ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2018/2019 / Wydział Elektryczny / Elektrotechnika (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S1)

Sylabus przedmiotu Napęd elektryczny:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektrotechnika
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Napęd elektryczny
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych
Nauczyciel odpowiedzialny	Ryszard Pałka <Ryszard.Palka@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	5,0	ECTS (formy)	5,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	5	15	2,0	0,38	zaliczenie
wykłady	W	5	30	3,0	0,62	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Wymagana jest wiedza z zakresu podstaw elektrotechniki.
W-2	Wymagana jest wiedza z zakresu maszyn elektrycznych.
W-3	Wymagana jest widza z zakresu energoelektroniki (dopuszcza się realizację równoległą tego przedmiotu).

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zdobycie wiedzy na temat podstaw napędu elektrycznego.
C-2	Poznanie podstawowych charakterystyk maszyn elektrycznych oraz maszyn roboczych.
C-3	Poznanie metod regulacji prędkości obrotowej, rozruchu oraz hamowania maszyn elektrycznych.
C-4	Poznanie złożonych układów napędowych opartych na maszynach elektrycznych.
C-5	Nabycie wiedzy umożliwiającej poprawny dobór silników elektrycznych oraz metod ich regulacji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie i zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.	3
T-L-2	Hamowanie silnikami elektrycznymi.	2
T-L-3	Regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.	4
T-L-4	Rozruch silnika asynchronicznego.	2
T-L-5	Regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.	4
		15
wykłady
T-W-1	Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Definicja sztywności charakterystyki. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.	3
T-W-2	Silnik prądu stałego, podstawowe definicje. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.	4
T-W-3	Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych w złożonych układach napędowych.	1
T-W-4	Silnik asynchroniczny, podstawowe definicje (moment krytyczny, poślizg krytyczny), wzór Klossa. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.	6
T-W-5	Układy napędowe silników asynchronicznych z dodatkową siłą elektromotoryczną.	2
T-W-6	Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.	4
T-W-7	Grzanie i chłodzenie maszyn elektrycznych.	2
T-W-8	Klasyfikacja rodzajów pracy napędów oraz stopnia ochrony maszyn. Określenie dopuszczalnej liczby włączeń silników przy pracy przerywanej.	4
T-W-9	Dobór mocy silnika metodą strat średnich, prądu, momentu i mocy zastępczej.	2
T-W-10	"Case study" wybranych układów napędowych.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych.	30
		60
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Uzupełnienie wiedzy z literatury.	30
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia zajęć.	30
		90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny.
M-2	Wykład problemowy.
M-3	Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
M-4	Cwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena formująca na podstawie pisemnych lub ustnych odpowiedzi na temat związany z danym ćwiczeniem oraz złożonych sprawozdań
S-2	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena podsumowująca wystawiona na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i sprawozdań.
S-3	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (wykład): - ocena podsumowująca na postawie zaliczenia pisemnego oraz rozmowy ze studentem

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
EL_1A_C15_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również metod regulacji parametrów układu napędowego.	EL_1A_W07, EL_1A_W09	—	—	C-5	T-L-5, T-L-4, T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-W-6, T-W-10, T-W-3, T-W-9, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-1, T-W-2	M-1, M-2, M-3	S-1, S-2, S-3

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
EL_1A_C15_U01 Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania układem napędowym.	EL_1A_U09, EL_1A_U16, EL_1A_U18	—	—	C-5	T-W-10, T-W-9, T-W-8	M-1, M-2, M-3	S-1, S-2
EL_1A_C15_U02 Student potrafi narysować podstawowe charakterystyki maszyny elektrycznej, potrafi dobrać prawidłowo metody i aparaturę w celu wyznaczenia podstawowych wielkości charakteryzujących układ napędowy. Potrafi połączyć i uruchomić prosty układa napędowego.	EL_1A_U09, EL_1A_U16, EL_1A_U18	—	—	C-4, C-3, C-2, C-1	T-L-4, T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-W-6, T-W-10, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-2	M-1, M-2, M-3, M-4	S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
EL_1A_C15_W01 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również metod regulacji parametrów układu napędowego.	2,0
	3,0	Student posiada podstawową wiedzę z zakresu napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów układu napędowego.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
EL_1A_C15_U01 Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania układem napędowym.	2,0
	3,0	Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania układem napędowym.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0
EL_1A_C15_U02 Student potrafi narysować podstawowe charakterystyki maszyny elektrycznej, potrafi dobrać prawidłowo metody i aparaturę w celu wyznaczenia podstawowych wielkości charakteryzujących układ napędowy. Potrafi połączyć i uruchomić prosty układa napędowego.	2,0
	3,0	Student potrafi narysować podstawowe charakterystyki maszyny elektrycznej, potrafi dobrać prawidłowo metody i aparaturę w celu wyznaczenia podstawowych wielkości charakteryzujących układ napędowy. Potrafi połączyć i uruchomić prosty układ napędowego.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Kazimierkowski M.P., Kalus M., Polski program efektywnego wykorzystania energii w napędach elektrycznych, Krajowa Agencja Poszanowania Energii S.A., Warszawa, 2004, http://www.portal.pemp.pl/

