индуктивной и емкостной нагрузках.

Последовательность снятия внешних характеристик.

Резистор Rн установить в крайнее левое положение, тумблера S2, S3, S4 установить в положения соответствующие схеме Миткевича при работе выпрямителя на активную нагрузку. Плавно вращая Rн вправо установить значения токов, а показания PV записать в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Измерение внешних характеристик при работе выпрямителя на индуктивную и емкостную нагрузки, а также внешних характеристик для схемы Ларионова при работе выпрямителя на активную, индуктивную и емкостную нагрузки производится аналогично установкой тумблеров S2, S3, S4 в соответствующие положения. Показание прибора PV записываются в таблицу 1.1.

1.5.5.        По данным таблицы 1.1. построить внешние характеристики трехфазных схем выпрямления при R, L и С - нагрузке.

1.5.6.        По графикам внешних характеристик определить процентное изменение напряжения выпрямителей .

,

где - среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке при номинальном токе нагрузки (для схемы Миткевича = 0,32А, для схемы Ларионова

                = 0,64А),

       - среднее значение выпрямленного напряжения при разомкнутой цепи нагрузки (холостой ход).

Для схемы Миткевича = 19В,

для схемы Ларионова  = 36В.

1.5.7.        Определить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения Кп для схем выпрямления трехфазного тока.

Для этого подключить осциллограф к гнездам "X1 - X2", тумблер S5 установить в положение -"вкл", в схеме Миткевича, для схемы Ларионова S2 - "выкл".

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения рассчитывается по формуле:

,

где  - постоянная составляющая (среднее значение) выпрямленного напряжения. Это значение берется из таблицы 1.1. при активной нагрузке и максимальном токе для соответствующей схемы выпрямителя.

      - амплитуда 1ой гармоники выпрямленного напряжения, рассчитывается по формулам:

для схемы Миткевича - ,

для схемы Ларионова - ,

h - переменная составляющая выпрямленного напряжения (высота изображения в сантиметрах);

10 - положение ручки осциллографа “Вольт/делен”;

0,414 и 0,404 - коэффициенты, показывающие долю 1ой гармоники от всех гармонических составляющих выпрямленного напряжения соответственно в схеме Миткевича и Ларионова.

1.5.8.        Для схемы Миткевича и схемы Ларионова снять осциллограммы напряжения на выходе выпрямителя при активной, индуктивной и емкостной нагрузки.

Для каждой осциллограммы вычертить оси координат, указать схему выпрямления и характер нагрузки, расположить их соответственно одну под другой, предварительно ознакомиться с работой осциллографа.

1.5.9.        Определить частоту пульсаций 1-ой гармоники для схемы выпрямления трехфазного тока. Для этого переключатель “Время/см” осциллографа установить в положение “2мс/см”. В этом положении восемь делений по горизонтали соответствует одному периоду колебаний частоты сети - 50Гц. Частота пульсаций 1ой гармоники выпрямленного напряжения равна: ,

где m - число импульсов выпрямленного напряжения за период.

Для всех опытов проанализировать полученные результаты измерений и вычислений, сравнить их с теоретическими значениями.

Вариант 2 

Источники электропитания являются одной из основных частей любого электронного устройства. Первичные источники электропитания - промышленная сеть переменного тока в стационарных условиях, электрохимические источники тока, солнечные батареи, термоэлементы и др. - не в состоянии удовлетворить всем требованиям, предъявляемым аппаратурой к качеству питающих напряжений. Современной аппаратуре связи требуется большое количество номиналов питающего напряжения постоянного и переменного тока в диапазоне от долей до десятков тысяч вольт при различных значениях потребляемых токов. Нормальная работа большинства электронных устройств обеспечивается лишь при поддержании с заданной степенью точности необходимых значений напряжений и токов в течение всего времени работы. Эти и ряд других задач решаются источниками вторичного электропитания (ИВЭП).

