Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

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 dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL4 30 2,50,38zaliczenie
wykładyW4 30 2,50,62egzamin

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Badanie silnika asynchronicznego4
T-L-2Badanie silnika krokowego4
T-L-3Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu6
T-L-4Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego6
T-L-5Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego10
30
wykłady
T-W-1Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego4
T-W-2Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego6
T-W-3Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.6
T-W-4Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.4
T-W-5Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.6
T-W-6Układy pomiarowe położenia i prędkości4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Przygotowanie do ćwiczeń na podstawie podanej literatury i/lub instrukcji.15
A-L-2Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń.15
A-L-3Przygotowanie się do zaliczeń.14
A-L-4Uczestniczenie w zajęciach laboratoryjnych.30
74
wykłady
A-W-1Uczestniczenie w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie się do egzaminu10
A-W-3Studiowanie literatury20
A-W-4Samodzielne rozwiązywanie zadań15
75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_B14_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_W03T1A_W03—C-1T-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-5M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_B14_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_U06T1A_U03, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07C-1T-L-3, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-6, T-W-5M-1, M-2S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ME_1A_B14_K01
Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.		ME_1A_K01, ME_1A_K03T1A_K01, T1A_K03—C-2T-L-3, T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-5M-2S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_B14_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.		2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ME_1A_B14_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.		2,0Nie 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.
3,0Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych pomiarów.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student 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

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

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Badanie silnika asynchronicznego4
T-L-2Badanie silnika krokowego4
T-L-3Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu6
T-L-4Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego6
T-L-5Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego10
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego4
T-W-2Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego6
T-W-3Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.6
T-W-4Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.4
T-W-5Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.6
T-W-6Układy pomiarowe położenia i prędkości4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Przygotowanie do ćwiczeń na podstawie podanej literatury i/lub instrukcji.15
A-L-2Opracowanie sprawozdań z ćwiczeń.15
A-L-3Przygotowanie się do zaliczeń.14
A-L-4Uczestniczenie w zajęciach laboratoryjnych.30
74
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestniczenie w zajęciach30
A-W-2Przygotowanie się do egzaminu10
A-W-3Studiowanie literatury20
A-W-4Samodzielne rozwiązywanie zadań15
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_B14_W01W 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 studiówME_1A_W03Ma 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 kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów napędowych z silnikami elektrycznymi. Poznanie metod i nabycie umiejętnosci wyznaczania podstawowych parametrów i charakterystyk.
Treści programoweT-L-3Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
T-L-2Badanie silnika krokowego
T-L-1Badanie silnika asynchronicznego
T-L-4Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego
T-L-5Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego
T-W-1Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego
T-W-2Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego
T-W-3Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.
T-W-4Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.
T-W-6Układy pomiarowe położenia i prędkości
T-W-5Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
S-2Ocena podsumowująca: Średnia ze stopni uzyskanych z zaliczeń ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Popełnia błędy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Student opanował wiedzę z przedmiotu. Nie potrafi wykorzystać jej w sposób kreatywny. Jest w stanie dokonać analizy problemu i zaproponować typowe rozwiązanie. Popełnia nieliczne błędy.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student wykorzystuje przyswojoną wiedzę w sposób kreatywny. Analizuje problem i proponuje nieszablonowe rozwiązania. Nie popełnia błędów.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_B14_U01W 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 studiówME_1A_U09Potrafi rozwiązywać zadania inżynierskie metodami analitycznymi, symulacyjnymi i za pomocą eksperymentu.
ME_1A_U06Potrafi posługiwać się oprogramowaniem wspomagającym procesy projektowania, symulacji i badań układów mechanicznych, elektrycznych i mechatronicznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U03potrafi 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_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U15potrafi 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 inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U07potrafi 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 przedmiotuC-1Nabycie wiedzy w zakresie budowy, zasady działania i właściwości układów napędowych z silnikami elektrycznymi. Poznanie metod i nabycie umiejętnosci wyznaczania podstawowych parametrów i charakterystyk.
Treści programoweT-L-3Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
T-W-1Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu stałego
T-W-2Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych prądu przemiennego
T-W-3Budowa, właściwości i zastosowanie silników elektrycznych BLDC, kubełkowych, tarczowych, krokowych.
T-W-4Struktura serwomechanizmu analogowego - właściwości statyczne, dynamiczne, wskaźniki jakości.
T-W-6Układy pomiarowe położenia i prędkości
T-W-5Układy zasilania, regulacji prędkości silnków prądu stałego, przemiennego. Rozruch, hamowanie.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena z egzaminu końcowego weryfikująca stopień opanowania treści przedmiotowych przez studenta.
S-2Ocena podsumowująca: Średnia ze stopni uzyskanych z zaliczeń ćwiczeń laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie 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.
3,0Student realizuje ćwiczenia praktyczne w sposób bierny. Wnioskowanie na podstawie uzyskanych danych realizuje poprawnie ale sprawia mu to trudności.
3,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 3,0 i 4,0.
4,0Bierze czynny udział w ćwiczeniach laboratoryjnych. Wyciąga poprawne wnioski na podstawie przeprowadzonych pomiarów.
4,5Student posiadł umiejętności w stopniu pośrednim, między oceną 4,0 i 5,0.
5,0Student 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.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaME_1A_B14_K01Kształtowanie postawy studenta w celu uzyskania świadomości konieczności ciągłego rozwoju osobistego oraz pracy zespołowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówME_1A_K01Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się celem utrzymania poziomu i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
ME_1A_K03Potrafi pracować i współdziałać w grupie.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K03potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
Cel przedmiotuC-2Nabycie umiejętności pracy w grupie.
Treści programoweT-L-3Badanie właściwości i parametrów układów serwonapędu
T-L-2Badanie silnika krokowego
T-L-1Badanie silnika asynchronicznego
T-L-4Modelowanie układu serwonapędu z silnikiem prądu stałego
T-L-5Modelowanie silnika asynchronicznego prądu przemiennego
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena kompetencji personalnych i społecznych - intuicyjna w formie aprobaty.