Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S2)

Sylabus przedmiotu Projektowanie elektrycznych systemów napędowych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Elektrotechnika
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Projektowanie elektrycznych systemów napędowych
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Elektroenergetyki i Napędów Elektrycznych
Nauczyciel odpowiedzialny Ryszard Pałka <Ryszard.Palka@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Ryszard Pałka <Ryszard.Palka@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 5 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
projektyP2 45 2,50,44zaliczenie
wykładyW2 30 1,50,56egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wymagana jest wiedza z zakresu maszyn elektrycznych.
W-2Wymagana jest wiedza z zakresu podstaw napędu elektrycznego.
W-3Wymagana jest wiedza z zakresu energoelektroniki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Rozszerzenie wiedzy z zakresu napędu elektrycznego.
C-2Zdobycie wiedzy umożliwiającej projektowanie systemów napędowych uwzględniające kryterium techniczno-ekonomiczne.
C-3Zdobycie wiedzy umożliwiającej przeprowadzenie audytu energetycznego w napędach elektrycznych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wprowadzenie do projektowania systemów napędowych.2
T-P-2Omówienie narzędzi wspomagających projektowanie systemów napędowych.4
T-P-3Projekt wybranego systemu napędowego lub instalacji przemysłowej w skład której wejdzie: określenie mocy zapotrzebowanej przez maszynę roboczą, określenie jej dynamiki, dobór silnika i układów przekształtnikowych do regulacji parametrów pracy systemu napędowego oraz zabezpieczeń i układów dodatkowych oraz przeprowadzenie audytu energetycznego.35
T-P-4Prezentacja wykonanego projektu.4
45
wykłady
T-W-1Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.2
T-W-2Napędy z silnikami prądu stałego.2
T-W-3Napędy z silnikami indukcyjnymi prądu przemiennego.2
T-W-4Napędy z silnikami z magnesami trwałymi.2
T-W-5Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.2
T-W-6Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych, w tym również w złożonych układach napędowych.2
T-W-7Zagadnienia energooszczędności w nieregulowanym i regulowanym napędzie elektrycznym.3
T-W-8Kryteria projektowania napędu energooszczędnego, optymalizacja uwzględniająca kryterium techniczno-ekonomiczne.5
T-W-9Normy i przepisy prawne, dyrektywy unijne (LVD, EMC, MD), bezpieczeństwo maszyn, wymagania stawiana układom napędowym, proces redukcji ryzyka, identyfikacja zagrożeń, kategorie bezpieczeństwa i zatrzymania maszyn, wymagania BHP, system oceny zgodności, znak CE, deklaracja zgodności.3
T-W-10"Case study" wybranych układów napędowych.7
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.45
A-P-2Praca własna nad projektem.30
75
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.8
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.7
45

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Sposób oceny (projekt): - ocena podsumowująca na podstawie przedstawionego i obronionego projektu.
S-2Ocena podsumowująca: Sposób oceny (wykład): - ocena podsumowująca na podstawie egzaminu pisemnego oraz rozmowy ze studentem.

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
EL_2A_O04-01_W01
Student opanował podstawową wiedzę z zakresu systemów napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów systemu napędowego.		EL_2A_W10, EL_2A_W03——C-3, C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-10, T-W-9M-1, M-2, M-3S-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
EL_2A_O04-01_U01
Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania systemem napędowym.		EL_2A_U02, EL_2A_U09, EL_2A_U11, EL_2A_U15, EL_2A_U17——C-3, C-1, C-2T-P-2, T-P-4, T-P-1, T-P-3, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-10, T-W-9M-1, M-2, M-3, M-4S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_O04-01_W01
Student opanował podstawową wiedzę z zakresu systemów napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów systemu napędowego.		2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu systemów napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów systemu napędowego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
EL_2A_O04-01_U01
Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania systemem napędowym.		2,0
3,0Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania systemem napędowym.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Andriejew W. P., Sabinin J. A., Podstawy napędu elektrycznego, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1966
  2. Gogolewski Z., Kuczewski Z, Napęd elektryczny, Wydawnictwo Naukowo-Technicznych, Warszawska, 1972, 5 zm.
  3. Bielawski S., Teoria napędu elektrycznego, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1978
  4. 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