Любой источник вторичного электропитания характеризуется рядом определенных количественных показателей или признаков:

• условиями эксплуатации;
• параметрами входной и выходной электрической энергии;
• выходной мощностью;
• коэффициентом полезного действия;
• удельными показателями;
• показателями надежности;
• временем непрерывной работы;
• временем готовности;
• числам каналов;
• элементной базой.

Основные показатели стабилизированных ИВЭП: электрические, энергетические, удельные и надежностные - могут быть определены сравнительно простыми математическими выражениями.

Электрические показатели можно разделить на две группы: с т а т и ч е с к и е, определяемые при медленном изменении во времени возмущающих факторов (напряжения, тока, температуры окружающей среды) и д и н а м и ч е с к и е, определяемые при быстром (скачкообразном) появлении возмущающих факторов, например, при импульсном характере работы нагрузки.

К статистическим электрическим показателям стабилизированных ИВЭП относится:

1. Номинальное напряжение первичного источника постоянного тока Un и переменного тока питающей сети Unc.
2. Номинальная частота питающего напряжения переменного тока  fc.
3. Активная Pn и полная Pnc мощности, потребляемых стабилизированным источником от питающей сети.
4. Допустимое отключение питающего напряжения от номинального соответственно Un и Unc.
5. Номинальное выходное напряжение (на нагрузке) постоянного тока Uн.
6. Номинальный ток нагрузки Iн.
7. Активная мощность на выходе источника .
8. Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения питания , (%), при Iн и температуре Тср - const  

9. Нестабильность выходного напряжения , (%) при изменении тока нагрузки, при Uн и температуре Тср - const

10. Температурный коэффициент выходного напряжения (ТКН), (%), при Uн,          Iн - const                         
11. Нестабильность выходного напряжения во времени , (%), при Uн, Iн и Тср - const                      
12. Нестабильность выходного напряжения, при одновременном воздействии всех возмущающих факторов                          
13. Для характеристики точности стабилизации выходного напряжения ИВЭП наряду с относительными значениями нестабильности часто пользуются коэффициентом стабилизации. Этот коэффициент показывает, во сколько раз относительное приращение выходного напряжения источника меньше относительного приращения данного возмущающего фактора при прочих неизменных условиях.      Коэффициент стабилизации по напряжению питания Kст(U), при Iн и Тср - const

Коэффициент стабилизации выходного напряжения при изменении тока нагрузки Kст(I), при Un и Тср - const

Коэффициент стабилизации выходного напряжения при изменении температуры окружающей среды Kст(т), при Un и Iн и Тср - const  

14. Выходное сопротивление Rвых стабилизированного ИВЭП        

15. Пульсация выходного напряжения источника  при Uг, Iн и Тср - const

16. Коэффициент сглаживания пульсации Кп, при Uп и Iн - const

Динамические показатели стабилизированных ИВЭП.

На рис. 5.3 представлены кривые выходного напряжения источника при скачкообразном включении питающего напряжения Uп.

Рис. 5.3.

Ниже показаны важнейшие динамические показатели:

1. Максимальное значение перерегулирования                                  

2. Время установления выходного напряжения

Процесс установления выходного напряжения может иметь колебательный характер (рис. 5.3 кривая 1), аппериадический (кривая 2), или монотонный (кривая 3).

3. Устойчивость стабилизированного источника вторичного электропитания.

Наличие в ИВЭП различных систем автоматического регулирования с одной или несколькими цепями ООС, при определенных условиях может привести к фазовому сдвигу между Uвх и Uвых напряжениями равному 180º. Это приводит к изменению знака ООС и соответственно возбуждению ИВЭП.

Поэтому для обеспечения устойчивой работы источника необходимо, чтобы фазовый сдвиг напряжений был меньше 180º на частоте, при которой модуль коэффициента усиления разомкнутой системы равен единице.

1. Ознакомиться с макетом и его органов управления.
2. Снять регулировочную характеристику стабилизатора  при токе нагрузке Iн взятом из таблицы 5.2, для Uсети = 220В, Uвых = 12В в зависимости от номера бригады.

Показания приборов записать в соответствующие графы таблицы 5.1.

Таблица 5.1.

Таблица 5.2.