Literatura dodatkowa

Drury B., The Control Techniques Drives and Controls Handbook, The Institution of Engineering and Technology, United Kingdom, 2009, Second edition
Barnes M., Practical Variable Speed Drives and Power Electronics, Elsevier, 2003
El-Sharkawi M., Fundamentals of Electric Drives, Brooks/Cole, 2000
Trzynadlowski A. M., Control of Induction Motors, Academic Press, 2001
Kiel E., Drive Solutions - Mechatronics for Production and Logistics, Springer-Verlag, 2008
Krishnan R., Electric motor drives: modeling, analysis, and control, Prentice Hall, 2001
Seung-Ki Sul, Control of Electric Machine Drive Systems, John Wiley & Sons, 2011
Agrawal K. C., Industrial power engineering and applications handbook, Newnes, 2001

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie i zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.	3
T-L-2	Hamowanie silnikami elektrycznymi.	2
T-L-3	Regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.	4
T-L-4	Rozruch silnika asynchronicznego.	2
T-L-5	Regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.	4
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Definicja sztywności charakterystyki. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.	3
T-W-2	Silnik prądu stałego, podstawowe definicje. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.	4
T-W-3	Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych w złożonych układach napędowych.	1
T-W-4	Silnik asynchroniczny, podstawowe definicje (moment krytyczny, poślizg krytyczny), wzór Klossa. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.	6
T-W-5	Układy napędowe silników asynchronicznych z dodatkową siłą elektromotoryczną.	2
T-W-6	Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.	4
T-W-7	Grzanie i chłodzenie maszyn elektrycznych.	2
T-W-8	Klasyfikacja rodzajów pracy napędów oraz stopnia ochrony maszyn. Określenie dopuszczalnej liczby włączeń silników przy pracy przerywanej.	4
T-W-9	Dobór mocy silnika metodą strat średnich, prądu, momentu i mocy zastępczej.	2
T-W-10	"Case study" wybranych układów napędowych.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach.	15
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Przygotowanie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych.	30
		60

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

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Uzupełnienie wiedzy z literatury.	30
A-W-3	Przygotowanie do zaliczenia zajęć.	30
		90

