ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2014/2015 / Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki / Mechatronika (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechatronika (S1)

Sylabus przedmiotu Napędy elektryczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Mechatronika
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Napędy elektryczne
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny	Arkadiusz Parus <Arkadiusz.Parus@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	5,0	ECTS (formy)	5,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	4	30	2,5	0,38	zaliczenie
wykłady	W	4	30	2,5	0,62	egzamin

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Zaliczine kursy fizyki i elektrotechniki, ukończony kurs podstaw automatyki.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Nabycie wiedzy w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów napędowych z silnikami elektrycznymi. Poznanie metod i nabycie umiejętnosci wyznaczania podstawowych parametrów i charakterystyk.
C-2	Nabycie umiejętności pracy w grupie.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Badanie silnika asynchronicznego	4
T-L-2	Badanie silnika krokowego	4
T-L-3	Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu	6
T-L-4	Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego	6
T-L-5	Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego	10
		30
wykłady
T-W-1	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego	4
T-W-2	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego	6
T-W-3	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.	6
T-W-4	Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.	4
T-W-5	Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.	6
T-W-6	Układy pomiarowe położenia i prędkości	4
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Przygotowanie do ćwiczeń na podstawie podanej literatury i/lub instrukcji.	15
A-L-2	Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń.	15
A-L-3	Przygotowanie się do zaliczeń.	14
A-L-4	Uczestniczenie w zajęciach laboratoryjnych.	30
		74
wykłady
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-W-2	Przygotowanie się do egzaminu	10
A-W-3	Studiowanie literatury	20
A-W-4	Samodzielne rozwiązywanie zadań	15
		75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
S-2	Ocena podsumowująca: Średnia ze stopni uzyskanych z zaliczeń ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3	Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ME_1A_B21_W01 W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasadę działania wybranych silników elektrycznych oraz scharakteryzować właściwości napędu z zastosowaniem określonego typu silnika.	ME_1A_W03	T1A_W03	—	C-1	T-L-3, T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ME_1A_B21_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wyznaczyć typowe charakterystyki silników elektrycznych, zamodelować układ napędowy z silnikiem elektrycznym. Powinien dokonać analizy właściwości serwonapędu.	ME_1A_U09, ME_1A_U06	T1A_U03, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15	InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07	C-1	T-L-3, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ME_1A_B21_K01 Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.	ME_1A_K01, ME_1A_K03	T1A_K01, T1A_K03	—	C-2	T-L-3, T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-5	M-2	S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ME_1A_B21_W01 W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasadę działania wybranych silników elektrycznych oraz scharakteryzować właściwości napędu z zastosowaniem określonego typu silnika.	2,0	Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
	3,0	Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
	3,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
	4,0	Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
	4,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
	5,0	Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ME_1A_B21_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wyznaczyć typowe charakterystyki silników elektrycznych, zamodelować układ napędowy z silnikiem elektrycznym. Powinien dokonać analizy właściwości serwonapędu.	2,0	Nie jest w stanie przeprowadzić podstawowych pomiarów oraz wyznaczyć na ich podstawie zadanych charakterystyk. Nie jest w stanie prowidłowo zamodelować elementów układu napędowego z silnikiem elektrycznycznym.
	3,0	Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
	3,5	Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
	4,0	Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych pomiarów.
	4,5	Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
	5,0	Student realizuje ćwiaczenia w sposób aktywny. Ma umiejętność kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Potrafi ocenić wyniki pomiarów i wyciągnąć prawidłowe wnioski na ich podstawie. Jest w stanie zaproponować modyfikację układu w celu osiągnięcia zamierzonego rezultatu.

Literatura podstawowa

Kosmol Jan, Laboratorium z napędu i sterowania elektrycznego obrabiarek : praca zbiorowa, Politechnika Śląska, Gliwice, 2000
Tunia Henryk, Automatyka napędu przekształtnikowego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1987
Pritchow Günter, Technika sterowania obrabiarkami i robotami przemysłowymi, Ofic. Wydaw. PWr, Wrocław, 1995
Kosmol Jan, Serwonapędy obrabiarek sterowanych numerycznie, WNT, Warszawa, 1998

