MINISTERUL AGRICULTURII şi INDUSTRIEI ALIMENTARE

al REPUBLICII MOLDOVA

COLEGIUL TEHNIC AGRICOL din SOROCA

“Aprobat” “Aprobat”UniversitateaTehnică Centrul Metodica Moldovei pentru Învăţământ Catedra____________ Director ______ V. Pavlic ___________________ _________________Şef________________ ________________20__

P R O G R A M A

Disciplina ,, Acţionări electrice ,,Specialitatea 1904 ,, Electromecanica ,,

Planul de învăţământ, ediţia 2012

Profesor ______A. Furdui Examinat la şedinţa catedrei disciplinelor de specialitate,

profilul „Electrotehnică şi energetică” Proces – verbal nr.___

din „___”____________20__ Şef. Catedră _________ A. Lisnic

Soroca, 2013

PreliminăriPrezenta programă este elaborată pentru specialitatea 1904 „Electromecanica  ” (în baza

studiilor gimnaziale) conform planului de învăţământ, ediţia 2012 cu durata de studii 4 ani. La specialitatea 1904 „ Electromecanica ” – se studiază în semestrele 6 şi 7.Din volumul de 126 ore prevăzute în planul de învăţământ la disciplina de studii „ Acţionări electrice ” se prevăd 86 ore teoretice, 40 ore constituie lucrări practice şi de laborator.

După rezultatele efectuării lucrărilor de laborator se întocmesc dările de seamă care conţin rezultatele calculelor obţinute pe calea experimentală. Obiectivul major al disciplinei „ Acționări electrice ” este formarea personalităţii creatoare cu gândire tehnică, bazată pe principiile logicii didactice, capabile să acumuleze cunoştinţe despre cinematica şi dinamica sistemelor de acţionare elecrică, procesele tranzitorii care au loc la acţionări, tracţiune electrică, vehcule electrice şi hibride e.t.c., despre tehnologia şi organizarea muncii, despre exploatarea şi repararea utilajului electric la întreprinderi.

În procesul de predare – învăţare elevul va fi pus permanent în situaţii de problemă, de descoperire a noutăţilor pentru sine; va fi stimulată munca independentă. Accentul va fi pus pe dezvoltarea capacităţilor mintale şi aptitudinilor esenţiale, necesitând astfel o antrenare sistematică şi utilizarea unor metode active de învăţare.

Pentru a obţine rezultate bune la formarea gândirii logico – raţionale, profesorul va îmbina şi va folosi adecvat şi creator metodele didactice, va pune accentul pe învăţământul formativ – dezvoltativ individual şi cel de grup.

În acest scop, materialul de studii se structurează în blocuri mari, sub formă de planşă, mostre, care permit evidenţierea ideilor de bază, generalizarea şi sistematizarea lor, adică dezvoltarea creativităţii.

Demonstrarea didactică cuprinde o multitudine de forme variate, în funcţie de materialul demonstrativ utilizat. Se practică astfel demonstrarea utilajului real (transformatoare, maşini electrice, bobine, condensatoare, convertoare de frecvenţă, elemente logice, elemente de transmisie a cuplului mecanic etc.), grafice (caracteristicile statice şi dinamice ale acţionărilor, diagrame potenţiale, diagrame de sarcină ), exemple de materiale, cu ajutorul surselor TIC.

În cadrul lucrărilor de laborator elevii vor conştientiza, consolida şi vor aplica cunoştinţele asupra unor teme, vor forma deprinderi de utilizare a aparatelor electrice de măsură a diferitor instrumente, activând individual sau în grup. La fiecare lucrare de laborator elevii vor întocmi dările de seamă, vor analiza şi sintetiza rezultatele obţinute pe parcursul măsurării mărimilor electrice şi neelectrice, vor calcula valorile necesare.

Pe parcursul procesului de predare – învăţare – evaluare vor fi utilizate cele mai eficiente metode, procedee şi mijloace de învăţare în dependenţă de capacităţile individuale ale elevilor.