  1. Drury B., The Control Techniques Drives and Controls Handbook, The Institution of Engineering and Technology, United Kingdom, 2009, Second edition
  2. Barnes M., Practical Variable Speed Drives and Power Electronics, Elsevier, 2003
  3. El-Sharkawi M., Fundamentals of Electric Drives, Brooks/Cole, 2000
  4. Trzynadlowski A. M., Control of Induction Motors, Academic Press, 2001
  5. Kiel E., Drive Solutions - Mechatronics for Production and Logistics, Springer-Verlag, 2008
  6. Krishnan R., Electric motor drives: modeling, analysis, and control, Prentice Hall, 2001
  7. Seung-Ki Sul, Control of Electric Machine Drive Systems, John Wiley & Sons, 2011
  8. Agrawal K. C., Industrial power engineering and applications handbook, Newnes, 2001
  9. Macdonald D.M., Practical Machinery Safety, Elsevier, 2004

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wprowadzenie do projektowania systemów napędowych.2
T-P-2Omówienie narzędzi wspomagających projektowanie systemów napędowych.4
T-P-3Projekt wybranego systemu napędowego lub instalacji przemysłowej w skład której wejdzie: określenie mocy zapotrzebowanej przez maszynę roboczą, określenie jej dynamiki, dobór silnika i układów przekształtnikowych do regulacji parametrów pracy systemu napędowego oraz zabezpieczeń i układów dodatkowych oraz przeprowadzenie audytu energetycznego.35
T-P-4Prezentacja wykonanego projektu.4
45

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.2
T-W-2Napędy z silnikami prądu stałego.2
T-W-3Napędy z silnikami indukcyjnymi prądu przemiennego.2
T-W-4Napędy z silnikami z magnesami trwałymi.2
T-W-5Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.2
T-W-6Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych, w tym również w złożonych układach napędowych.2
T-W-7Zagadnienia energooszczędności w nieregulowanym i regulowanym napędzie elektrycznym.3
T-W-8Kryteria projektowania napędu energooszczędnego, optymalizacja uwzględniająca kryterium techniczno-ekonomiczne.5
T-W-9Normy i przepisy prawne, dyrektywy unijne (LVD, EMC, MD), bezpieczeństwo maszyn, wymagania stawiana układom napędowym, proces redukcji ryzyka, identyfikacja zagrożeń, kategorie bezpieczeństwa i zatrzymania maszyn, wymagania BHP, system oceny zgodności, znak CE, deklaracja zgodności.3
T-W-10"Case study" wybranych układów napędowych.7
30

