Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Maszyny elektryczne i układy napędowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-MEUN-Lab Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0714) Elektronika i automatyzacja
Nazwa przedmiotu: Maszyny elektryczne i układy napędowe
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 LUB 3.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość podstaw elektrotechniki, automatyki, elektroniki, energoelektroniki i mikroprocesorów.


Warunkiem uczestnictwa w laboratorium jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu z Maszyn Elektrycznych i Układów Napędowych.


Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

(siatka 2017/18)

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (36 godz.):

- udział w laboratoriach – 36 godz.


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (39 godz.):

- przygotowanie do laboratorium – 19 godz.

- przygotowanie sprawozdania – 20 godz.


Łącznie: 75 godz. (3 ECTS)


(od siatki 2018/19)

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (36 godz.):

- udział w laboratoriach – 36 godz.


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (24 godz.):

- przygotowanie do laboratorium – 9 godz.

- przygotowanie sprawozdania – 15 godz.


Łącznie: 60 godz. (2 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza:

W1 - zna budowę i zasadę działania napędów elektrycznych - K_W05, K_W08, KW09

W2 - ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą własności napędów elektrycznych z silnikami prądu stałego i przemiennego - K_W05, KW09

W3 - orientuje się w metodach sterowania momentem i prędkością silników elektrycznych - K_W05

W4 – zna rodzaje regulatorów stosowanych w napędach elektrycznych oraz metody strojenia - K_W09, K_W05

W5 – zna podstawowe metody pomiaru i estymacji zmiennych stanu stosowane w sterowaniu czujnikowym i bezczujnikowym napędami elektrycznymi - K_W03, K_W09

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1 - potrafi uruchomić napęd elektryczny oraz przeprowadzić badania eksperymentalne obejmujące zdejmowanie charakterystyk momentu oraz wyznaczanie parametrów dynamicznych odpowiedzi skokowych - K_U08

U2 - umie przeprowadzić proces ręcznego i automatycznego strojenia nastaw regulatorów wielkości elektrycznych i mechanicznych w napędach z silnikami prądu stałego i przemiennego - K_U08, K_U10

U3 - potrafi zaprogramować trajektorię serwonapędu PMSM przy użyciu języka programowania BIAS - K_U09, K_U11

U4 - umie programować trajektorię serwonapędu z silnikiem skokowym przy użycia języka G - K_U09, K_U11

U5 - potrafi interpretować pozyskane wyniki i wyciągać wnioski na ich podstawie - K_U01

U6 - potrafi przygotować dokument zawierający omówienie wyników - K_U05

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1 - zna ograniczenia związane ze stosowaniem poszczególnych napędów elektrycznych w środowisku przemysłowym – K_K06

Metody dydaktyczne:

Metoda dydaktyczna poszukująca:

- zajęcia laboratoryjne


Metody dydaktyczne poszukujące:

- laboratoryjna

Skrócony opis:

Celem zajęć jest praktyczne zapoznanie się z napędami elektrycznymi stosowanymi w przemyśle. Pracownia jest uzupełnieniem wykładów z przedmiotu Maszyny elektryczne i układy napędowe.

Na pracowni studenci zapoznają się z budową, własnościami i metodami sterowania napędów prądu stałego, przemiennego oraz napędów z silnikami skokowymi.

W czasie realizacji ćwiczeń realizowane jest praktyczne badanie i programowanie napędów.

Pełny opis:

Ćwiczenia wykonywane są samodzielnie przez każdego z uczestników. Do wyznaczonego na dany dzień ćwiczenia studenci przygotowują się w oparciu o literaturę zaleconą w udostępnionej instrukcji oraz inne samodzielnie wybrane źródła. W trakcie zajęć uczestnicy przeprowadzają badania silników elektrycznych oraz układów napędowych, wykonują syntezę i analizę struktur regulacji, przygotowują oprogramowanie sterujące wybranymi napędami elektrycznymi oraz opracowują zadane schematy elektryczne.

Na podstawie uzyskanych wyników studenci na zajęciach przygotowują sprawozdanie zawierające: uzyskane wyniki i/lub przygotowany program sterujący oraz wnioski.

Student samodzielnie przygotowuje się do ćwiczenia w oparciu o instrukcję, zalecaną literaturę oraz wybrane przez siebie źródła. Na początku zajęć prowadzący każdorazowo sprawdza przygotowanie merytoryczne studentów w krótkim kolokwium wejściowym.

Negatywna ocena z kolokwium uniemożliwia przystąpienie do wykonania ćwiczenia do momentu jej poprawy w terminie ustalonym z prowadzącym.

Kurs obejmuje 36 h zajęć laboratoryjnych odbywających się w Pracowni Maszyn Elektrycznych i Układów Napędowych Studium Politechnicznego WFAiIS. Rozpoczynają się spotkaniem organizacyjnym, na którym ustalony zostaje harmonogram zajęć, przydział ćwiczeń, a także odbywa się szkolenie BHP. W trakcie kolejnych spotkań zadaniem studentów jest wykonanie 6 ćwiczeń obejmujących tematyką badania właściwości napędów elektrycznych, projektowania struktur regulacji dla napędów, przygotowania oprogramowania sterującego napędami oraz opracowania dokumentacji wybranych układów.

Szczegółowy wykaz ćwiczeń oraz instrukcje są dostępne na stronie przedmiotu na platformie Moodle.

