Официальные курсы
повышения квалификации и профессионального развития
НТЦ
Официальные курсы
профессиональной
переподготовки педагогов
Государственная лицензия, Разрешение ИНТЦ в соответствие с ФЗ-86.
Документы об обучении подходят для аттестации. Данные вносятся в ФИС ФРДО и Госуслуги
Программы одобрены и утверждены экспертами
Инновационного научно-технологического центра
Участие подтверждается официальными документами
  • Приказ Приказ о проведении
  • Положение Положение
  • Протокол Выписка из Протокола
  • Диплом Диплом победителя
  • Инновации Диплом за инновационную деятельность
  • Благодарность Благодарность
16.09.2026

Методическая разработка лабораторного занятия по междисциплинарному курсу «Автоматизированные и роботизированные системы в АПК» на тему: «Автоматизированный электропривод»

Жданов Денис Алексеевич
ГАПОУ СО "Балашовский техникум механизации сельского хозяйства"
Конкурсная работа

Министерство образования Саратовской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области

«Балашовский техникум механизации сельского хозяйства»

Методическая разработка лабораторного занятия

по междисциплинарному курсу «Автоматизированные и роботизированные системы в АПК»

на тему: «Автоматизированный электропривод»

Автор:преподаватель Жданов Денис Алексеевич

Балашов 2026

АННОТАЦИЯ

на методическую разработку лабораторного занятияна тему: «Автоматизированный электропривод»

Автор: Жданов Д.А., преподаватель профессиональных дисциплин и модулей

Учебное заведение: ГАПОУ СО «Балашовский техникум механизации сельского хозяйства».

СОДЕРЖАНИЕ

Объём 22 листа с приложениями.

Работа посвящена разработке методики проведения лабораторного занятия.

Лабораторный практикум – один из основных элементов учебного процесса, в ходе которого студенты сталкиваются с самостоятельной практической деятельностью в конкретной области. Лабораторные занятия, как и другие виды практических занятий, являются связующим звеном между углубленной теоретической работой студентов на лекциях и применением знаний на практике. Эти занятия удачно сочетают элементы теоретического исследования и практической работы

Методическая разработка предназначена для преподавателей электротехнических дисциплин.

Содержание

Предисловие

4

Основная часть

6

Заключение

11

Приложение

12

Предисловие

Сегодня электропривод представляет собой динамичную область, основанную на высоких технологиях. Надежность и функциональность электротехнического оборудования являются критическими факторами для эффективной и безопасной работы промышленных комплексов и объектов инфраструктуры. В современных условиях, характеризующихся повсеместной автоматизацией и роботизацией производств, возрастает роль сложных электроприводов и систем управления. Это требует от специалистов не только глубоких теоретических знаний, но и передовых практических навыков, зачастую опережающих существующие учебные программы.

В процессе формирования профессиональных компетенций лабораторные занятия выполняют ключевую связующую роль между теорией и практикой. В контексте практико-ориентированных образовательных стандартов (ФГОС СПО) они становятся приоритетным видом учебной деятельности. Стандарты прямо предписывают включение лабораторных работ с использованием компьютерных технологий в качестве обязательного элемента обучения.

Лабораторная работа — это метод, при котором студенты под руководством педагога проводят эксперименты и выполняют задания по заранее разработанному плану, осмысливая и применяя новые знания. С педагогической точки зрения, такие занятия трансформируют теоретические положения в инструмент для решения задач: студенты осваивают методики экспериментирования, учатся работать с современным оборудованием, включая системы автоматизированного электропривода, и формируют навыки, напрямую связанные с будущей профессией в условиях цифровизированного производства.

Ключевой принцип такого обучения — ориентация на практически значимый результат, выраженный в известной максиме: «Скажи мне, и я забуду, покажи мне, и я запомню, позволь мне сделать самому, и я научусь».

Таким образом, главная цель лабораторных работ — выработать у студентов умения обобщать, анализировать данные и применять их на практике, особенно в контексте работы с автоматизированными системами. Приобретённый опыт становится фундаментом для освоения последующих, более сложных тем в области современной электротехники и автоматики.

Основная часть

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА

План проведения занятия

Дата:29.04.2026

Время:8:30

Место проведения: Лаборатория № 310 «Электроники и программирования»

Группа:Э-21

Преподаватель:Жданов Д.А.

