Полный текст статьи
Печать

Главная задача:

Моделирование профессиональной деятельности в процессе обучения

Цели проекта:

Конструкторские:

- получить навыки сборки электронных систем

- получить практические навыки подбора элементов, приборов и отладки электронных цепей.

- получить практические навыки эстетического оформления корпусов создаваемых моделей электронных устройств.

Исследовательские:

- изучить возможности применения и адаптации УЗВ в промышленности и быту.

Значение электротехники и электроники для всех областей человеческой деятельности очень велико в наше время. Современные производственные процессы в большом масштабе обслуживаются электроприводами, электрическими системами измерений, регулирования и управления.

  Практически каждая достаточно сложная техническая система оснащается электронными устройствами. Сфера применения электроники постоянно расширяется. Функции устройств электроники становятся все более разнообразными. Трудно назвать технологический процесс, управление которым производилось бы без использования электроники.

На занятиях по электротехнике пред нами поставлена цель, к которой мы должны двигаться, получая специальность электромеханика. Специалисты среднего звена должны иметь понятия о процессах, протекающих в электрических цепях, а также об электрических приборах и установках. Уметь их правильно эксплуатировать

Студенты - выпускники должны обладать не только набором профессиональных знаний, но и комплексом конкретных умений и навыков. Чтобы специалист был востребован современным рынком труда, он должен быть конкурентно способен.

Для этого мы должны учиться:

- быть коммуникабельными в отношении с преподавателями (руководством);

- осваивать какие-либо знания по собственной инициативе;

- работать самостоятельно без постоянного руководства;

- анализировать новые ситуации и применять уже имеющиеся знания для такого анализа;

- уживаться с другими.

 Мы провели реконструкцию рабочих мест в лаборатории электротехники и электроники. Это позволило лабораторные и практические работы проводить не только при исследовании реальных схем и устройств, но и при помощи специальных компьютерных программ. Работая в реальной и виртуальной лабораториях, мы постоянно оказываемся в ситуациях, моделирующих профессиональную деятельность, получая знания по профессии.

            Собирая электрические цепи, мы учимся читать электрические схемы, рационально расставлять элементы схем, находить неисправности и доводить электрические цепи до работы.

            Получив от преподавателя предложение спаять какую-либо электронную схему, мы выбрали датчик скрытой фазы. Почему? Электронные датчики практически служат людям во всех (без преувеличения) областях жизни, будь то бытовые приборы и медицина, сигнализация и звукозаписывающие устройства.

Датчики – это устройства, изменяющие свое состояние под воздействием внешних факторов. 


Рис.1 

Слабым звеном в схеме данного датчика является полевой транзистор VT1-КП103Д. Когда в близи антенны нет   электрических сетевых наводок, данный транзистор открыт и шунтирует остальную часть схемы, не давая достаточного потенциала на базу транзистора VT2.

В момент, когда антенна оказывается в близи фазного провода, электрическое поле воздействует на затвор полевого транзистора(VT1). Транзистор закрывается. Управляющий потенциал, выпрямленный диодной цепочкой (VD1-VD3) и отфильтрованный конденсатором С1 поступает на базу транзистора VT2 и открывает электронный ключ на транзисторах VT2-VT3. В результате включается реле К1 и устройство нагрузки, подключенное к нему (на схеме не показано). При работе с полевым транзистором необходимы меры предосторожности. Он может выйти из строя при воздействии даже небольшой дозы статического электричества. Паять его необходимо заземленным паяльником (25Вт), надев на руку антистатический заземленный браслет.

Проверяя спаянную и подключенную схему, мы поняли, что транзистор

не работает, и выпаяли его не отключая питание. Увидели на вольтметре, подключенном к реле постепенный рост напряжения. Когда напряжение достигло необходимой величины, реле сработало и включило внешнюю цепь-электронное сигнальное устройство.

Анализируя работу схемы (без полевого транзистора), мы поняли, что при некоторой доработке мы можем получить хороший (!!!) «Выключатель с задержкой включения» или электронное УЗВ (устройство задержки включения). Ура, находка! Нас это привлекло. Мы немного доработали схему! Вот, что получилось (Рис2).

