ZUT - Polska Rama Kwalifikacji / Rok 2022/2023 / Wydział Elektryczny / Elektrotechnika (N1) / Sylabus przedmiotu - Obliczenia polowe maszyn i urządzeń elektrycznych

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (N1)

Sylabus przedmiotu Obliczenia polowe maszyn i urządzeń elektrycznych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektrotechnika
Forma studiów	studia niestacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Obliczenia polowe maszyn i urządzeń elektrycznych
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Maszyn i Napędów Elektrycznych
Nauczyciel odpowiedzialny	Marcin Wardach <Marcin.Wardach@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	3,0	ECTS (formy)	3,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	12	Grupa obieralna	1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	7	9	1,4	0,50	zaliczenie
projekty	P	7	9	1,6	0,50	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Podstawowa wiedza z zakresu budowy oraz zasady działania maszyn elektrycznych.
W-2	Umiejętność modelowania obiektów 2D/3D z wykorzystaniem narzędzi CAD.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Nabycie umiejętności tworzenia modeli maszyn elektrycznych.
C-2	Ukształtowanie umiejętności definiowania parametrów symulacyjnych modelu maszyny elektrycznej pracującej jako silnik lub generator.
C-3	Nabycie umiejętności projektowania i analizy elektromechanicznych przetworników energii.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Obliczenia symulacyjne prostych układów elektromechanicznych przy użyciu MES	1
T-L-2	Wykorzystanie narzędzi symulacyjnych do badań obwodowych maszyn elektrycznych	2
T-L-3	Symulacje momentu obrotowego i napięć indukowanych w maszynie z magnesami trwałymi	2
T-L-4	Wyznaczanie charakterystyk maszyny elektrycznej (charakterystyki momentów, mapy sprawności itp.)	3
T-L-5	Zastosowanie algorytmów optymalizacyjnych do projektowania maszyn z magnesami trwałymi. Zaliczenie laboratorium.	1
		9
projekty
T-P-1	Wykonanie projektu dedykowanej maszyny elektrycznej z wykorzystaniem analiz elektromagnetycznych przy użyciu programów CAD 2D i 3D	9
		9

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.	9
A-L-2	Samodzielne studiowanie tematyki zajęć oraz przygotowanie się do zaliczenia laboratorium.	26
		35
projekty
A-P-1	Uczestnictwo w zajęciach projektowych.	9
A-P-2	Samodzielne studiowanie tematyki zajęć oraz przygotowanie się do zaliczenia projektu.	31
		40

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Metoda praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne.
M-2	Metoda praktyczna/metoda projektów.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiona po zakończeniu całego cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie samodzielnie przygotowanego i przedstawionego przez studenta sprawozdania z ćwiczeń.
S-2	Ocena podsumowująca: Ocena przygotowanego sprawozdania z projektu.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
EL_1A_C.30.2_W01 Student ma wiedze z zakresu modelowania i analizy elektromagnetycznej maszyn elektrycznych z zastosowaniem MES oraz CAD	EL_1A_W09	—	—	C-1, C-2, C-3	T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-P-1, T-L-5	M-1, M-2	S-1, S-2

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia się	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
EL_1A_C.30.2_U01 Student potrafi zamodelować maszynę elektryczną i wykonać analizę elektromagnetyczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD	EL_1A_U07, EL_1A_U08	—	—	C-1, C-2	T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5	M-1	S-1
EL_1A_C.30.2_U02 Student potrafi zaprojektować maszynę elektryczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD	EL_1A_U07, EL_1A_U08	—	—	C-3	T-P-1	M-2	S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
EL_1A_C.30.2_W01 Student ma wiedze z zakresu modelowania i analizy elektromagnetycznej maszyn elektrycznych z zastosowaniem MES oraz CAD	2,0	Student nie złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu lub student złożył sprawozdania, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia się	Ocena	Kryterium oceny
EL_1A_C.30.2_U01 Student potrafi zamodelować maszynę elektryczną i wykonać analizę elektromagnetyczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD	2,0	Student nie złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych lub student złożył sprawozdanie, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.
EL_1A_C.30.2_U02 Student potrafi zaprojektować maszynę elektryczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD	2,0	Student nie złożył sprawozdania z projektu lub student złożył sprawozdanie, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.

Literatura podstawowa

Janusz Turowski, Elektrodynamika techniczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2014, 3

Literatura dodatkowa

Damian Hallmann, Piotr Jankowski, Przykłady obliczeń wolnozmiennych pól magnetycznych w środowisku Ansys-Maxwell, Uniwersytet Morski w Gdyni, 2016, I

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Obliczenia symulacyjne prostych układów elektromechanicznych przy użyciu MES	1
T-L-2	Wykorzystanie narzędzi symulacyjnych do badań obwodowych maszyn elektrycznych	2
T-L-3	Symulacje momentu obrotowego i napięć indukowanych w maszynie z magnesami trwałymi	2
T-L-4	Wyznaczanie charakterystyk maszyny elektrycznej (charakterystyki momentów, mapy sprawności itp.)	3
T-L-5	Zastosowanie algorytmów optymalizacyjnych do projektowania maszyn z magnesami trwałymi. Zaliczenie laboratorium.	1
		9

