Rok akademicki: 2015/2016 Kod: GGiG s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Elektrotechnika i podstawy automatyki Rok akademicki: 2015/2016 Kod: GGiG s Punkty ECTS: 5 Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 4 Strona www: Osoba odpowiedzialna: dr inż. Dudek Roman (Roman.Dudek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Dudek Roman (Roman.Dudek@agh.edu.pl) dr inż. Chrząstowski Piotr (chrzastp@agh.edu.pl) mgr inż. Grela Jakub (jgrela@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Posiada wiedzę z zakresu elektrotechniki przydatną do formułowania, analizy i rozwiązywania podstawowych zadań inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień z dziedziny górnictwa i geologii. GiG1A_W01 Egzamin, Kolokwium, Zaliczenie laboratorium M_W002 Ma podstawową wiedzę z zakresu automatyki. GiG1A_W02 Egzamin, Zaliczenie laboratorium M_W003 Ma podstawową wiedzę z zakresu elektrotechniki i automatyki na temat stanu aktualnego oraz trendów rozwojowych w dziedzinie technik i technologii poszczególnych elementów cyklu produkcyjnego związanego z pozyskiwaniem surowców mineralnych. GiG1A_W10 Egzamin, Sprawozdanie M_W004 Dysponuje ogólną wiedzą w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, oceny ryzyka zawodowego związanego z wykorzystaniem energii elektrycznej. GiG1A_W14 Egzamin, Sprawozdanie Umiejętności 1 / 5

2 M_U001 Ma umiejętność samokształcenia, wyrażającego się m. in. w samodzielnym, efektywnym przygotowywaniu się do poszczególnych form zajęć dydaktycznych objętych programem nauczania, w tym kolokwiów, egzaminów. GiG1A_U04 Egzamin, Kolokwium, Sprawozdanie M_U002 Potrafi wykorzystywać prawa elektrotechniki i istniejące metody analityczne do rozwiązywania zagadnień inżynierskich z dziedziny elektrotechniki górniczej. GiG1A_U11 Egzamin, Kolokwium, Sprawozdanie Kompetencje społeczne M_K001 Wykazuje umiejętność konstruktywnego współdziałania jako element lub lider zespołu w zakresie realizacji zadań inżynierskich i organizacyjnych. GiG1A_K03 Aktywność na zajęciach, Zaangażowanie w pracę zespołu M_K002 Rzetelnie stara się wykonywać swoje obowiązki oraz pojmuje pryncypialne znaczenie pojęcia bezpieczeństwo pracy. GiG1A_K05 Aktywność na zajęciach, Egzamin, Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 M_W004 Posiada wiedzę z zakresu elektrotechniki przydatną do formułowania, analizy i rozwiązywania podstawowych zadań inżynierskich ze szczególnym uwzględnieniem zagadnień z dziedziny górnictwa i geologii. Ma podstawową wiedzę z zakresu automatyki. Ma podstawową wiedzę z zakresu elektrotechniki i automatyki na temat stanu aktualnego oraz trendów rozwojowych w dziedzinie technik i technologii poszczególnych elementów cyklu produkcyjnego związanego z pozyskiwaniem surowców mineralnych. Dysponuje ogólną wiedzą w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, oceny ryzyka zawodowego związanego z wykorzystaniem energii elektrycznej / 5

3 Umiejętności M_U001 M_U002 Ma umiejętność samokształcenia, wyrażającego się m. in. w samodzielnym, efektywnym przygotowywaniu się do poszczególnych form zajęć dydaktycznych objętych programem nauczania, w tym kolokwiów, egzaminów. Potrafi wykorzystywać prawa elektrotechniki i istniejące metody analityczne do rozwiązywania zagadnień inżynierskich z dziedziny elektrotechniki górniczej Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Wykazuje umiejętność konstruktywnego współdziałania jako element lub lider zespołu w zakresie realizacji zadań inżynierskich i organizacyjnych. Rzetelnie stara się wykonywać swoje obowiązki oraz pojmuje pryncypialne znaczenie pojęcia bezpieczeństwo pracy Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. Podstawowe pojęcia z zakresu elektrostatyki i teorii obwodów. Metody analizy obwodów elektrycznych. 2. Obwody jednofazowe prądu sinusoidalnie zmiennego. Metoda wykresów wektorowych. Metoda symboliczna. Moc w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego, kompensacja mocy biernej. Rezonans elektryczny. Układy trójfazowe. 3. Stany nieustalone w obwodach elektrycznych prądu stałego. Pojęcie stałej czasowej. 4. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej, obwody magnetyczne, prądy wirowe. 5. Dioda, tyrystor typu SCR. Układy prostownikowe. 6. Budowa i zasada działania maszyn prądu stałego. Prądnice prądu stałego, zjawisko samowzbudzenia prądnicy bocznikowej. Silniki prądu stałego rozruch, regulacja prędkości, hamowanie. 7. Prądnica prądu przemiennego. Pole wirujące. Zasada działania i budowa silników asynchronicznych. Silnik pierścieniowy, silnik klatkowy rozruch, regulacja prędkości, hamowanie. 8. Zasady napędu elektrycznego, podstawowe równanie ruchu. 9. Transformatory budowa, zasada działania. Układy połączeń transformatorów trójfazowych. Przesył i rozdział energii elektrycznej; sieć energetyczna kopalni; urządzenia zabezpieczające; ochrona przed rażeniem prądem elektrycznym. 10. Półprzewodnikowe przyrządy mocy. Układy energoelektroniczne w napędzie elektrycznym. Prostowniki sterowane. Przemienniki częstotliwości, falowniki. Regulacja 3 / 5

