PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: Kierunek: Mechatronika Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy na specjalności: wszystkie Rodzaj zajęć: wykład, laboratorium MASZYNY I NAPĘD ELEKTRYCZNY Electric Machinery and Drive Forma studiów: stacjonarne Poziom przedmiotu: I stopnia Liczba godzin/tydzień: 1W, 1L Kod przedmiotu: B15 Rok: II Semestr: IV Liczba punktów: 2 ECTS I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z maszynami elektrycznymi i napędem elektrycznym. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie doboru i eksploatacji maszyn elektrycznych oraz sterowania napędem. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu elektrotechniki. 2. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu maszyn i urządzeń elektrycznych. 3. Umiejętność doboru metod pomiarowych i wykonywania pomiarów wielkości elektrycznych i mechanicznych. 4. Wiedza z zakresu rachunku liczb zespolonych i umiejętność wykonywania działań matematycznych. 5. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 6. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 7. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 rozróżnia maszyny elektryczne i rodzaje napędu, EK 2 rozróżnia tendencje i kierunki rozwoju w zakresie budowy maszyn elektrycznych i napędu, EK 3 potrafi dobrać maszynę do napędu i zaprojektować układ sterowania, EK 4 potrafi uruchomić i zdiagnozować pracę napędu elektrycznego, EK 5 potrafi przeprowadzić badania eksperymentalne maszyn elektrycznych, EK 6 potrafi przygotować raport z realizacji badań.

2 TREŚCI PROGRAMOWE Liczba Forma zajęć WYKŁADY godzin W 1 Podział maszyn elektrycznych, ich zastosowanie, sposoby zasilania. 1 W 2,3 Transformatory jednofazowe: zasada działania, przeznaczenie, schemat 2 zastępczy, stany pracy, wykresy wskazowe. W 4 Transformatory trójfazowe i ich własności. Straty i sprawność 1 transformatorów. W 5 Maszyny prądu stałego. Zasada działania maszyn komutatorowych prądu 1 stałego. Budowa maszyn prądu stałego, ich obwód magnetyczny, rodzaje uzwojeń. Moment obrotowy. W 6 Prądnice i silniki prądu stałego. Silniki obcowzbudne, bocznikowe, 1 szeregowe i szeregowo-bocznikowe. Charakterystyki mechaniczne i sposoby regulacji prędkości obrotowej. W 7,8 Maszyny wirujące, asynchroniczne prądu przemiennego. Zasada 2 działania. Stany pracy maszyny indukcyjnej. Charakterystyki mechaniczne. Sposoby rozruchu i regulacji prędkości obrotowej silnika indukcyjnego. W 9,10 Maszyny synchroniczne, budowa, zasada działania, schemat zastępczy, 2 stany pracy. Krzywe V. Sposoby rozruchu i sterowania. W 11,12 Maszyny komutatorowe prądu przemiennego. Maszyny specjalne. Wał 2 elektryczny. Mikromaszyny. W 13,14 Pojęcie napędu elektrycznego. Układy sterowania w napędzie 2 elektrycznym. Napędy przy uŝyciu silników prądu stałego, silników synchronicznych i asynchronicznych. Rozruch i hamowanie. W 15 Elementy i układy półprzewodnikowe w napędach. Układy praktyczne 1 napędów. Liczba Forma zajęć LABORATORIUM L 1,2,3 Badanie transformatora jednofazowego w stanach: jałowym, pracy, zwarcia pomiarowego. Obliczanie podstawowych parametrów transformatora jednofazowego małej mocy. L 4 Demontaż i montaż 3-fazowego silnika indukcyjnego, klatkowego. 1 L 5 Zastosowanie przemiennika częstotliwości do rozruchu i sterowania silnika 1 asynchronicznego. L 6,7 Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego. Wyznaczanie charakterystyk 2 prędkościowych. L 8 Sterowanie rozruchem silnika indukcyjnego, jednofazowego. 1 L 9 Rozruch gwiazda-trójkąt i sterowania kierunkiem obrotów silnika indukcyjnego, 3-1 fazowego. L 10,11 Badanie maszyny synchronicznej podczas pracy silnikowej. 2 L 12,13 Wykorzystanie sterowników PLC do sterowania maszynami elektrycznymi. 2 Projektowanie układów sterowania. L 14,15 Przykłady realizacji praktycznej zaprojektowanych układów sterowania. 2 NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń 3. instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych 4. przyrządy pomiarowe 5. stanowiska do ćwiczeń wyposażone w maszyny i urządzenia godzin 3 2