Учебная дисциплина, профессиональный модуль, МДК: МДК 01.02 «Автоматизированные и роботизированные системы в АПК

Наименование занятия:«Автоматизированный электропривод»

Тип: урокзакрепления умений и навыков

Вид (форма): лабораторная работа

Воспитательные:

-умение выявлять и эффективно искать информацию, необходимую для решения задачи и/или проблемы; (ОК 01)

- определять необходимые ресурсы; (ОК 01)

- владеть актуальными методами работы в профессиональной и смежных сферах; (ОК 01)

- оценивать результат и последствия своих действий (самостоятельно или с помощью наставника) (ОК 01)

- определять задачи для поиска информации; (ОК 02)

- структурировать получаемую информацию; (ОК 02)

- оценивать практическую значимость результатов поиска; (ОК 02)

- использовать современное программное обеспечение; (ОК 02)

Развивающие:

-понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, проявление к ней устойчивого интереса (ОК 1);

- умение организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество (ОК 2);

Учебные:

- Составить и собрать схему силовой цепи (например, «ПЧ — АД») с цепями управления и обратной связи.

- Измерить осциллографом/встроенными приборами ПЧ напряжение, ток, частоту вращения при разных нагрузках.

- Составить программный алгоритм управления электроприводом.

Задачи:

Образовательные (обучающие):

-научить сборке электрический цепей, используя основные законы электричества;

-уметь производить расчеты основных величин электрической схемы и доказывать законы электричества различными способами;

-способствовать познанию в изучение научных инновационных открытий.

Развивающие:

-создавать рабочие условия к самореализации студента и преодолению его недостатков;

-совершенствовать трудовые умения и навыки;

-способствовать развитию креативного мышления студента.

Воспитательные:

- создание благоприятного психологического фона на уроке;

- использование разнообразных видов деятельности;

- формирование мотивации к коррекции образа жизни студента применением правил по технике безопасности, способностей самооценки, самоконтроля, чувства коллективизма;

- предоставить возможность для творческой самореализации студента.

Учебные задачи:

Личностные: внутренняя позиция студента, самоидентификация, самоуважение и самооценка, учебная и социальная мотивация, границы собственного знания и незнания, ориентация на выполнение морально-нравственных норм, оценка своих поступков.

Метапредметные: освоение заданной темы на базе учебного предмета, решение проблемы в реальных жизненных ситуациях, управление своей деятельностью, контроль и коррекция, инициативность и самостоятельность, речевая деятельность, навыки сотрудничества.

Предметные: освоение знаний, умений и навыков; опыт решения данной проблемы; основы системы научных знаний.

Применяемые методы:репродуктивный,частично-поисковый.

Репродуктивныйметод - формированиеуменийинавыковиспользованияиприменения полученных знаний (II уровень - воспроизведение в знакомой ситуации поалгоритму).

Частично-поисковый метод - подготовка обучаемых к самостоятельной работе порешениюпроблем(IIIуровень – применение уменийвнезнакомойситуации).

Ожидаемые результаты: соблюдая инструктаж по технике безопасности и последовательно овладевая новыми компетенциями, обучающиеся читают структурные и принципиальные схемы электропривода постоянного и переменного тока (включая датчики обратной связи), собирают силовую часть и цепи автоматики. Выполняют программирование управления электропривода. Анализируют осциллограммы токов и скоростей. Доказывают фундаментальное преимущество электрической энергии – возможность точного преобразования в механическую работу с высоким КПД, быстродействием и возможностью рекуперации в сеть.

Средства обучения: телевизор, ноутбуки, наглядные пособия, раздаточный материал.

Междисциплинарная координация:

обеспечивающие: физика, математика

обеспечиваемые: профессиональные модули

Источники:

основные:

1 Алиев, И. И. Электротехника и электрооборудование в 3 ч. Часть 2: учебник для среднего профессионального образования / И. И. Алиев. — 2-е изд., испр и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2026. — 447 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-04341-9. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/5856200

2 Воробьев, В. А. Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства: учебник для среднего профессионального образования / В. А. Воробьев. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2025. — 278 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07180-1. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/561764

дополнительные

1 Данилов, И. А.  Электротехника в 2 ч. Часть 1: учебное пособие для среднего профессионального образования / И. А. Данилов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2021. — 426 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-09567-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/474699

2 Миленина, С. А.  Электротехника: учебник и практикум для среднего профессионального образования / С. А. Миленина ; под редакцией Н. К. Миленина. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2021. — 263 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-05793-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/472057

3 Новожилов, О. П.  Электротехника (теория электрических цепей) в 2 ч. Часть 1: учебник для среднего профессионального образования / О. П. Новожилов. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 403 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-10677-0. —

Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/456797

4 Новожилов, О. П.  Электротехника (теория электрических цепей) в 2 ч. Часть 1.: учебник для вузов / О. П. Новожилов. — Москва: Издательство Юрайт, 2020. — 403 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-04038-8. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/451960

5 Новости электротехники. Ежемесячный отраслевой информационно - справочный журнал. Учредитель и издатель ЗАО «Новости электротехники».

