Программа «Мастерские инноваций» ФИОП РОСНАНО и МГУ имени М.В.Ломоносова подвели итоги конкурса «Моя лаборатория». Мы с удовольствием публикуем лучшие работы.
В данной статье я расскажу Вам об машинном зале. Маш.зал - это серьезная база подготовки будущих инженеров-энергетиков. В этой лаборатории практикуются все наши студенты-электрики. Также в ней осуществляется проверка на практике дипломных и курсовых проектов. Большое количество установок, стендов и моделей помогают усвоить полученный теоретический материал, и научит применять его на практике. Будет рассмотрено, какие конкретно установки мы используем в ходе обучения, рассказана история создания лаборатории и немного интересных фактов об этой лаборатории.
В помещении ИЯЭиП, под читальным залом, на месте бывшей курсантской столовой, располагается весьма интересное помещение, которое любят все студенты-электрики. Его научная строгость и сложность присутствующих установок не могут не заинтересовать будущего технаря.
Если Вы всегда хотели знать:
- Почему трансформатор гудит?
- Зачем мне знать так много формулировок закона электромагнитной индукции?
- Да и вообще как та теория, что мне рассказывали на физике, вообще может быть связана с реальной жизнью?
и если Вы хотите сами собирать реальные электрические цепи, процессы в которых аналогичны тем, что происходят на самых разных уровнях электроснабжениям – от подстанции Вашего двора до атомной станции – Вам нужно в электромашинную лабораторию.
Машинный зал является одной из старейших в нашем институте лабораторий и существует с начала образования Севастопольского высшего военно-морского инженерного училища. Раньше она была комплексной лабораторией электрических машин и автоматизированных электроприводов подводных лодок. Размещалась рядом с мощной лабораторией двигателей внутреннего сгорания. Где-то в 1972 году электромашинная лаборатория была перебазирована в то место, где находится и сейчас.
Фото 1. Лабораторные установки. На них исследуются процессы, происходящие в трансформаторах, синхронных генераторах и асинхронных двигателях.
После перебазирования лаборатория благоустраивалась, была устроена агрегатная, которая позволяла снабжать лабораторию как переменным, так и постоянным током. Раньше она была более ориентирована на постоянный ток, как было ориентировано на субмаринах. Но сейчас, когда институт работает в более широком направлении, необходимо также исследовать и работу установок при переменном токе различной величины.
Одной из самых интересных установок, собранными лабораторными сотрудниками, является модель электрической сети. В ней 2 генератора подключены через имитацию сети на параллельную работу. Студенты, начиная с третьего курса, практикуются на этой установке. Наладка параллельной работы генераторов производится в каждой крупной электросети для обеспечения бесперебойного питания всех потребителей. Таким образом, студенты подготавливают практическую базу для своей будущей профессии.
Фото 2. Сотрудники лаборатории проверяют модель электрической сети.
Стоит отметить, что нашей лаборатории принадлежит уникальная разработка, внедренная во флоте – у нас был разработан двигатель с массивным ротором, который обладает большей динамической устойчивостью за счет цельного корпуса с увеличенными зубьями, изготовленный из закаленной стали. Таким образом, при усиленной вибрации ротор не соскакивает с вала и не нарушает работу двигателя.
После образования института ядерной энергии и промышленности в лаборатории было создано 3 новых физических модели, имитирующие работу электроэнергетических систем в установившихся переходных и аварийных режимах. Эти установки были созданы силами преподавательского и инженерно-лабораторного состава. Но была одна небольшая проблема – на тот момент в лаборатории обитали грызуны, которые портили изоляцию на проводах установок и документы лаборатории.
Сейчас в лаборатории работает 4,5 специалиста. Самым необычным является 0,5 сотрудник – кот Вася, который попал в лабораторию случайным образом и остался в ней на должности уничтожителя грызунов. После трех лет ударной работы Василия были ликвидированы все грызуны в радиусе 300 метров. Если этот сотрудник появится на экзамене, то студенты сдадут его удачно. После публикации нескольких фото «В Контакте» и в сообществе «Пикабу» Василий стал знаменитостью. Не каждый студент-электрик РФ может похвастать тем, что на паре по электрическим машинам он гладит рыжего пушистика.