4 impulsowa napięcia stałego. 11. Podstawy automatyki. Sterowanie, a regulacja; sprzężenie zwrotne. Pojęcie stabilności. Opis liniowych układów automatyki. audytoryjne 1. <b>obwody liniowe prądu stałego w stanie ustalonym</b> Zastosowanie prawa Ohma i praw Kirchoffa. Rezystor. Przekształcanie i upraszczanie obwodów rozgałęzionych prądu stałego. Moc prądu stałego i bilans mocy w obwodzie. Dopasowanie odbiornika do źródła, sprawność źródła. Zasada superpozycji. Metoda prądów oczkowych. Przykłady obliczeniowe. 2. <b>obwody jednofazowe prądu przemiennego w stanie ustalonym</b> Parametry sygnału sinusoidalnego. Cewki i kondensatory jako elementy obwodów elektrycznych. Reaktancja. Zastosowanie metody symbolicznej liczb zespolonych. Moc czynna, bierna i pozorna. Bilans mocy. Obwód RLC. Wykres wskazowy. Impedancja. Rezonans szeregowy i równoległy. Przykłady obliczeniowe. 3. <b>wybrane przykłady obliczeniowe maszyn elektrycznych</b> Silnik obcowzbudny prądu stałego. Wyznaczanie charakterystyki naturalnej i charakterystyk sztucznych. Wyznaczanie rezystancji rozruchowych. Obliczanie sprawności. Silnik asynchroniczny klatkowy. Obliczanie poślizgu znamionowego. Przeciążalność momentem. Wzór Klossa. Obliczanie poślizgu krytycznego i prędkości krytycznej. Przykłady obliczeniowe. 4. <b>obwody magnetyczne</b> Podstawowe pojęcia magnetyzmu i prawa obwodów magnetycznych. Rozwiązywanie obwodu magnetycznego nierozgałęzionego ze szczeliną powietrzną. laboratoryjne 1. <b>rażenie prądem elektrycznym</b> Ochrona przed rażeniem. 2. <b>obwody z elementami R, L, C</b> Stany nieustalone w obwodach prądu stałego. Rezonans w obwodzie prądu sinusoidalnie zmiennego. 3. <b>półprzewodnikowe łączniki mocy. Prostowniki</b> Charakterystyki statyczne diody i tyrystora typu SCR. Prostowniki jedno i trójfazowe. 4. <b>maszyny prądu stałego</b> Charakterystyka zewnętrzna prądnicy obcowzbudnej. Rozruch, regulacja prędkości i hamowanie dynamiczne silnika obcowzbudnego. 5. <b>elementy i układy automatyki</b> Wzmacniacz operacyjny, regulatory. Stycznik, układy logiczne. 6. <b>silniki asynchroniczne</b> Rozruch, regulacja prędkości i hamowanie dynamiczne silnika pierścieniowego. Rozruch silnika klatkowego. 7. <b>układy energoelektroniczne w napędach</b> Soft Start. Przemiennik częstotliwości. Przekształtnik impulsowy prądu stałego. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest obliczana jako średnia ważona: (ocena z egzaminu x 0,6) + (ocena z ćwiczen tablicowych x 0,2) + (ocena z zajęć laboratoryjnych x 0,2) Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. 4 / 5

5 Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Bolkowski S.: Teoria obwodów elektrycznych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa, Bolkowski S., Brociek W., Rawa H.: Teoria obwodów elektrycznych zadania. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne. Warszawa, Grzbiela Cz., Machowski A.: Maszyny, urządzenia elektryczne i automatyka w przemyśle. Wydawnictwo Śląsk. Katowice, Hempowicz P. i inni: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne. Warszawa, Koziej E., Sochoń B.: Elektrotechnika i elektronika. Państwowe Wydawnictwo Naukowe. Warszawa, Suliński P.: Podstawy elektrotechniki ogólnej. Wydawnictwo AGH. Kraków, Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 14 godz 14 godz 30 godz 10 godz 1 godz 25 godz 3 godz 125 godz 5 ECTS 5 / 5