При включении данной схемы, управляющий потенциал, выпрямленный диодной цепочкой (VD1-VD3), поступая на базу транзистора VT2, нарастает

постепенно. Электронный ключ на транзисторах VT2-VT3 открывается только при достижении необходимого потенциала базы.        

 Рис.2        

В результате, реле К1 срабатывает и включает внешнюю цепь с определенным запозданием.

 Этому способствуют резистор R1и регулируемый резистор R2, а также конденсаторы С1 или С2. Номиналы резисторов и конденсаторов можно регулировать. Резcиcтора R2-плавно, а емкость конденсаторов можно изменять при помощи переключателя S. Таким образом регулируется время задержки включения от 20 секунд до 3 минут и более.

                                              Назначение и область применения

Промышленные предприятия

          Устройство задержки включения может регулировать очерёдность включения потребителей электроэнергии с целью уменьшения пускового тока и снижения нагрузок. УЗВ оснащено плавной и ступенчатой регулировками, позволяющими установить время задержки включения потребителей электроэнергии. После подачи напряжения УЗВ отсчитывает установленное время и включает внутреннее реле. Внутреннее реле имеет

один нормально - разомкнутый и нормально - замкнутый контакты. Имеется один общий контакт.

         Индикации уровня жидкости в бачке автомобиля

- Бачки омывателя автомобиля бывают с датчиками уровня жидкости в них. Если индикатор (светодиод) подключен напрямую, при малом количестве жидкости светодиод может «моргать» на кочках. При помощи данного УЗВ можно сделать задержку на 15-20 секунд. Этим исключить «моргание».

Подключение видеорегистратора

- Видеорегистратор подключается к гнезду прикуривателя. Можно подключить так, чтобы он включался при включении зажигания. Но из-за перепадов напряжения в этот момент, он может «виснуть», перезагружаться.  

Можно подключить УЗВ для задержки включения регистратора на

короткий промежуток времени. При этом еще и гнездо прикуривателя

не будет занято.

Переход из одного режима на другой

         Во многих устройствах для перехода с одного режима работы на другой необходимо формировать временные задержки на включение тех или иных узлов.

-Включение холодильника

При отключении электричества и быстром включении может выйти из строя компрессор на холодильнике. Компрессор начинает нагнетать давление, почти нагнал необходимое давление и неожиданно пропало питание в сети и через секунду снова появилось. И автоматика холодильника заново начинает нагнетать давление, а там уже нагнано рабочее давление и повторное включение провоцирует превышение давления. Компрессор вышел из строя. А вот если стоит УЗВ с задержкой в несколько минут, то за эти минуты давление спадает и при включении компрессор работает.

-Задержка включения стабилизатора напряжения

Когда напряжение выходит за пределы допустимого стабилизатором уровня или исчезает, он отключает всю технику, защищая её от выхода из строя. Для включения стабилизатора можно применить УЗВ. Задержка для того, чтобы дать технике прийти в спокойное состояние после скачка напряжения или его внезапного отключения. За это время стабилизатор диагностирует сеть пред выходом на рабочий режим.

Охранная сигнализация

Для охраны садового домика. Цели установки такого устройства — напугать злоумышленника при попытке проникновения в домик и привлечь к происшествию внимание соседей с помощью звуковой и световой сигнализации. Психологический аспект-напугать через какое-то время после проникновения, когда он расслабится!

Мы рассказали о моделировании и некоторых возможностях применения УЗВ. Для применения УЗВ в перечисленных и других направлениях его необходимо адаптировать к ним. Кроме того, он может применяться не только для задержки включения, но и задержки отключения.

Мы уделили большое внимание внешнему виду данного устройства Рис.3. 


Рис.3. 

В результате работы над проектом получены практические умения и навыки:

-работы с паяльником

-чтения, сборки, наладки и реконструкции электронных схем

Получены знания: для задержки включения (пуска) промышленных установок применяются не только электронные устройства, но большой спектр устройств, в основе которых шаговые искатели, пневмореле, электромагнитные и герконовые устройства.