ЭнергоЭксперт. Ежемесячный информационно - аналитический журнал. Основан 2007 году. Издательский дом «Вся электротехника».

Примерный алгоритм проведения лабораторного занятия:

-выделение проблемы;

-панель;

-объединение в группы для решения проблемы;

-работа с материалом;

-представление результатов работы;

-обсуждение и корректировка результатов работы

Преподаватель: ______________ /Жданов Д.А./

Технологическая карта лабораторного занятия

№ этапа

Этап занятия

Деятельность преподавателя

Деятельность студента

Используемые цифровые сервисы/инструменты

Планируемые результаты

1

Организационный

Приветствует студентов. Мотивирует группу к активной деятельности на занятии. Проверяет готовность к учебному занятию.

Взаимное приветствие

Работа старосты с рапортичкой;

Организация личного пространства

Обеспечивает положительную обстановку на уроке: наличие необходимого оборудования, документации, психологический настрой, привлекает внимание студентов к предстоящей учебной деятельности.

Концентрация внимания и внутренний настрой на предстоящую деятельность

Проводит инструктаж по заполнению оценочного листа

Знакомятся с оценочным листом и критериями оценок

2

Актуализация знаний

Всесторонняя проверка знаний

Проведение тестирования. Предлагается тест на знания электропривода.

(Приложение 1)

Взаимная проверка

Организует самопроверку по слайду № 2 с комментированием ошибок, устранение пробелов знаний

Ответы на вопросы компьютерного тестирования

https://forms.yandex.ru/u/69ecf08b6d2d7341a1c3e7fe

Самостоятельно по оценочному листу выставляют оценки

Слайд № 2

Телевизор, ноутбуки

Повторение ранее изученного учебного материала

Формирование навыков взаимопроверки и взаимооценивания

3

Инструктаж по технике безопасности

Перечислить основные правила при проведении лабораторной работы. (слайд №3)

Проведение инструктажа по технике безопасности

 Внимательно слушают, расписываются в журнале по ТБ.

мультимедийный проектор

Соблюдение правил техники безопасности при выполнении лабораторной работы

4

Целеполагание и мотивация

Обратить внимание

1 На комплект оборудования выполнения лабораторных работ ««релейно-контакторные схемы управления двигателей постоянного и переменного тока». В комплекте имеется:

- модуль связи (источник питания);

- электрические цепи;

- наборное поле.

2Owen-Logic. В данной программе создания алгоритмов работы коммутационных приборов, относящихся к классу программируемых реле. Используется для автоматизации систем, а также для замены релейных систем защиты и контроля

1Ознакомление с комплектом оборудования выполнения лабораторных работ «релейно-контакторные схемы управления двигателей постоянного и переменного тока».

2 Ознакомление с программным обеспечением Owen-Logic для создания автоматизированных задач.

3 Изучение этапов выполнения работы и их последовательность согласно инструкционной карте (Приложение 2)

комплект оборудования для выполнения лабораторных работ.

Программное обеспечение Owen-Logic для создания автоматизированных задач.

Организую собственную деятельность, учатся

выбирать

наилучшиеспособы выполнениязаданий;

принимают решенияразличных ситуациях

5

Применения знаний и способов деятельности

Следить за деятельностью студентов

Контролирует работу групп, проверяет правильность сборки установки. Создание ситуации творчества. Контроль за выполнением задания. Помощь студентам, у которых возникли затруднения.

1 Собирают электрическую цепь на лабораторном стенде.

2 Работают в группах согласно содержанию работы.

3 Программируют автоматизированные задачипод автоматизированный электропривод

Содержание работы:

1 Собрать электрическую цепь

2Снять показания приборов (амперметров и вольтметров)

3 Заполнить таблицу.

4 Построить необходимые графики.

5 Запрограммировать, согласно техническому заданию (описанию), процесс электропривода

6 Залить алгоритм и схему электропривода в программируемый логический контроллер

Ноутбуки,компьютерная программа для создания автоматизированных задач, ,

комплект лабораторного оборудования,

телевизор

умения планировать свои действия в соответствии с поставленной задачей, работать по коллективно составленному плану, вносить необходимые коррективы в действие.