II. Competențele transversale 1.Competenţe de invaţare / de a învăța sa înveţi.

2.Competenţe de comunicare în limba maternă / limba de stat. 3.Competenţa de comunicare într-o limbă străină . 4.Competenţe acţional – strategice. 5.Competenţe de autocunoaştere şi autorealizare. 6.Competenţe interpersonale, civice, morale. 7.Competenţe de bază matematică , ştiinţe şi tehnologie. 8.Competenţe digitale în domeniul tehnologiilor informaţionale şi comunicaţionale (TIC) 9.Competenţe culturale , interculturale (de a recepta şi crea valori) . 10.Competenţe antreprenoriale.

III. Competenţele specifice disciplinei.Asigurarea cunoştinţelor teoretice fundamentale privind studierea legilor câmpului electric şi magnetic, inclusiv a metodelor de calcul a circuitelor de curent alternativ şi continuu;- formarea capacității de selectare şi sintetizare a informaţiilor ştiinţifice şi tehnice în rezolvarea problemelor de specialitate din domeniu . 1.Competenţa de achiziţii intelectuale specifice disciplinei constă în asimilarea de către elevi a unui bagaj informaţional ştiinţific specific disciplinei, care va contribui la dezvoltarea capacităţilor de cunoaştere;- dobândirea instrumentelor şi tehnicilor intelectuale va asigura formarea unei autonomii cognitive a celui educat cu ajutorul căreia aceasta va putea opera în diferite situaţii de viaţă.2.Competenţa investigaţională.Realizarea activităţilor investigaţionale de către elevi contribuie la stimularea interesului faţă de cunoaşterea ştiinţifică a disciplinei;- cercetarea experimentală a unor procese tehnologice, fenomene, legi vor conduce la formarea anumitor atitudini exteorizate prin competenţe;- manifestarea spiritului ştiinţific de observare;- planificarea unei cercetări (experimentale şi teoretice);- efectuarea unei cercetări experimentale şi a unui experiment imaginativ; - soluţionarea unor situaţii-problemă şi situaţii semnificative.3.Competenţa de comunicare în limbajul ştiinţific al disciplinei „Bazele teoretice ale electrotehnicii”. Gândirea este legată de limbaj, ea nu poate fi dezvoltată înafara limbajului . Prin limbaj gândul se formează şi se dezvoltă continuu.- angajarea în discuţii constructive asupra unor probleme din natură, utilizând terminologia ştiinţifică.- expunerea liberă şi coerentă a informaţii ştiinţifice în scris şi oral;- argumentarea ştiinţifică a rezultatelor obţinute experimental;- realizarea unei comunicări ştiinţifice.

4.Competenţa de achiziţii pragmatice.Formarea la elevi a unui ansamblu de cunoştinţe ştiinţifice specifice disciplinei care va contribui la dezvoltarea unui sistem de deprinderi practice. - soluţionarea unor probleme concrete ce ţin de circuitele electrice din viaţa cotidiană, în baza achiziţiilor ştiinţifice dobândite;- utilizarea tehnologiilor informaţionale şi comunicaţionale la căutarea, prelucrarea şi prezentarea informaţiei ştiinţifice.- manifestarea abilităţilor de colaborarea la realizarea activităţilor practice şi antreprenoriale.5.Competenţa de protecţie a mediului ambiant.Cunoaşterea de către elevi a regulilor şi normelor de comportament în natură valorificarea naturii, formarea de atitudini şi comportamente faţă de această va contribui la protecţia resurselor naturale şi a mediului ambiant.

IV. Repartizarea orelor teoretice, practice de laborator pe compartimente şi teme

Nr. Denumirea compartimentului şi temeiNumărul de ore

Total Teorie LP LLI. Elementele generale ale acţionărilor electrice 8

1.1 Noţiuni întroductive. 21.2 Clasificarea sistemelor de acţionare electrică. 41.3 Problema fundamentală a acţionărilor electrice. 2II. Cinematica şi dinamica sistemelor de acţionare electrică 82.1 Cinematica acţionărilor electrice. 22.2 Raportarea cuplurilor, momntelor de inerţie, forţelor şi

maselor la acelaşi arbore.4

2.3 Momentul de inerţie. 2III. Caracteristicile mecanice statice şi dinamice şi procese

tranzitorii14

3.1 Caracteristici statice şi dinamice ale maşinii electrice de acţionare.

4

3.2 Caracteristicile maşinilor de lucru. 43.3 Stabilitatea sistemelor de acţionare electrică, metode de

rezolvare a proceselor tranzitorii.2

3.4 Încălzirea şi răcirea maşinilor electrice, servicii de funcţionare.