Ćwiczenia z układów napędowych są realizowane na 6 stanowiskach:

1. Serwonapęd Eurotherm z silnikiem PMSM

2. Serwonapęd z silnikiem DC

3. Napęd Nanotec z silnikiem skokowym

4. Napęd Nanotec z silnikiem BLDC

5. Napędy z przemiennikiem częstotliwości i silnikiem indukcyjnym asynchronicznym

6. Napędy wektorowe z silnikami indukcyjnymi asynchronicznymi

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów i/lub w oparciu o napisany program studenci indywidualnie sporządzają na zajęciach sprawozdanie. Prawidłowo wykonane sprawozdanie powinno zawierać:

- prezentację rezultatów pomiarów,

- wnioski obejmujące analizę działania badanych napędów,

- dla ćwiczenia nr 5 na zajęciach Student przygotowuje schemat elektryczny w oprogramowaniu Eplan dla zadanego przez prowadzącego układu napędowego.

Sprawozdania w formie pliku pdf przesyłane są prowadzącemu na końcu zajęć na platformę Moodle. Opiekun dokonuje przeglądu i oceny sprawozdania przed końcem zajęć, jednocześnie weryfikując wiedzę studenta. W przypadku rażących błędów, braku opracowania lub niepoprawnych odpowiedzi na pytania prowadzącego student może uzyskać negatywną ocenę z wykonania ćwiczenia.

Pojedyncze zajęcia na Pracowni trwają 6 h lekcyjnych.

Literatura:

Literatura podstawowa:

1. Opis stanowisk wraz z literaturą dostarczoną przez prowadzącego ćwiczenia laboratoryjne.

2. Dokumentacja techniczna i materiały katalogowe producentów napędów.

Literatura uzupełniająca:

3. R. Krishnan: Electric Motor Drives Modeling, Analysis, and Control, Prentice Hall Inc., 2001

4. Kaźmierkowski M. P., Tunia H.: Automatyka napędu przekształtnikowego, PWN, Warszawa 1987

5. K. Zawirski: Sterowanie silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, Wyd. Pol. Poznańskiej, 2005

6. T. Orłowska-Kowalska: Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi, Oficyna Wyd. Pol. Wrocławskiej, 2003

7. N.P. Quang, J.-A.Dittrich: Vector Control of Three Phase AC Machines, Springer, 2008

8. Jerzy Brzózka: Regulatory i układy automatyki, Wyd. Mikom, 2004

9. Mukhtar Ahmad: Advances in motor torque control, 2011 InTech

10. Werner Leonhard: Control of electrical drives, Springer

11. André Veltman, Duco W.J. Pulle: Fundamentals of Electrical Drives, Springer, 2007

Metody i kryteria oceniania:

Metody oceniania:

- kolokwium wstępne – W1, W3, W4, W5

- sprawozdanie – W2, U1, U2, U3, U4, U5, U6, K1

Kryteria oceniania:

Warunkiem zaliczenia Pracowni MEiUN jest pozytywne zaliczenie 6 ćwiczeń, tj. uzyskanie pozytywnych wyników z kolokwiów wejściowych oraz uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich sprawozdań. Oceny poszczególnych elementów ustalane są w skali punktowej.

Kolokwia wstępne mogą być ocenione jako:

- niezaliczone: <1,5 pkt. (przystąpienie do wykonania ćwiczenia w bieżącym terminie jest wtedy niemożliwe),

- zaliczone - opiekunowie oceniają wtedy poziom przygotowania w skali od 1,5 pkt. (wystarczający) do 3 pkt. (wzorowy).

Sprawozdania są oceniane w skali punktowej od 0 do 12 z następującym podziałem:

- realizacja ćwiczenia i prezentacja wyników - maksymalnie 3 pkt.,

- wnioski - maksymalnie 3 pkt.

- odpowiedzi na pytania prowadzącego - maksymalnie 6 pkt.

W przypadku, gdy elementem składowym sprawozdania jest schemat, sprawozdania są oceniane w skali punktowej od 0 do 12 z następującym podziałem:

- realizacja ćwiczenia i prezentacja wyników - maksymalnie 2 pkt.,

- wnioski - maksymalnie 2 pkt.,

- odpowiedzi na pytania prowadzącego - maksymalnie 4 pkt.,

- schemat - maksymalnie 4 pkt.

Ocena końcowa sprawozdania niższa niż 6 pkt. jest podstawą do niezaliczenia ćwiczenia, czego konsekwencją jest konieczność ponownego wykonania go w całości w dodatkowym terminie niezwłocznie ustalonym z prowadzącym.

Ocena końcowa z Pracowni MEiUN ustalana jest na podstawie sumy punktów uzyskanych za kolokwia wstępne i sprawozdania według schematu (maksymalna punktacja 90 pkt.):

ndst - <45 pkt (<50%)

dst- 45 ÷ 54 pkt (50% ÷ 60% )

dst plus- 54 ÷ 63 pkt (60% ÷ 70%)

db- 63 ÷ 72 pkt(70% ÷ 80%)

db plus- 72 ÷ 81 pkt (80% ÷ 90%)

bdb- > 81 pkt (> 90%)

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/18" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Łukasz Niewiara, Marcin Paprocki, Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Łukasz Niewiara, Marcin Paprocki, Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Łukasz Niewiara, Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (w trakcie)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 36 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Tomasz Tarczewski
Prowadzący grup: Paweł Białecki, Łukasz Niewiara, Tomasz Tarczewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.