Уметь работать в парах

Формирование навыков составления электрических схем, оформление задачи

Формирование навыков самооценки

6

Закрепление знаний студентов (защита лабораторной работы)

Предлагает студентам вернуться к целям и задачам занятия, проанализировать степень их достижения, объяснить результаты эксперимента, поставленного в начале занятия с использованием терминологии, сделать выводы. Задает контрольные вопросы.

Вспоминают цели занятия, анализируют степень их достижения. Корректируют выдвинутые предположения по результатам эксперимента. Формулируют выводы. Оценивают успешность своей работы на занятии и уровень усвоения знаний. Отвечают на контрольные вопросы.

Планировать свои действия при защите лабораторной работы

Уметь определять причины затруднений, анализировать допущенные ошибки

7

Подведение итогов занятия, рефлексия 

Актуализирует внимание на пройденном материале, задает вопросы о задачах урока, побуждает к высказыванию своего мнения, соотносит достигнутые цели с поставленным результатом

Подсчитайте в оценочном листе суммарное количество баллов и скажите, какую оценку поставили вы себе за урок (Приложение 3)

Дополнить предложения:

- Теперь я знаю, как…

- Теперь я умею…

- Я могу…

Выдать домашнее задание просмотр

Формулируют результат работы на уроке, называют основные тезисы усвоенного материала

Заполняют оценочные листы

телевизор

Уметь систематизировать, обобщать изученное, делать выводы, анализировать усвоение материала

Определять степень успешности своей работы исходя из имеющихся критериев

Заключение

С появлением ФГОС изменился сам подход к обучению, делая акцент на активной деятельности студента и его личностном росте. Новые стандарты не являются революцией для опытных преподавателей, так как современное занятие предполагает гармоничное сочетание проверенных временем структур с индивидуальными творческими находками в области построения урока, подбора материалов и методов их преподавания. Эти элементы, работая в комплексе, обеспечивают эффективное достижение учебных и воспитательных целей.

Лабораторные работы, являясь важной частью самостоятельной практической деятельности, активизируют учебный процесс и делают более доступными электротехнические понятия, которые впоследствии становятся основой для решения профессиональных задач. При правильной организации занятий студенты не только осваивают эффективные приемы обучения, но и полностью понимают их смысл и применение. Это позволяет им в дальнейшем самостоятельно добывать новые знания, что является ключевым показателем умственного развития.

Лабораторные работы – это ценный ресурс для развития познавательной активности студентов. Они стимулируют психические процессы, пробуждают искренний интерес к учебе и позволяют студентам с удовольствием преодолевать сложности, развивать свои умения и таланты. Они делают учебный материал увлекательным и упрощают процесс усвоения информации.

Лабораторные работы играют важную роль не только в получении знаний, но и в формировании личности. Благодаря практической деятельности, каждый студент учится применять полученные знания, самостоятельно выполнять задания, нести ответственность за свою работу и глубже погружаться в изучаемую тему.

Приложения

Приложение 1

Тест для проверки знаний

1. Что называется автоматизированным электроприводом?

  • A) Любой двигатель с редуктором

  • B) Электромеханическая система, состоящая из двигателя, преобразователя, передаточного устройства и системы управления

  • C) Только программируемый логический контроллер (ПЛК)

  • D) Совокупность только силовых полупроводниковых приборов

2. Какой закон регулирования используется в системе «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» для поддержания постоянного момента на валу?

  • A) U/f = const (при f < номинальной)

  • B) I = const

  • C) P = const

  • D) R = const

3. Какой датчик чаще всего используется в современных электроприводах для определения положения ротора (обратная связь по положению)?

  • A) Терморезистор

  • B) Энкодер (инкрементальный или абсолютный)

  • C) Датчик Холла (только для скорости)

  • D) Реле напряжения

4. В чем основное преимущество электропривода постоянного тока перед асинхронным в системах позиционирования?

  • A) Отсутствие щеток

  • B) Более простая конструкция статора

  • C) Линейность механических характеристик и простота управления потоком/моментом

  • D) Возможность работы без датчика скорости

5. Что такое «ПИД-регулятор» в системе электропривода?