Фото 3. Сотрудник Василий отдыхает после тяжелого трудового дня возле двигателя.
Основная сфера деятельности лаборатории - учебная. Она проверяет теоретические знания, а также способствует получению практических навыков при снятии реальных характеристик оборудования. В нашей лаборатории студенты начинают работать уже с 3 курса, потом еще немного на 4 курсе, и снова полноценная деятельность начинается на 5 курсе. То есть, практически с 3 по 5 курс.
Сейчас лаборатория обеспечивает такие электротехнические дисциплины, как теоретические основы электротехники, автоматика, релейная защита, электрические машины, автоматизированный электропривод, электронные аппараты, преобразовательная техника, электромагнитные переходные процессы, электромеханические переходные процессы, математические задачи электротехники, основы автоматизированного электропривода, автоматизация энергетических систем, электрические станции и подстанции.
Фото 4. Практическое занятие по дисциплине «Электрические машины». Материал запоминается намного лучше, когда ты можешь повернуть голову и увидеть все своими глазами.
Также здесь имеется огромное количество стендов и всевозможных моделей. К ним относятся: электродвигатели, трансформаторы, сихронный двигатель в разрезе, модель двигателя с неявнополюсным ротором. Также имеются: распределительный щит, взятый с подводной лодки, стенды для проведения лабораторных работ по устройствам автоматического повторного включения, автоматической частотной загрузки, асинхронный двигатель М с короткозамкнутым ротором и нагрузочный генератор постоянного тока G, используемый в качестве исполнительного механизма.
Фото 5. Модель турбогенератора атомной станции. Её рассматривают на занятиях в качестве примера неявнополюсного синхронного генератора.
В последнее время использование названных установок для учебных целей получило дальнейшее развитие, которое заключается в том, что контроль быстротечных переходных процессов стал осуществляться с использованием современных информационно-измерительных систем, включающих аналого-цифровые преобразователи и компьютерную технику. Следует отметить, что современный уровень состояния лаборатории практически полностью базируется на энтузиазме преподавателей инженерно-лаборантского состава, которые самоотверженно поддерживают оборудование и активно участвуют в учебном процессе.
Фото 6. Студент 5 курса вместе с дипломным руководителем проводят эксперимент на установке.
Безусловно, что живая действующая техника, которая в большинстве институтов потихоньку вытесняется всякими компьютерными и виртуальными аналогами, не может быть заменена последними и является той физической основой, на которых и могут быть сформулированы твёрдые знания специалистов. Они дают фундамент, основу.
Переходы к виртуальному обучению, бесспорно, прогрессивные, но они не способствуют развитию практических навыков у будущих инженеров и не способствуют закреплению умений и навыков работы с аппаратурой. Машинный зал – единственный в институте позволяет работать с реальной техникой, в остальных лабораториях - макеты. Здесь студенты вживую могут увидеть то же самое, что диспетчер видит на подстанции.
Фото 7. Лаборант помогает студентам 4 курса провести лабораторную работу .
Лабораторная техника – фундамент для практических умений. Компьютерная модель – это лишь теория, на практике все может быть сложнее.
Намного интереснее поработать со всем этим вживую – подёргать рычажки, подвигать реостат, присоединять трансформатор, послушать шум двигателя, чем посмотреть на белый монитор с кучей непонятных значков и цифр. Мы приглашаем тех, кто интересуется электроэнергетикой и не побоится дрессировать рычащие электрические машины!
Фото 8. Стенд над моделью электрической сети «Демонстрационная схема установки физического моделирования электроэнергетических систем».
Об авторе
 |
Алина Бережна - cтудентка 3 курса кафедры Электроснабжение факультета Электроэнергетики и Электротехники ИЯЭиП в составе СевГУ |
.