4

IV. Sisteme de acţionare electrică cu maşini asincrone 224.1 Caracteristica mecanică, principii de modificare a vitezeide

rotaţie a maşinii asincrone.4

4.2 Metode de pornire a motorului asincron cu rotorul bobinat. 44.3 Metode de pornire a motorului asincron cu rotorul în

scurtcircuit.4

4.4 Softstartere, scheme de pornire cu softstarter. 44.5 Calculul circuitelor electrice în regim sinusoidal. 24.6 Metode de frânare și modificare a vitezei mașinilor

asincrone.4

V. Sisteme de acţionare electrică cu maşini sincrone 65.1 Caracteristica mecanică, pornirea. 25.2 Frânarea şi modificarea vitezei sistemelor de acţionare cu

maşini sincrone.4

VI. Sisteme de acţionare electrică cu maşini de curent continuu

6

6.1 Caracteristicile mecanice ale mașinilor de curent continuu. 26.2 Pornirea, modificarea vitezei și frînarea pentru maşinile de

curent continuu cu excitaţie separată, în derivaţie, în serie și mixtă.

4

VII. Tracţiune electrică. Generalităţi. 107.1 Sisteme de transport și de tracţiune. 27.2 Sisteme de frecvenţă joasă și sisteme de frecvenţă

industrială. Sisteme de curent continuu.4

7.3 Structura generală a unui sistem de tracţiune electrică. 27.4 Motoare electrice și convertoare statice utilizate în

tracţiunea electrică.2

VIII. Surse de protecţie și comandă a acţionărilor electrice 128.1 Aparate de protecţie a acţionărilor electrice. 28.2 Demaror trifazat asincron (Soft starter). 28.3 Convertoare de tensiune alternativă. 48.4 Convertoare de frecvenţă. 4

În total la disciplină 126 86

V. Subcompetenţe:1. - cunoaşterea şi utilizarea adecvată a noţiunilor specifice disciplinei de Maşini electrice ;.2. - explicarea şi interpretarea noţiunilor utilizate; 3. - înţelegerea raționamentelor utilizate şi a modului de investigare a acestora; 4. - înţelegerea modului de alegere şi utilizare a metodelor de studiu.5. - selectarea metodelor de investigare si recunoaşterea metodei optime;6. - cultivarea unui mediu ştiinţific centrat pe valori şi relaţii democratice;7. - alegerea noţiunilor necesare în rezolvarea problemelor;8. - dezvoltarea gândirii ştiinţifice;9. - dezvoltarea capacităţii studentului de a înţelege şi reproduce fenomenele existente în

maşinile electrice.Conţinutul materiei de studii pe capitole şi teme

IntroducereNoţiuni generale. Scurt istoric. Legile fenomenelor electromagnetice aplicate în studiul

maşinilor electrice. Asocierea sensurilor pozitive.

I. Transformatorul electricTema 1.1 Transformatoare electrice.

Generalităţi. Principiul de funcţionare al transformatorului electric. elemente constructive , ecuaţii , scheme echivalente , diagrame fazoriale.Lucrare de laborator nr.1 Funcţionarea în sarcină a transformatorului electric. Încercarea la mersul în gol a transformatorului electric. Încercarea la mersul în scurtcircuit a transformatorului electric.Lucrare de laborator nr.2Conexiunile transformatorului electric. Funcţionarea în paralel a transformatoarelor electrice.

Tema 1.2 Transformatorul trifazat. Conexiuni. Analiza regimurilor de funcţionare ale transformatorului trifazat. Funcţionarea în paralel a transformatoarelor. Regimuri de funcţionare.Lucrarea practică nr.1Determinarea parametrilor transformatorului trifazat. Determinarea schemei de conexiuni, grupe de conexiuni . Tema 1.3 Transformatoare electrice speciale. Noţiuni generale, clasificarea transformatoarelor speciale. Regimuri de funcţionare, fenomene tranzitorii ce au loc în transformatoare electrice speciale. Lucrare practică nr. 2 Rezolvarea problemelor cu transformator electrice monofazate.