  • A) Устройство для пуска двигателя

  • B) Закон управления, обеспечивающий стабилизацию параметра (скорости, положения) за счет пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих

  • C) Тип двигателя

  • D) Способ охлаждения преобразователя

6. Установите соответствие между режимом работы электропривода и типичной задачей:

Режим

Задача

1. Пуск

A. Остановка с возвратом энергии в сеть

2. Торможение рекуперативное

B. Плавное нарастание скорости без перегрева

3. Стабилизация скорости

C. Поддержание заданного значения при изменении нагрузки

7. В системе «Преобразователь частоты – Асинхронный двигатель» (векторное управление) разделение управления на два канала позволяет управлять двигателем как двигателем независимого возбуждения. Назовите эти два канала:

  • A. Канал тока и канал напряжения

  • B. Канал потока (намагничивания) и канал момента

  • C. Канал прямой последовательности и канал обратной последовательности

  • D. Канал ШИМ и канал защиты

8. Какое устройство обязательно используется в схеме «управляемый выпрямитель – двигатель постоянного тока» для сглаживания пульсаций тока?

  • A. Дроссель (реактор)

  • B. Конденсатор большой емкости

  • C. Трансформатор

  • D. Плавкий предохранитель

9. Задача: Имеется двигатель постоянного тока независимого возбуждения. Номинальная скорость 1500 об/мин. Напряжение якоря 220 В. При номинальном моменте скорость упала до 1450 об/мин.

  • Вопрос: Чему равно статическое падение скорости (в % от номинальной)?

    • A) ~ 1,5%

    • B) ~ 3,3%

    • C) ~ 15%

    • D) ~ 33%

10. Какие типы торможения НЕ требуют специального резистора (реостата) и возвращают энергию в питающую сеть? (Выберите все верные)

  • A) Динамическое торможение

  • B) Рекуперативное торможение

  • C) Торможение противовключением

  • D) Механическое торможение колодкой

11. В чем отличие скалярного управления частотным приводом от векторного?

  • A) Скалярное управление работает только с синхронными двигателями

  • B) Векторное управление позволяет регулировать момент независимо от скорости, скалярное – нет

  • C) Скалярное управление требует обязательного энкодера, векторное – нет

  • D) Отличий нет

12. Что такое «зона ослабления поля» в приводе постоянного тока?

  • A) Снижение тока возбуждения для работы на скоростях выше номинальной при постоянной мощности

  • B) Аварийный режим при обрыве цепи возбуждения

  • C) Увеличение тока возбуждения для повышения момента

  • D) Снижение напряжения якоря

Ключ к тесту

№ вопроса

Ответ

№ вопроса

Ответ

1

B (Электромеханическая система...)

7

B (Поток (Id) и Момент (Iq))

2

A (U/f = const. При превышении номинальной частоты обычно переходят в режим P=const)

8

A (Дроссель или сглаживающий реактор)

3

B (Энкодер)

9

B (Расчет: (1500-1450)/1500 = 50/1500 = 0.0333 = 3.3%)

4

C (У ДПТ проще управление моментом, он «жестче» в старых системах, хотя современные векторные ПЧ уже сравнялись)

10

А , B (Рекуперативное торможение — работа двигателя в генераторном режиме с отдачей в сеть. Динамическое — гасит энергию на резисторе)

5

B

11

B (Ключевое отличие: векторное управление обеспечивает независимое регулирование потока и момента)

6

1-B, 2-A, 3-C

12

A

Критерии оценки

12-10 баллов

9-7

6-4

менее 4

Оценка

5

4

3

2

Приложение 2

Министерство образования Саратовской области

ГАПОУ СО «Балашовский техникум механизации сельского хозяйства»

Инструкционная карта лабораторной работы №11.

Дисциплина: МДК 01.02«Автоматизированные и роботизированные системы в АПК».

Специальность: 35.02.08 Электротехнические системы в агропромышленном комплексе (АПК)

Курс: 2

Тема: «Автоматизированный электропривод».

Наименование работы: «Изучение управления программного пуска асинхронного электродвигателя».

Цель работы: проверить на опыте особенности управления программного пуска асинхронного электродвигателя.

Приобретаемые умения и навыки: научиться включать в электрическую цепь измерительные приборы, резисторы (последовательно), измерять ток и напряжение.

Формируемые компетенции: ОК1-2, ПК1.1.-1.4.

Техника безопасности: включение электроустановки после сборки схемы производить только в присутствии преподавателя; категорически запрещается касаться руками неизолированных проводов и зажимов, когда цепь находится под напряжением. Любые переключения производить только в отключенном состоянии цепи.

Время работы: 2 часа.

Средства обучения:

1) Оборудование и материалы: лабораторный стенд, ИТК.