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Wykonanie projektu dedykowanej maszyny elektrycznej z wykorzystaniem analiz elektromagnetycznych przy użyciu programów CAD 2D i 3D	9
		9

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.	9
A-L-2	Samodzielne studiowanie tematyki zajęć oraz przygotowanie się do zaliczenia laboratorium.	26
		35

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

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Uczestnictwo w zajęciach projektowych.	9
A-P-2	Samodzielne studiowanie tematyki zajęć oraz przygotowanie się do zaliczenia projektu.	31
		40

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	EL_1A_C.30.2_W01	Student ma wiedze z zakresu modelowania i analizy elektromagnetycznej maszyn elektrycznych z zastosowaniem MES oraz CAD
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-1	Nabycie umiejętności tworzenia modeli maszyn elektrycznych.
	C-2	Ukształtowanie umiejętności definiowania parametrów symulacyjnych modelu maszyny elektrycznej pracującej jako silnik lub generator.
	C-3	Nabycie umiejętności projektowania i analizy elektromechanicznych przetworników energii.
Treści programowe	T-L-1	Obliczenia symulacyjne prostych układów elektromechanicznych przy użyciu MES
	T-L-2	Wykorzystanie narzędzi symulacyjnych do badań obwodowych maszyn elektrycznych
	T-L-3	Symulacje momentu obrotowego i napięć indukowanych w maszynie z magnesami trwałymi
	T-L-4	Wyznaczanie charakterystyk maszyny elektrycznej (charakterystyki momentów, mapy sprawności itp.)
	T-P-1	Wykonanie projektu dedykowanej maszyny elektrycznej z wykorzystaniem analiz elektromagnetycznych przy użyciu programów CAD 2D i 3D
	T-L-5	Zastosowanie algorytmów optymalizacyjnych do projektowania maszyn z magnesami trwałymi. Zaliczenie laboratorium.
Metody nauczania	M-1	Metoda praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne.
Metody nauczania	M-2	Metoda praktyczna/metoda projektów.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiona po zakończeniu całego cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie samodzielnie przygotowanego i przedstawionego przez studenta sprawozdania z ćwiczeń.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Ocena przygotowanego sprawozdania z projektu.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu lub student złożył sprawozdania, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych i projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	EL_1A_C.30.2_U01	Student potrafi zamodelować maszynę elektryczną i wykonać analizę elektromagnetyczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U07	Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania elementów, maszyn oraz urządzeń elektrycznych i przekształtników energii elektrycznej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U08	Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do symulacji, projektowania i weryfikacji elementów, urządzeń i maszyn elektrycznych, przekształtników oraz prostych instalacji elektrycznych
Cel przedmiotu	C-1	Nabycie umiejętności tworzenia modeli maszyn elektrycznych.
Cel przedmiotu	C-2	Ukształtowanie umiejętności definiowania parametrów symulacyjnych modelu maszyny elektrycznej pracującej jako silnik lub generator.
Treści programowe	T-L-1	Obliczenia symulacyjne prostych układów elektromechanicznych przy użyciu MES
	T-L-2	Wykorzystanie narzędzi symulacyjnych do badań obwodowych maszyn elektrycznych
	T-L-3	Symulacje momentu obrotowego i napięć indukowanych w maszynie z magnesami trwałymi
	T-L-4	Wyznaczanie charakterystyk maszyny elektrycznej (charakterystyki momentów, mapy sprawności itp.)
	T-L-5	Zastosowanie algorytmów optymalizacyjnych do projektowania maszyn z magnesami trwałymi. Zaliczenie laboratorium.
Metody nauczania	M-1	Metoda praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Ocena wystawiona po zakończeniu całego cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie samodzielnie przygotowanego i przedstawionego przez studenta sprawozdania z ćwiczeń.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych lub student złożył sprawozdanie, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia się	EL_1A_C.30.2_U02	Student potrafi zaprojektować maszynę elektryczną przy pomocy narzędzi wykorzystujących MES oraz CAD
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U07	Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania elementów, maszyn oraz urządzeń elektrycznych i przekształtników energii elektrycznej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	EL_1A_U08	Potrafi posłużyć się właściwie dobranymi środowiskami programistycznymi, symulatorami oraz narzędziami komputerowo wspomaganego projektowania do symulacji, projektowania i weryfikacji elementów, urządzeń i maszyn elektrycznych, przekształtników oraz prostych instalacji elektrycznych
Cel przedmiotu	C-3	Nabycie umiejętności projektowania i analizy elektromechanicznych przetworników energii.
Treści programowe	T-P-1	Wykonanie projektu dedykowanej maszyny elektrycznej z wykorzystaniem analiz elektromagnetycznych przy użyciu programów CAD 2D i 3D
Metody nauczania	M-2	Metoda praktyczna/metoda projektów.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Ocena przygotowanego sprawozdania z projektu.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	Student nie złożył sprawozdania z projektu lub student złożył sprawozdanie, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 0-50%.
	3,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 51-60%.
	3,5	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 61-70%.
	4,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 71-80%.
	4,5	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 81-90%.
	5,0	Student złożył sprawozdanie z projektu, w którym zadanie, z części dotyczącej efektu kształcenia, zostało zrealizowane w zakresie 91-100%.