II. Mașini electrice asincrone Tema 2.1 Elemente generale ale maşinilor asincrone. Elemente generale , elemente constructive , principiul de funcţionare , ecuaţii , scheme echivalente , diagrame fazoriale , cuplul electromagnetic . Tema 2.2 Înfăşurările maşinilor de curent alternativ.Elemente generale , înfăşurări într-un strat , înfăşurări în două straturi şi înfăşurări în colivie . Lucrare practică nr.3Înfăşurarea electrică a statorului într – un singur strat.Lucrare practică nr.4Înfăşurarea electrică a statorului în două straturi.

Tema 2.3 Regimurile de funcţionare a maşinilor electrice.Regimul de motor al maşinii asincrone. Regimul de generator al maşinii asincrone. Regimul

de frână al maşinii asincrone.Lucrare practică nr.5Probleme de maşină asincronă .

Lucrare de laborator nr.3Încercarea la funcţionarea în scurtcircuit a motorului asincron. Încercarea la funcţionarea în sarcină a motorului asincron.Lucrare de laborator nr.4Funcţionarea maşinii asincrone în regim de generator.

Tema 2.4 Maşini asincrone speciale.Maşina asincronă monofazată. Regimuri speciale ale maşinii asincrone. Maşina asincronă liniară.

III. Mașini electrice sincroneTema 3.1 Elemente generale ale maşinilor sincrone. Maşina sincronă. Generalităţi. Principiul de funcţionare al maşinii sincrone. Reacţia de

indus Diagrame fazoriale şi parametrii maşinii sincrone. Tema 3.2 Regimurile de fucţionare a maşinilor sincrone.Cuplul electromagnetic al maşinii sincrone. Regimul de generator al maşinii sincrone.

Regimul de generator al maşinii sincrone funcţionând în paralel cu o reţea puternică. Regimuri nesimetrice ale maşinii sincrone. Regimul de motor al maşinii sincrone. Compensatorul sincron.Lucrare practică nr.6Probleme de maşină sincronă . Lucrare de laborator nr. 5Încercarea generatorului sincron în regim autonom.Lucrare de laborator nr.6Conectarea generatorului sincron la reţea (curbele în V).

Tema 3.3 Maşini sincrone speciale.

Scurtcircuitul staţionar nesimetric. Procese tranzitorii în maşinile sincrone. Pendulările maşinii sincrone. Maşini sincrone cu destinaţie specială.

IV. Mașini electrice de curent continuuTema 4.1 Elemente generale ale maşinilor de curent continuu.

Generalităţi. Definiţii. Elemente constructive. Mărimi nominale. Principiul şi regimul de funcţionare al maşinii de c.c.

Tema 4.2 Înfăşurările maşinilor de curent continuu.Schemele de conexiune ale maşinilor de curent continuu , tensiunea electromotoare indusă.

Înfăşurarea în tambur a indusului , cuplul electromagnetic , caracteristica de magnetizare , reacţia indusului. Câmpul magnetic din întrefierul maşinii de c.c.Lucrare practică nr.7Probleme de înfăşurări de curent continuu .Tema 4.3 Maşini electrice de curent continuu speciale.

Regimul de generator al maşinii de c.c. Regimul de motor al maşini de c.c. caracteristicile motorului de c.c. Regimul de frână al maşinii de c.c. Maşini de c.a. cu colector. Tahogeneratorul de curent continuu.Lucrare practică nr.8Probleme de motor de curent continuu. Probleme de generator de curent continuu . Lucrare de laborator nr.7Generatorul de c.c. cu excitaţie serie şi cu excitaţie derivaţie.Lucrare de laborator nr.8Generatorul de c.c. cu excitaţie mixtă.Lucrare de laborator nr.9Motorul de c.c. cu excitaţie derivaţie.