2.4.3.        Определить зависимость КПД стабилизатора от напряжения на входе, т.е.  при Rн - const.

Показатели приборов записать в соответствующие графы таблицы 5.3.

Таблица 5.3

3. Снять внешнюю характеристику стабилизатора , Uвх = const для Uвх = 12В и Uвх = 18В.

Результаты измерений внести в таблицу 5.4.

Таблица 5.4.

2.4.5.        По данным таблицы 5.1 построить график зависимости . Определить из графика коэффициент стабилизации напряжения Кст(U) стабилизатора                                

4. 6. По данным таблицы 5.4 построить внешнюю характеристику . Определить из графика выходное сопротивление стабилизатора

2.4.7.        Проанализировать результаты измерений и вычислений.

Вариант 3

Назначение элементов макета:

               S1 - тумблер включения питания феррорезонансного стабилизатора.

               S2 - тумблер подключения блока нагрузок и измерительных приборов PV и PA1.

   S3, S4, S5 - тумблера подключения индуктивной, емкостной и активной нагрузок.

     X1, X2 - гнезда подключения осциллографа к выходу феррорезонансного стабилизатора.

                 L - дроссель управления (насыщения).

VD1…VD4 - мостовой выпрямитель питания обмотки подмагничивания.

               S6 - тумблер подключения обмотки подмагничивания.

               S7 - тумблер подключения обмотки переменного напряжения к источнику.

              R1 - переменный резистор для регулировки тока подмагничивания.

            PA2 - микроамперметр для измерения тока подмагничивания (максимальное показание прибора 500мА)

Конструкция феррорезонансного стабилизатора.

В макете используется феррорезонансный стабилизатор (ФРС) с одним сердечником и магнитным шунтом (рис. 3.1.). Магнитный шунт (МШ) отделен от остальной части сердечника воздушным зазором. Изменяя величину этого зазора можно перераспределять магнитный поток, создаваемый обмоткой W1, между магнитным шунтом и насыщенным стержнем. Это позволяет более точно настраивать ФРС.

Стержни магнитопровода ФРС имеют различную степень насыщенности магнитопровода. Так стержень с меньшим сечением имеет максимальную насыщенность, по сравнению со стержнем большего сечения.

Сильная насыщенность сердечника с малым сечением достигнута благодаря следующим причинам:

а) большой величине плотности магнитного потока;

б) наличию резонансного контура в котором действует значительный ток Ip.

Рис. 3.1.

Как видно из схемы, часть резонансной обмотки Wр используется как вторичная W2. Это позволяет несколько экономить расход меди. Кроме этого имеется полная гальваническая развязка обмотки W1, Wр, W2.

Работа ФРС.

Поскольку сердечники ФРС имеют различную степень насыщенности магнитопровода, то изменение напряжения сети U1 в обмотке W1 мало влияет на величину магнитного потока в стержне с меньшим сечением, и соответственно на величину наводимого напряжения вторичной обмотки W2.

Для еще большего улучшения стабильности выходного напряжения U2 используется дополнительная, так называемая компенсационная обмотка Wк. Так как эта обмотка расположена на том же ненасыщенном стержне, что и первичная (рис. 6.1.), то напряжение Uк, находимое в ней, прямо пропорционально напряжению сети. Компенсационная обмотка Wк включается последовательно со вторичной U2, но так, что ее напряжение Uк действует навстречу напряжению U2.

Следовательно, если напряжение в сети U1 возрастает и в результате этого немного возрастает и вторичное U2 стабилизированное напряжение, то это возрастание компенсируется действием обмотки Wк, так как при этом из увеличенного вторичного U2 вычитается возросшее Uк.

Феррорезонансные стабилизаторы.

Режим обеспечивающий поддержание напряжения или тока на выходе электропитающих установок с заданной степенью точности при воздействии различных дестабилизирующих фактов, называется режимом стабилизации.

Стабилизатором напряжения (тока) называется устройство, автоматически обеспечивающее поддержание напряжения (тока) на нагрузке с заданной степенью точности при изменении дестабилизирующих факторов в заданных пределах.