3 SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych F2. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3. ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania F4. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi) Przygotowanie do zadania sprawdzającego Suma SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 15W 15L 30h 5 h 2.5 h 5 h 5 h 2.5 h 50 h 2 ECTS 2 ECTS 1.4 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA Literatura w języku polskim Dąbrowski M.: Konstrukcja maszyn elektrycznych, Warszawa, WNT 1977 Glinka T.: Maszyny elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002 Goźlińska E.: Maszyny elektryczne, WSiP, 2007 Jezierski E.: Transformatory, wyd. 2, WNT, Warszawa 1983 Kacejko L., Krzywicki M., Sawicki J.: Poradnik elektryków, WNT, Warszawa, 1980 Kamiński G., Przyborowski W.: Uzwojenia i parametry maszyn elektrycznych, OWPW, Warszawa, 2005 Koter T., Peczewski W.: Maszyny elektryczne w zadaniach, WNT, Warszawa 1975 Latek W.: Teoria maszyn elektrycznych. Wyd. 2. WNT, Warszawa, 1987 Matulewicz W.: Maszyny elektryczne w elektroenergetyce, PWN, Warszawa 2005 Matulewicz W.: Maszyny elektryczne. Podstawy, wyd. 3, Wyd. Pol. Gda_skiej, Gda_sk, 2008 Meisel J.: Zasady elektromechanicznego przetwarzania energii. WNT, Warszawa, 1970 Owczarek J.: Elektryczne maszynowe elementy automatyki, WNT, Warszawa,

4 Paska J.: Wytwarzanie energii elektrycznej, Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej, Warszawa, 2005 Plamitzer A. M.: Maszyny elektryczne. Wyd. 7. WNT, Warszawa, 1982 Praca zbiorowa: Elektryczne maszynowe elementy automatyki. WNT, Warszawa 1983 Roszczyk S.: Teoria maszyn elektrycznych. WNT, Warszaw, 1979 Staszewski P., Urbański W.: Zagadnienia obliczeniowe w eksploatacji maszyn elektrycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009 Suchocki R.: Mikromaszyny elektryczne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1996 Turowski J.: Elektrodynamika Techniczna, wyd. 2 zmienione, Warszawa, WNT, 1993 Literatura obcojęzyczna Chapman S. J.: Electric Machinery Fundamentals, 4th ed., McGraw Hill Book Co (Education), 2004 Fitzgerald A. E., Kingsley Ch., Jr.,Umans. S. D.: Electric Machinery, 6th ed., McGraw-Hill, 2003 O Kelly D.: Performance and control of electrical machines, London, McGraw-Hill 1991 Toliyat H. A.,.Kliman G. B. (edited): Handbook of electric motors, 2nd ed., CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton 2004 PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) 1. Dr hab. inż. Stanisław Szwaja szwaja@imc.pcz.czest.pl 2. Dr inż. Michał Pyrc pyrc@imc.pcz.czest.pl 4

5 MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK1 C1 W1-15 1, 3 P2 EK2 C1 W P2 EK3 P1 C1,C2 W1-15 1,2,3,5 F2 P2 EK4 EK5 EK6 C1,C2 L C1,C2 L C1,C2 L P1, F1 F2, F4 P1, F1 F2, F4 F3 P1 5

6 II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1, EK2, EK3 Student opanował wiedzę z zakresu maszyn i napędu elektrycznego, potrafi swobodnie poruszać się w podanej tematyce EK4, EK5, EK6 Student posiada umiejętności stosowania wiedzy w rozwiązywaniu problemów związanych z eksploatacją maszyn EK6 Student potrafi efektywnie prezentować i dyskutować wyniki własnych działań opanował podstawowej wiedzy z zakresu maszyn i napędu elektrycznego potrafi wyznaczyć podstawowych parametrów dotyczących wybranych zagadnień maszyn elektrycznych, nawet z pomocą prowadzącego opracował sprawozdania/ potrafi zaprezentować wyników swoich badań Student częściowo opanował wiedzę z zakresu maszyn i napędu elektrycznego potrafi wykorzystać zdobytej wiedzy, zadania wynikające z realizacji ćwiczeń wykonuje z pomocą prowadzącego Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, ale nie potrafi dokonać interpretacji oraz analizy wyników własnych badań Student opanował wiedzę z zakresu maszyn i napędu elektrycznego, potrafi prawidłowo dobrać odpowiedni rodzaj źródła napędu i zaprojektować układ sterowania Student poprawnie wykorzystuje wiedzę oraz samodzielnie rozwiązuje problemy wynikające w trakcie realizacji ćwiczeń Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi prezentować wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy Student bardzo dobrze opanował wiedzę z zakresu materiału objętego programem nauczania, samodzielnie zdobywa i poszerza wiedzę przy użyciu różnych źródeł Student samodzielnie potrafi dokonać wyboru urządzeń do napędu oraz wykonać samodzielnie obliczenia podstawowych wielkości, potrafi dokonać oceny oraz uzasadnić trafność przyjętych założeń Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi w sposób zrozumiały prezentować, oraz dyskutować osiągnięte wyniki III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE 1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechatronika wraz z: - programem studiów, - prezentacjami do zajęć, - instrukcjami do ćwiczeń laboratoryjnych, - harmonogramem odbywania zajęć dostępne są na tablicy informacyjnej i na stronie internetowej. 2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć z danego przedmiotu. 6