V. Bazele acţionărilor electriceTema 5.1 Elemente generale ale sistemelor de acţionare electrică.

Noţiuni introductive , clasificarea sistemelor de acţionare electrică , problema fundamentală a

acţionărilor electrice. Cinematica acţionărilor electrice , criterii de optimizare a tahogramelor , raportarea cuplurilor, momentelor de inerţie,forţelor şi maselor la acelaşi arbore , momentul de inerţie. Tema 5.2 Sisteme de acţionare electrică cu maşini asincrone.Caracteristica mecanică ,principii de modificare a vitezei de rotaţie a maşinii asincrone , metode de pornire a motorului asincron cu rotor bobinat şi a motorului cu rotorul în scurtcircuit, oftstartere, scheme de pornire cu softstarter , metode de frânare şi de modificare a vitezei .

Lucrare practică nr.7Cercetarea schemei electrice a acţionării cu motor asincron.Tema 5.3 Sisteme de acţionare electrică cu maşini de curent continuu.Caracteristica mecanică ,principii de modificare a vitezei de rotaţie a maşinii de current continuu , metode de pornire a motorului de current continuu cu excitaţie serie şi a motorului de current continuu cu excitaţie paralel,scheme de pornire cu softstarter , metode de frânare şi de modificare a vitezei .Lucrare practică nr.8Cercetarea schemei electrice a acţionării cu motor de curent continuu.

VII Sugestii metodologice.

Metodologia formării competenţelor le revine misiunea de a pune bazele unei învăţări conştiente, raţionale, inteligente, realizate la nivel superior de activitate intelectuală.Realizarea şi formarea intelectuală urmăreşte implicarea intensă, profundă şi deplină a celui educat, iar o lecţie, o anumită activitate didactică este dinamică numai atunci când are la bază un demers euristic, de stimulare a interesului, curiozitate , dorinţei de a afişa şi a acţiona în propria moneră. Metodologia de formare a competenţelor specifice disciplinei Studiul şi Tehnologia materialelor pune accent pe instruirea interactivă.Cercetările pedagogice, psihologice, sociale, antropologice recente schimbă viziunea asupra elevului şi rolul lui în propria dezvoltare.Astfel, în prezent, elevul este tratat ca subiect, ceea ce presupune participarea lui activă în procesul de formare a propriei personalităţi.Metoda didactică reprezintă o acţiune , care asigură eficientizarea învăţării prin abţinerea unor rezultate axate pe instruirea interactivă :*Formarea cunoştinţelor fundamentale-problemă.*Formarea cunoştinţelor funcţional-exerciţiul-problemă.*Formarea cunoştinţelor interiorizate-situaţia-poblemă.*Formarea cunoştinţelor exteriorizate-situaţia semnificativă.

Tehnica de instruire constituie un ansamblu de metode, procedee şi mijloace de învățământ aplicate în procesul de predare-învăţare-evaluare a disciplinei „Studiul şi tehnologia materialelor”. Din evantaiul metodelor didactice existente , se optează pentru o metodă sau alta, care se consideră optimă pentru situaţia concretă dată. Se are în vedere în special finalitatea acţiunii didactice, concordanţa dintre conţinut şi metode, dar şi respectarea (integrală) a principiilor didactice. La disciplina „Bazele teoretice ale electrotehnicii” pe lângă factorii menţionaţi la alegerea metodei, rolul decisiv îl are existenţa mijloacelor de învățământ din dotare, ideal fiind ca marea majoritate a lecţiilor să conţină şi o parte de experiment (demonstrativ sau de laborator ).Principalele metode didactice folosite sunt: conversaţia, explicaţia, prelegerea, demonstraţia, experimentul, exersarea, problematizarea, descoperizarea , modelarea, algoritmizarea; aceste metode au uneori mai multe variante, iar apartenenţa lor la o grupa sau la alta se precizează o data cu prezentarea fiecăruia. Utilizarea unei metode este eficace în măsura în care elevii participă la elaborarea conceptelor sau noţiunilor fie prin activitate intelectuală, fie prin îmbinarea activităţii intelectuale cu cea fizică.

VIII Sugestii de evaluare Evaluarea determină în ce măsură fiecare obiectiv al conţinutului stabilit a fost atins. Electrotehnica îmbină caracterul de ştiinţă experimentală şi teoretică, care se bazează pe fizică şi matematică.