Применяются следующие два основных способа стабилизации: параметрический и компенсационный.

При параметрическом способе режим электропитания стабилизируется за счет применения элемента с нелинейно-вольтамперной характеристикой. При этом способе стабилизации дестабилизирующий фактор непосредственно воздействует на нелинейный элемент, а изменение выходного напряжения (тока) относительно заданного значения не контролируется и определяется только параметром нелинейного элемента.

В качестве элемента обладающего нелинейной вольтамперной характеристикой используют дроссель с насыщенным сердечником (реактор), работающего в режиме насыщенного магнитопровода (см. рис. 3.2., 3.3).

Приведенная схема параметрического стабилизатора, несмотря на свою простоту не получила широкого распространения, так как ей присуще следующие существенные недостатки:

1. КПД и коэффициент мощности невелики, поскольку положение рабочей точки на характеристике определяется при большом токе реактора L2.
2. Невысокий коэффициент стабилизации из-за относительно большого значения динамического сопротивления.
3. Искажение формы кривой переменного напряжения на нагрузке.
4. Большие масса и габариты.

Эти недостатки можно существенно снизить, если параллельно реактору L2 подключить конденсатор с емкостью С такой величины, чтобы собственная частота контура L2С была бы близка к частоте стабилизируемого переменного напряжения (см. рис. 634.). Такие стабилизаторы переменного напряжения называются феррорезонансными.

Принцип работы ФРС отличается от рассмотренного выше простейшего стабилизатора.

При малом напряжении Uвх реактор L2 ненасыщен, величина его индуктивности велика и результирующий ток имеет емкостной характер. В точке "в", (см. рис. 3.5.) соответствующей резонансу токов в контуре, результирующий ток равен нулю. При дальнейшем повышении Uвх он имеет индуктивный характер. При этом результирующий ток резко увеличивается, а изменение напряжения на контуре L2С и, следовательно, на нагрузке Rн увеличивается незначительно. Устойчиво стабилизатор работает на участке  а-б.

Преимуществом данной схемы перед предыдущей является следующее:

1. КПД выше. Это объясняется тем, что потребляемый контуром L2С ток меньше тока насыщения реактора.
2. Коэффициент мощности более высокий за счет компенсации реактивной составляющей.
3. Форма напряжения на выходе стабилизатора менее искажена, так как Uвых снимается с резонансного контура.

В практических схемах феррорезонансных стабилизаторов для увеличения коэффициента стабилизации вводят еще один ненасыщенный реактор (компенсационный), обмотку которого располагают на магнитопроводе реактора L1 (см. рис. 3.6).

Рис. 3.6. Принципиальная схема ФРС с улучшенными показателями.

Достоинства такого феррорезонансного стабилизатора:

1. Высокий коэффициент стабилизации (Кст.н до 40).
2. Относительно высокой КПД (85 - 90) % и коэффициент мощности до 0,9.
3. Стабилизаторы такого типа могут применяться в широком диапазоне мощностей.

К недостаткам ФРС следует отнести:

1. Сильную зависимость выходного напряжения от частоты.
2. Зависимость напряжения от характера нагрузки.
3. Наличие электромагнитных помех, обусловленных значительной индуктивностью рассеяния реактора.
4. Искажения формы переменного напряжения на нагрузке.

Искажение формы выходного напряжения приводит к появлению на выходе стабилизатора высших гармоник нечетного порядка: 3, 5, 7 и т.д. Поэтому в стабилизаторах необходимо принимать меры для подавления этих гармоник. Средством для этого является специальные резонансные фильтры, работающие по принципу резонанса напряжения (см. рис.3.7).

Рис. 3.7.

Использование резонансных фильтров позволяет получить на выходе ФРС практически неискаженную форму синусоидального напряжения.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения достаточно часто используются в технике электропитающих устройств. Важнейшим из свойств, выделяющих их среди других типов стабилизаторов и регуляторов переменного напряжения, является простота, надежность и практичность. Любые изменения выходного напряжения в пределах рабочего диапазона приводят лишь к измерениям формы кривой напряжения на выходе-действующее значение практически остается неизменным.