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	EL_1A_C15_W01	Student posiada podstawową wiedzę z zakresu napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również metod regulacji parametrów układu napędowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_W07	Ma podstawową wiedzę w zakresie prostych systemów elektronicznych oraz przyrządów i urządzeń stosowanych w energoelektronicznych przekształtnikach energii elektrycznej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_W09	Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie maszyn elektrycznych, ich charakterystyk, zastosowań i technik wykorzystania oraz układów generacji i wykorzystania energii opartych o te maszyny
Cel przedmiotu	C-5	Nabycie wiedzy umożliwiającej poprawny dobór silników elektrycznych oraz metod ich regulacji.
Treści programowe	T-L-5	Regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.
	T-L-4	Rozruch silnika asynchronicznego.
	T-L-2	Hamowanie silnikami elektrycznymi.
	T-L-1	Wprowadzenie i zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.
	T-L-3	Regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.
	T-W-6	Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.
	T-W-10	"Case study" wybranych układów napędowych.
	T-W-3	Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych w złożonych układach napędowych.
	T-W-9	Dobór mocy silnika metodą strat średnich, prądu, momentu i mocy zastępczej.
	T-W-4	Silnik asynchroniczny, podstawowe definicje (moment krytyczny, poślizg krytyczny), wzór Klossa. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.
	T-W-5	Układy napędowe silników asynchronicznych z dodatkową siłą elektromotoryczną.
	T-W-7	Grzanie i chłodzenie maszyn elektrycznych.
	T-W-8	Klasyfikacja rodzajów pracy napędów oraz stopnia ochrony maszyn. Określenie dopuszczalnej liczby włączeń silników przy pracy przerywanej.
	T-W-1	Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Definicja sztywności charakterystyki. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.
	T-W-2	Silnik prądu stałego, podstawowe definicje. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
	M-2	Wykład problemowy.
	M-3	Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena formująca na podstawie pisemnych lub ustnych odpowiedzi na temat związany z danym ćwiczeniem oraz złożonych sprawozdań
	S-2	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena podsumowująca wystawiona na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i sprawozdań.
	S-3	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (wykład): - ocena podsumowująca na postawie zaliczenia pisemnego oraz rozmowy ze studentem
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student posiada podstawową wiedzę z zakresu napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów układu napędowego.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	EL_1A_C15_U01	Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania układem napędowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U09	Potrafi porównać rozwiązania projektowe elementów, urządzeń i maszyn elektrycznych oraz instalacji elektrycznych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne (pobór mocy, koszt, funkcjonalność itp.)
	EL_1A_U16	Potrafi zaprojektować prosty obwód energoelektroniczny korzystając ze specjalistycznego oprogramowania
	EL_1A_U18	Potrafi dobrać konfigurację rozwiązania napędowego oraz dokonać jego wstępnej oceny techniczno-ekonomicznej
Cel przedmiotu	C-5	Nabycie wiedzy umożliwiającej poprawny dobór silników elektrycznych oraz metod ich regulacji.
Treści programowe	T-W-10	"Case study" wybranych układów napędowych.
	T-W-9	Dobór mocy silnika metodą strat średnich, prądu, momentu i mocy zastępczej.
	T-W-8	Klasyfikacja rodzajów pracy napędów oraz stopnia ochrony maszyn. Określenie dopuszczalnej liczby włączeń silników przy pracy przerywanej.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
	M-2	Wykład problemowy.
	M-3	Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena formująca na podstawie pisemnych lub ustnych odpowiedzi na temat związany z danym ćwiczeniem oraz złożonych sprawozdań
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena podsumowująca wystawiona na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i sprawozdań.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania układem napędowym.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	EL_1A_C15_U02	Student potrafi narysować podstawowe charakterystyki maszyny elektrycznej, potrafi dobrać prawidłowo metody i aparaturę w celu wyznaczenia podstawowych wielkości charakteryzujących układ napędowy. Potrafi połączyć i uruchomić prosty układa napędowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U09	Potrafi porównać rozwiązania projektowe elementów, urządzeń i maszyn elektrycznych oraz instalacji elektrycznych ze względu na zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne (pobór mocy, koszt, funkcjonalność itp.)
	EL_1A_U16	Potrafi zaprojektować prosty obwód energoelektroniczny korzystając ze specjalistycznego oprogramowania
	EL_1A_U18	Potrafi dobrać konfigurację rozwiązania napędowego oraz dokonać jego wstępnej oceny techniczno-ekonomicznej
Cel przedmiotu	C-4	Poznanie złożonych układów napędowych opartych na maszynach elektrycznych.
	C-3	Poznanie metod regulacji prędkości obrotowej, rozruchu oraz hamowania maszyn elektrycznych.
	C-2	Poznanie podstawowych charakterystyk maszyn elektrycznych oraz maszyn roboczych.
	C-1	Zdobycie wiedzy na temat podstaw napędu elektrycznego.
Treści programowe	T-L-4	Rozruch silnika asynchronicznego.
	T-L-2	Hamowanie silnikami elektrycznymi.
	T-L-1	Wprowadzenie i zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.
	T-L-3	Regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.
	T-W-6	Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.
	T-W-10	"Case study" wybranych układów napędowych.
	T-W-3	Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych w złożonych układach napędowych.
	T-W-4	Silnik asynchroniczny, podstawowe definicje (moment krytyczny, poślizg krytyczny), wzór Klossa. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych.
	T-W-5	Układy napędowe silników asynchronicznych z dodatkową siłą elektromotoryczną.
	T-W-7	Grzanie i chłodzenie maszyn elektrycznych.
	T-W-1	Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Definicja sztywności charakterystyki. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.
	T-W-2	Silnik prądu stałego, podstawowe definicje. Rozruch, hamowanie oraz regulacja prędkości obrotowej silników prądu stałego.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
	M-2	Wykład problemowy.
	M-3	Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
	M-4	Cwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena formująca na podstawie pisemnych lub ustnych odpowiedzi na temat związany z danym ćwiczeniem oraz złożonych sprawozdań
	S-2	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (laboratorium): - ocena podsumowująca wystawiona na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń i sprawozdań.
	S-3	Ocena podsumowująca: Sposób oceny (wykład): - ocena podsumowująca na postawie zaliczenia pisemnego oraz rozmowy ze studentem
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student potrafi narysować podstawowe charakterystyki maszyny elektrycznej, potrafi dobrać prawidłowo metody i aparaturę w celu wyznaczenia podstawowych wielkości charakteryzujących układ napędowy. Potrafi połączyć i uruchomić prosty układ napędowego.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0