La începutul studierii materiei „Bazele teoretice ale electrotehnicii şi măsurări electrice” este necesară efectuarea evaluării iniţiale a cunoştinţelor şi capacităţilor elevilor obţinute la disciplinele:

1. Fizică, matematică, chimie.Obiectivul major al evaluării cunoştinţelor şi capacităţilor este dimensionarea şi aprecierea

rezultatelor obţinute de elevi în coraport cu obiectivele proiectate spre a interveni, în funcţie de caz, asupra perfecţionării procesului de predare – învăţare şi obţinere a performanţelor. Noutatea tehnologiilor de evaluare constă în schimbarea mecanismelor, care implică trecerea de la verificarea tradiţională de cunoştinţe ale elevilor (cu apreciere de note a acestor cunoştinţe) la descrierea şi evaluarea rezultatelor învăţării în raport cu unul sau mai multe criterii, pentru care obiectivele educaţionale sunt plasate pe primul loc.

Formele de evaluare sunt determinate de perioadele de studii. Se propun următoarele forme de evaluare. Evaluarea iniţială oferă o sursă utilă de informaţii pentru definitivarea obiectivelor de învăţare. Evaluarea formativă (curentă) se va realiza prin verificări sistematice, pe tot parcursul procesului didactic, pe secvenţe mici.

Evaluarea rezultatelor elevilor după fiecare secvenţă de învăţare permite determinarea informaţiilor deosebit de importante, privind atingerea obiectivelor preconizate.

Evaluarea curentă (formativă) se efectuează prin testare, probe scrise, probe orale. Metodele de evaluare pot fi: tradiţionale, moderne şi specifice disciplinei.

1. Probe scrise: lucrări scrise curente (dictări tehnice după fişe, rezolvarea problemelor); lucrări scrise cu conţinutul creativ (de analiză şi sinteză, de concluzii şi propuneri).

2. Probe orale – discuţie.3. Probe practice:

experimentări şi cercetări de laborator; observarea, măsurarea şi înregistrarea datelor; prelucrarea datelor experimentale; planificarea, realizarea şi evaluarea investigaţiilor.

4. Teste:docimologice cu diferite structuri ale itemilor (de formare completă, cu răspunsuri la alegere sau cu alegere multiplă) ;

5. Investigaţia.6. Portofoliul (cartea de viteză a elevului).7. Recenzarea dărilor de seamă pentru lucrări de laborator, referatelor.

Evaluarea cumulativă (finală, sumativă) se va realiza prin verificări şi aprecieri periodice, la sfârşitul unui capitol, sistem de lecţii, sfârşitul întregii activităţi (semestriale, anuale), în vederea cunoaşterii nivelului real de atingere a obiectivelor preconizate. La specialitatea 1906 „Maşini şi aparate electrice de uz casnic” disciplina se studiază în semestrele 3 şi 4 şi se finalizează cu examene în ambele semestre.

Exemplu. Biletul de examinare nr. 3.1. Regimul de generator al maşinii sincrone funcţionând în paralel cu o reţea puternică. Compensatorul sincron.

2. Conexiuni. Analiza regimurilor de funcţionare ale transformatorului trifazat. Funcţionarea în paralel a transformatoarelor trifazate.3. Problema. În circuit de curent alternativ trifazat sunt conectate 3 bobine de inductanţă identice în triunghi. Rezistenţa activă a bobinei Rb=6Ohm, reactanţă inductivă Xl=8Ohm. Tensiunea de linie Ul=380V. De calculat Zf, If, Il, Pf, Qf, Sf, P, Q, S.

IX. Bibliografieobligatorie:

1. F. E. Evdokimov. Bazele teoretice ale electrotehnicii. М, Высшая школа, 1981.2. E. Simion, T. Maghiar. Electrotehnică. Tip. Cimişlia, 1993.3. A. Creţu, V. Dobrea. Electrotehnica şi maşini electrice. Editura CUANT. Chişinău, 1998.

suplimentară:

1. V. S. Popov. Electrotehnica teoretică. Мoscova, Energia, 1985.2. I. S. Antoniu. Bazele electrotehnicii. Vol. I şi II. Editura didactică şi pedagogică. Bucureşti,

1974.3. N. Bogoevici. Electrotehnică şi măsurări electrice. Editura didactică şi pedagogică. Bucureşti,

1994. 4. C. Iliescu. Măsurări electrice şi electronice. Editura didactică şi pedagogică. Bucureşti, 1983.