2)Используемая литература:

1 Алиев, И. И. Электротехника и электрооборудование в 3 ч. Часть 2: учебник для среднего профессионального образования / И. И. Алиев. — 2-е изд., испр и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2026. — 447 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-04341-9. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/5856200

2 Воробьев, В. А. Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства: учебник для среднего профессионального образования / В. А. Воробьев. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2025. — 278 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-07180-1. — Текст: электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/5617643)

Технические средства обучения (ТСО): осциллограф, мультимедийная программа ПЛК

Микрокалькулятор, телевизор.

Задание №1 Ознакомление с измерительными приборами.

Задание №2 Сборка цепи с управлением мягкого/частотного пуска асинхронного двигателя. Снятие показаний приборов.

Задание №3 При помощи программного обеспечения создать алгоритм управления электропривода (2 задачи).

Задача №4 При помощи программного обеспечения и созданного алгоритма, схемы электропривода залить в программируемый логический контроллер

Методические указания по выполнению заданий.

Задание №1 Ознакомиться с измерительными приборами и записать их паспортные данные в таблицу №1.

табл.№1

№ п/п

Наименование прибора.

Тип прибора

Кол-во.

Технические данные прибора.

1

Амперметр

2

Вольтметр

Задание №2. Собрать цепь с управлением мягкого/частотного пуска асинхронного двигателя. Снять показания приборов. Результаты записать в таблицу№2, выполнить необходимые расчеты.


Частотным пуском называется такой способ пуска, при котором напряжение на статор подается линейно от 0 до UH в течение заданного времени по закону управления U/f =const.

Силовая схема для исследования схемы частотного пуска асинхронного электродвигателя представлена на рисунке 10.1. Роторные обмотки асинхронного электродвигателя собираются в звезду через датчик тока ДТ, для этого клеммы Х19 и XI8 закаются накоротко, а клеммы датчика тока Х77 и Х78 подключаются соответственно к клеммам XI7 и XI8. Клеммы статорной цепи Х9 и XI0 объединяются перемычкой. К клеммам XI...ХЗ модуля РКС АДФР подключается трехфазное напряжение от клемм А, В, С модуля преобразователя частоты соответственно.

Опыт проводится в следующей последовательности:

-установить значение тока срабатывания тепловой защиты автомата QFI в максимальное положение (1 А);

-включить кнопку «Сеть» модуля ПЧ;

-включить автоматический выключатель QF1 модуля питания, при этом сработает контактор КМЗ;

-запрограммировать преобразователь частоты. Для этого сначала необходимо сбросить преобразователь частоты на заводские настройки. Заводские параметры устанавливаются в меню Р7 привода с помощью установки значения «9» в параметр Р7-00.

После установки параметра Р7-00 = 9 необходимо полностью отключить и снова включить ПЧ, на дисплее кнопочной панели отобразится сигнал неисправности А.01.

Необходимо нажать кнопку «STOP», чтобы сбросить сигнал А.01, после чего параметры будут сброшены до заводских значений по умолчанию, за исключением групп параметров 8 и 9.

-далее произвести настройку следующих параметров:

  • Р0-02 = 0 - принцип управления двигателем (U/f);

  • Р0-05 = 2 - направление вращения двигателя (оба направления);

  • РО-11 = 1 - основной источник задания (аналоговый вход All).

Параметры асинхронного двигателя вводятся в меню привода Р1. Перечень

параметров представлен ниже:

  • Р1-01 = 2 - тип питания ПЧ (200-240 В, 50 Гц);

  • Р1-03 = 0,37- номинальная мощность двигателя (0,37 кВт);

  • Р1-04 = 380 - номинальное напряжение двигателя (380 В);

  • Р1-05 = 50- номинальная частота двигателя (50 Гц);

  • Р1-06 = 1,2 - номинальный ток двигателя (1,2 А);

  • Р1-07 = 1320 - номинальная скорость двигателя (1320 об/мин).

  • далее настроить требуемое время разгона по указанию преподавателя. Для этого необходимо запрограммировать параметрР0-51 - время разгона (3 с по умолчанию).

-установить потенциометр «Задание частоты» в крайнее положение по часовой стрелке (максимальный сигнал задания);

  • тумблером выбрать направление вращения (перевести в положение «Вперед» или «Назад»);

  • зафиксировать осциллограммы тока и напряжения частотного пуска;

  • зафиксировать установившиеся значения тока и напряжения;

-тумблером снять сигнал разрешения на работу (перевести в положение

«Стоп»);

  • изменить время разгона и повторить опыт.