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Badanie silnika asynchronicznego	4
T-L-2	Badanie silnika krokowego	4
T-L-3	Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu	6
T-L-4	Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego	6
T-L-5	Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego	10
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego	4
T-W-2	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego	6
T-W-3	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.	6
T-W-4	Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.	4
T-W-5	Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.	6
T-W-6	Układy pomiarowe położenia i prędkości	4
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Przygotowanie do ćwiczeń na podstawie podanej literatury i/lub instrukcji.	15
A-L-2	Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń.	15
A-L-3	Przygotowanie się do zaliczeń.	14
A-L-4	Uczestniczenie w zajęciach laboratoryjnych.	30
		74

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestniczenie w zajęciach	30
A-W-2	Przygotowanie się do egzaminu	10
A-W-3	Studiowanie literatury	20
A-W-4	Samodzielne rozwiązywanie zadań	15
		75

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ME_1A_B21_W01	W wyniku przeprowadzonego procesu dydaktycznego student powinien być w stanie objaśnić zasadę działania wybranych silników elektrycznych oraz scharakteryzować właściwości napędu z zastosowaniem określonego typu silnika.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ME_1A_W03	Ma teoretycznie podbudowaną wiedzę ogólną w zakresie mechaniki, wytrzymałości konstrukcji mechanicznych, elektroniki, elektrotechniki, informatyki, sztucznej inteligencji, układów sterowania i napędów oraz metrologii i systemów pomiarowych umożliwiających opis i rozumienie zagadnień technicznych w obszarze mechatroniki.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Nabycie wiedzy w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów napędowych z silnikami elektrycznymi. Poznanie metod i nabycie umiejętnosci wyznaczania podstawowych parametrów i charakterystyk.
Treści programowe	T-L-3	Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
	T-L-2	Badanie silnika krokowego
	T-L-1	Badanie silnika asynchronicznego
	T-L-4	Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego
	T-L-5	Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego
	T-W-1	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego
	T-W-2	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego
	T-W-3	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.
	T-W-4	Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.
	T-W-6	Układy pomiarowe położenia i prędkości
	T-W-5	Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Średnia ze stopni uzyskanych z zaliczeń ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
	3,0	Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
	3,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
	4,0	Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
	4,5	Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
	5,0	Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ME_1A_B21_U01	W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie wyznaczyć typowe charakterystyki silników elektrycznych, zamodelować układ napędowy z silnikiem elektrycznym. Powinien dokonać analizy właściwości serwonapędu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ME_1A_U09	Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie metodami analitycznymi, symulacyjnymi i za pomocą eksperymentu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ME_1A_U06	Potrafi posługiwać się oprogramowaniem wspomagającym procesy projektowania, symulacji i badań układów mechanicznych, elektrycznych i mechatronicznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U03	potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	T1A_U15	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_U01	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	InzA_U02	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	InzA_U07	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
Cel przedmiotu	C-1	Nabycie wiedzy w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów napędowych z silnikami elektrycznymi. Poznanie metod i nabycie umiejętnosci wyznaczania podstawowych parametrów i charakterystyk.
Treści programowe	T-L-3	Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
	T-W-1	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego
	T-W-2	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego
	T-W-3	Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.
	T-W-4	Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.
	T-W-6	Układy pomiarowe położenia i prędkości
	T-W-5	Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Średnia ze stopni uzyskanych z zaliczeń ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Nie jest w stanie przeprowadzić podstawowych pomiarów oraz wyznaczyć na ich podstawie zadanych charakterystyk. Nie jest w stanie prowidłowo zamodelować elementów układu napędowego z silnikiem elektrycznycznym.
	3,0	Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
	3,5	Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
	4,0	Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych pomiarów.
	4,5	Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
	5,0	Student realizuje ćwiaczenia w sposób aktywny. Ma umiejętność kojarzenia i analizy nabytej wiedzy. Potrafi ocenić wyniki pomiarów i wyciągnąć prawidłowe wnioski na ich podstawie. Jest w stanie zaproponować modyfikację układu w celu osiągnięcia zamierzonego rezultatu.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ME_1A_B21_K01	Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ME_1A_K01	Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się celem utrzymania poziomu i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ME_1A_K03	Potrafi pracować i współdziałać w grupie.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_K01	rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
	T1A_K03	potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
Cel przedmiotu	C-2	Nabycie umiejętności pracy w grupie.
Treści programowe	T-L-3	Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
	T-L-2	Badanie silnika krokowego
	T-L-1	Badanie silnika asynchronicznego
	T-L-4	Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego
	T-L-5	Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego
Metody nauczania	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.