3.4.1. Ознакомиться с расположением органов управления.

3.4.2. Снять зависимость напряжения на выходе стабилизатора от напряжения на его входе для: активный (R), индуктивной (L) и емкостной (C) нагрузок.

Для этого шпур питания макета подключить к лабораторному автотрансформатору (ЛАТр). Тумблера на макете поставить в положение соответствующие включению макета и подключению различных нагрузок.

Результаты показаний приборов записать в таблицу 3.1.

Таблица 3.1.

Примечание: зависимость  для активной нагрузки (R) снимают при токе Iн в зависимости от номера бригады взятым из таблицы 3.2.

Таблица 3.2.

Ток нагрузки устанавливают при номинальном входном напряжении.

3. По данным таблицы 6.1 построить графики зависимостей  для нагрузок R, L, С.
4. Снять зависимость напряжения на выходе дросселя насыщения от величины тока в обмотке подмагничивания  при .

Для этого шнур питания макета подключить к сети 220В. Подключить измерительные приборы и активную нагрузку. Тумблера S6, S7 поставить в положение "вкл". Ручку резистора R1 установить в крайнее левое положение, затем плавно вращая ручку резистора Rн устанавливают заданное значение тока нагрузки Iн.max. После этого ручку резистора R1 переводят в крайнее правое положение, тумблер S6 выключают и записывают показания прибора PV при Iу = 0. Вновь включают S6 и измеряют значения Uн при наличии тока управления.

Показания приборов записать в таблицу 3.3.

Таблица 3.3

3.4.5.        По данным таблицы 6.3.построить графики зависимостей  для А.

3.4.6.        Из графиков  определить коэффициент стабилизации К(U) для каждой из нагрузок по формуле: ,

где:

         - номинальные значения входного и выходного напряжения.

5. Система оценки знаний

Отлично: выполнен вариант 3. Ошибки отсутствуют (допущена незначительная ошибка).

Хорошо: выполнен вариант 3, допущено не более 3-х неточностей/ошибок; выполнен вариант 2, ошибки отсутствуют (допущены незначительные недочеты/ошибки, но не более 3-х).

Удовлетворительно: выполнен вариант 3, допущено 4-5 неточностей/ошибок; выполнен вариант 2, допущено  не более 4 неточностей/ошибок; выполнен вариант 1, ошибки отсутствуют (допущено не более 3-х неточностей/ошибок).

Неудовлетворительно: допущено большее количество ошибок; задания выполнены частично или не выполнены.

6. Трудоемкость

Вариант (для всех вариантов)

7. Перечень используемых нормативных документов

ФГОС СПО по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

Рабочая программа ПМ.02

Устав ОГБПОУ СОТА

ППССЗ по специальности 11.02.02   «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники (по отраслям)»

Положение о текущем контроле знаний и промежуточной аттестации обучающихся ОГБПОУ СОТА

8. Рекомендуемая литература для разработки оценочных средств и подготовки обучающихся к аттестации

В.И.Каганов Радиотехника: от истоков до наших дней: учебное пособие М. ИНФРА, - 2017.

Методические указания для студентов по проведению лабораторных работ и практических занятий

Методические указания для обучающихся по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы.

Мир электроники www.electromir.net (дата обращения 05.08.2019).

Радиоаматор www.ddrservice.info (дата обращения 05.08.2019).

Радиотехника www. radiotec.ru (дата обращения 05.08.2019).

Ремонт и сервис www. remserv.ru (дата обращения 05.08.2019).

9. Перечень материалов, оборудования и информационных источников, используемых в аттестации

генераторы Г3-109, Г4-102;

вольтметр В3-38;

мультиметр VC900;

лабораторные стенды с источниками питания;

персональный компьютер;

лабораторные макеты  усилителей;

программное обеспечение для изучения отдельных тем;

пакеты прикладных программ.

           КОМПЛЕКТ ЗАДАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ЗАЧЕТА