В ходе работы определить время переходного процесса, пусковой ток. Данные занести в таблицу 2

табл.№2

№ п/п

Из опыта

Iпп, с

Iп,A

Iу,A

Uу,B

Iп/Iн

1

2

3

где Iпп – время переходного процесса частотного пуска, с;

Iп – пусковой ток мягкого пуска, A;

Iу – пусковой ток мягкого пуска, A;

Uу, - устранившиеся значение напряжения, B;

Iп/Iн – кратность пускового тока

Задание №3 При помощи программного обеспечения создать алгоритм управления электропривода (3 задачи).

Задача 1. Управление реверсивным пуском двигателя (Блокировка «от себя»)

Условие

Необходимо управлять реверсивным электродвигателем с двумя контакторами: «Вперед» (K1) и «Назад» (K2).
Требуется реализовать:

  • Пуск «Вперед» по кнопке SB1 (защелка через блок-контакт K1).

  • Пуск «Назад» по кнопке SB2 (защелка через блок-контакт K2).

  • Аппаратную и программную блокировку одновременного включения K1 и K2.

  • Общий стоп по кнопке SB3.

  • Защита от перегрузки (сигнал от теплового реле F1 → отключает оба контактора).

Входы / Выходы

Обозначение

Тип

Описание

SB1

DI

Пуск вперед (норм. откр)

SB2

DI

Пуск назад (норм. откр)

SB3

DI

Стоп (норм. закр)

F1

DI

Перегрузка (норм. закр)

K1_out

DO

Контактор вперед

K2_out

DO

Контактор назад

Логика в FBD (описание схемы)

  1. Цепь «Вперед»:
    SB1 (инвертировать? нет) → через SR-триггер или RS.
    Условиеудержания: (K1_out OR SB1) AND NOT Stop_condition
    Stop_condition = (NOT SB3) OR F1

  2. Блокировка: включить K2 можно, только если K1_out = 0.

  3. Аналогично для K2.

Приведем реализацию через RS-триггеры:

  • Блоки RS:

    • RS1 (K1):

      • S = SB1 AND (NOT K2_out) AND (NOT F1) AND SB3
        (SB3 – нормально замкнутая, значит сигнал 1 = нет стопа)

      • R = (NOT SB3) OR F1

    • RS2 (K2):

      • S = SB2 AND (NOT K1_out) AND (NOT F1) AND SB3

      • R = (NOT SB3) OR F1

  • Блоки AND, OR, NOT, RS из стандартной библиотеки.

Задача 2. Управление вентиляцией с задержками (автоматический/ручной режим)

Условие

Есть вентилятор с ручным режимом (тумблер SA1) и автоматическим (от датчика давления P1).
Требуется:

  • В ручном режиме вентилятор включается сразу и отключается сразу.

  • В автоматическом режиме:

    • При достижении давления P1 > уставки – включение вентилятора.

    • Выключение только после того, как давление упадет ниже уставки и пройдет задержка 30 секунд (гистерезис на выключение).

  • Индикация режима (ручной/автоматический) и состояния вентилятора.

Входы / Выходы

Обозначение

Тип

Описание

SA1

DI

0 – авто, 1 – ручной

P1

AI

Давление (0–10 В, 0–100 кПа)

Уставка

константа

50 кПа

Fan_out

DO

Вентилятор

Mode_led

DO

Индикация режима

Fan_led

DO

Индикация работы вентилятора

Логика в FBD

  1. Аналоговый компаратор (P1 >= 50) → сигнал Press_high.

  2. Таймер на выключение: TON (Timer On Delay) – вход Enable при нажатии от автомата, но используется наоборот:
    Проще:

    • Сигнал Auto_on = (Press_high) при Auto_Mode.

    • Длявыключения:
      Ждем,когдасигнал Auto_on станет 0, изапускаем TOFF (Off Delay Timer 30 с) → Delay_off.
      Вентилятор в авто = Auto_on OR Delay_off (во время задержки все еще дует).

    • Но корректнее:
      Вентилятор включается по фронту Auto_on, отключается по спаду Auto_on через TOFF таймер.

Блоки:

  • TON (30 с) – не подходит. Используем TOF (Timer Off Delay):

    • Вход IN = Auto_on (при 0→1 ничего не происходит, при 1→0 начинает отсчет 30, выход OUT остается 1, пока не кончится время).

    • Тогда Fan_auto = Auto_on OR TOF_out.

Ручной режим: Fan_manual = SA1.