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach.45
A-P-2Praca własna nad projektem.30
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Uzupełnienie wiedzy z literatury.8
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.7
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_O04-01_W01Student opanował podstawową wiedzę z zakresu systemów napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów systemu napędowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_W10Zna i rozumie metodykę projektowania elektromechanicznych systemów napędowych
EL_2A_W03Ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie teorii pola elektromagnetycznego, w tym niezbędną wiedzę do zrozumienia działania złożonych maszyn i urządzeń elektrycznych oraz systemów elektrotechnicznych
Cel przedmiotuC-3Zdobycie wiedzy umożliwiającej przeprowadzenie audytu energetycznego w napędach elektrycznych.
C-1Rozszerzenie wiedzy z zakresu napędu elektrycznego.
C-2Zdobycie wiedzy umożliwiającej projektowanie systemów napędowych uwzględniające kryterium techniczno-ekonomiczne.
Treści programoweT-W-1Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.
T-W-2Napędy z silnikami prądu stałego.
T-W-3Napędy z silnikami indukcyjnymi prądu przemiennego.
T-W-4Napędy z silnikami z magnesami trwałymi.
T-W-5Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.
T-W-6Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych, w tym również w złożonych układach napędowych.
T-W-7Zagadnienia energooszczędności w nieregulowanym i regulowanym napędzie elektrycznym.
T-W-8Kryteria projektowania napędu energooszczędnego, optymalizacja uwzględniająca kryterium techniczno-ekonomiczne.
T-W-10"Case study" wybranych układów napędowych.
T-W-9Normy i przepisy prawne, dyrektywy unijne (LVD, EMC, MD), bezpieczeństwo maszyn, wymagania stawiana układom napędowym, proces redukcji ryzyka, identyfikacja zagrożeń, kategorie bezpieczeństwa i zatrzymania maszyn, wymagania BHP, system oceny zgodności, znak CE, deklaracja zgodności.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
M-3Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Sposób oceny (wykład): - ocena podsumowująca na podstawie egzaminu pisemnego oraz rozmowy ze studentem.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu systemów napędu elektrycznego. Zna podstawowe charakterystyki maszyn elektrycznych oraz roboczych, jak również sposobów regulacji parametrów systemu napędowego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaEL_2A_O04-01_U01Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania systemem napędowym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówEL_2A_U02Potrafi pracować indywidualnie i w zespole, potrafi ocenić czasochłonność zadania, potrafi kierować małym zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w określonym terminie
EL_2A_U09Potrafi ocenić i porównać rozwiązania projektowe oraz wynikające z nich konsekwencje użytkowe i ekonomiczne (energooszczędność, straty, szybkość działania, elastyczność, itp.) komponentów oraz układów zasilania różnego rodzaju obiektów, w tym wykorzystujących energię elektryczną ze źródeł odnawialnych
EL_2A_U11Potrafi sformułować specyfikę projektową złożonego układu lub systemu elektrycznego oraz napędowego z uwzględnieniem aspektów prawnych, w tym ochrony własności intelektualnej oraz innych aspektów pozatechnicznych takich jak oddziaływanie na otoczenie (np. środowisko naturalne), korzystając m.in. z norm regulujących działanie takich systemów
EL_2A_U15Potrafi oszacować koszt procesu projektowania i realizacji układu lub systemu elektroenergetycznego
EL_2A_U17Potrafi zaprojektować sieci i instalacje elektroenergetyczne i oświetleniowe oraz przygotować dokumentację budowlaną i wykonawczą z uwzględnieniem zadanych warunków technicznych, użytkowych i ekonomicznych z wykorzystaniem zaawansowanych technik projektowych
Cel przedmiotuC-3Zdobycie wiedzy umożliwiającej przeprowadzenie audytu energetycznego w napędach elektrycznych.
C-1Rozszerzenie wiedzy z zakresu napędu elektrycznego.
C-2Zdobycie wiedzy umożliwiającej projektowanie systemów napędowych uwzględniające kryterium techniczno-ekonomiczne.
Treści programoweT-P-2Omówienie narzędzi wspomagających projektowanie systemów napędowych.
T-P-4Prezentacja wykonanego projektu.
T-P-1Wprowadzenie do projektowania systemów napędowych.
T-P-3Projekt wybranego systemu napędowego lub instalacji przemysłowej w skład której wejdzie: określenie mocy zapotrzebowanej przez maszynę roboczą, określenie jej dynamiki, dobór silnika i układów przekształtnikowych do regulacji parametrów pracy systemu napędowego oraz zabezpieczeń i układów dodatkowych oraz przeprowadzenie audytu energetycznego.
T-W-1Podstawowe informacje dotyczące napędu elektrycznego - elementy układu napędowego, charakterystyki maszyn roboczych ich podział oraz przykładowe maszyny robocze. Charakterystyki maszyn elektrycznych oraz ich podział. Punkt pracy napędu. Równowaga statyczna oraz równanie ruchu.
T-W-2Napędy z silnikami prądu stałego.
T-W-3Napędy z silnikami indukcyjnymi prądu przemiennego.
T-W-4Napędy z silnikami z magnesami trwałymi.
T-W-5Dynamika maszyn i napędów elektrycznych.
T-W-6Regulacja prędkości obrotowej silników elektrycznych, w tym również w złożonych układach napędowych.
T-W-7Zagadnienia energooszczędności w nieregulowanym i regulowanym napędzie elektrycznym.
T-W-8Kryteria projektowania napędu energooszczędnego, optymalizacja uwzględniająca kryterium techniczno-ekonomiczne.
T-W-10"Case study" wybranych układów napędowych.
T-W-9Normy i przepisy prawne, dyrektywy unijne (LVD, EMC, MD), bezpieczeństwo maszyn, wymagania stawiana układom napędowym, proces redukcji ryzyka, identyfikacja zagrożeń, kategorie bezpieczeństwa i zatrzymania maszyn, wymagania BHP, system oceny zgodności, znak CE, deklaracja zgodności.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-2Wykład problemowy.
M-3Metoda przypadków polegajaca na analizowaniu rozwiazan konkretnych problemów technicznych.
M-4Projekt
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Sposób oceny (projekt): - ocena podsumowująca na podstawie przedstawionego i obronionego projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi określić moc zapotrzebowaną przez maszynę roboczą, potrafi dobrać silnik i przekształtnik mocy oraz zabezpieczenia.Potrafi zaprojektować prosty układ sterowania systemem napędowym.
3,5
4,0
4,5
5,0