Общийвыход: Fan_out = (SA1) OR (Auto_mode AND Fan_auto_logic).

Упрощенно FBD-цепочка:

text

[P1]--[>= 50]--(Press_high)

[SA1]--[NOT]--(Auto_enable)

[Auto_enable]--[AND]--(Auto_on)

(Auto_on)---------------[TOF 30s]--(Delay_out)

(Auto_on)--[OR]--(Delay_out)--(Fan_auto_cmd)

[SA1]--[OR]--(Fan_out)

Задача №4

При помощи программного обеспечения и созданного алгоритма залить в программируемый логический контроллер

Методика выполнения.

Задание № 1-2

1. Ознакомиться с элементами цепи и измерительными приборами, и заполнить таблицу №1

2. Изобразить схему последовательного соединения трех резисторов с измерительными приборами. Зарисовать таблицы для занесения результатов.

3. Собрать цепи с управлением мягкого/частотного пуска асинхронного двигателя. Показать ее преподавателю для проверки.

4. Снять показания приборов и записать их в таблицу №2.

5. Построить графики зависимостей f (Uу) = I.

Задание № 3

6. Ознакомиться с анализом задания – выделить входы, выходы, логику работы. Алгоритм – описать условия включения/отключения каждого выхода.

7. Подбор блоков – RS-триггеры, таймеры (TON/TOF), логические элементы (AND/OR/NOT), счетчики.

8. Построение схемы – соединить блоки линиями (выход → вход), задать константы.

9. Тестирование – проверить логику, блокировки, аварии, временные диаграммы.

Задача №4

При помощи программного обеспечения и созданного алгоритма, схемы электропривода залить в программируемый логический контроллер

Задание для отчета.

1. По лабораторной работе сделать выводы, построенный график зависимостей f (Uу) = I;

2. FBD-схема программы Owen-Logic

Контрольные вопросы:

1. Что такое частотный пуск?

2. В чем достоинства и недостатки такого способа пуска по сравнению с другими способами пуска?

3. Что такое задатчик интенсивности?

Преподаватель: ______________/Жданов Д.А./

Приложение 3

Оценочный лист

Фамилия, имя____________________________________________________________

Задания

Баллы (5-ти бальная система)

1. Тест №1

2. Работа в подгруппах

5. Активность на занятии

Оценка за занятие (средний балл)

Приложение4

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Саратовской области

«Балашовский техникум механизации сельского хозяйства»

Рабочая тетрадь

лабораторного занятия

по междисциплинарному курсу «Автоматизированные и роботизированные системы в АПК»

на тему: «Автоматизированный электропривод»

Студент группы Э-21

__________________

Проверил преподаватель

Жданов Д.А.

Балашов 2026

Наименование работы: «________________________________________________________________________________».

Цель работы: __________________________________________________________________________________.

Задание №1 Ознакомиться с измерительными приборами и записать их паспортные данные в таблицу №1.

табл.№1

№ п/п

Наименование прибора.

Тип прибора

Кол-во.

Технические данные прибора.

1

Амперметр

2

Вольтметр

Задание №2 В ходе работы определить время переходного процесса, пусковой ток.

Данные занести в таблицу 2

табл.№2

№ п/п

Из опыта

Iпп, с

Iп,A

Iу,A

Uу,B

Iп/Iн

1

2

3

где Iпп – время переходного процесса частотного пуска, с;

Iп – пусковой ток мягкого пуска, A;

Iу – пусковой ток мягкого пуска, A;

Uу, - устранившиеся значение напряжения, B;

Iп/Iн – кратность пускового тока

Построить график зависимости f (Uу) = I;

Контрольные вопросы:

1. Что такое частотный пуск?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. В чем достоинства и недостатки такого способа пуска по сравнению с другими способами пуска?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Что такое задатчик интенсивности?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дополнить предложения:

- Теперь я знаю, как_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

- Теперь я умею___________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

- Я могу__________________________________________________________________________________

Оценочный лист

Задания

Баллы (5-ти бальная система)

1. Тест №1

2. Работа в подгруппах

5. Активность на занятии

Оценка за занятие (средний балл)

Свидетельство участника экспертного совета жюри

Свидетельство можно заказать сразу, как Вы оставите не менее 3 объективных комментариев в этом разделе сайта.

У вас недостаточно прав для добавления комментариев.

Чтобы оставлять комментарии, вам необходимо авторизоваться на сайте. Если у вас еще нет учетной записи на нашем сайте, предлагаем зарегистрироваться. Это займет не более 5 минут.