Maszyny elektryczne i układy napędowe

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

przedmiot obowiązkowy

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (30 godz.):

- udział w wykładach – 30 godz.

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (45 godz.):

- przygotowanie do wykładu – 15 godz.

- przygotowanie do egzaminu – 30 godz.

Łącznie: 75 godz. (3 ECTS)

W1 - zna budowę maszyn elektrycznych prądu stałego oraz potrafi wymienić obszary ich zastosowań i podstawowe własności - K_W05, K_W02

W2 - orientuje się we własnościach struktur regulacji stosowanych w napędach elektrycznych - K_W05

W3 - zna własności, budowę i zastosowania maszyn elektrycznych prądu przemiennego - K_W02, K_W05

W4 - ma uporządkowaną wiedzę z zakresu napędów z silnikami skokowymi - K_W05, K_W09

W5 - orientuje się w zagadnieniach związanych z doborem napędów elektrycznych do maszyn i urządzeń technologicznych - K_W05, K_W07

U1 - potrafi dobrać maszynę elektryczną do układu napędowego lub urządzenia technologicznego - K_U01, K_U08, K_U13

U2 - umie dobrać strukturę sterowania ze względu na kryteria użytkowe napędzanej maszyny - K_U10, K_U12

U3 - potrafi wymienić podstawowe własności maszyn elektrycznych - K_U10

K1 - zna ograniczenia związane ze stosowaniem maszyn elektrycznych w środowisku przemysłowym - K_K06

K2 - rozumie znaczenie efektywności energetycznej maszyn elektrycznych - K_K05

Metoda dydaktyczna podająca:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowej wiedzy z zakresu budowy i działania maszyn elektrycznych oraz układów napędowych stosowanych w obrabiarkach, robotach i specjalistycznych urządzeniach technologicznych. Zakres wiedzy obejmuje napędy prądu stałego, prądu przemiennego oraz napędy z silnikami skokowymi.

Studenci zapoznają się również z wymaganiami, jakie powinny spełniać układy napędowe w różnych aplikacjach przemysłowych, jak dobierać układy napędowe do realizowanych zadań oraz jak sterować napędami.

Zakres wykładów:

1. Wprowadzenie, podstawowe własności, wymagania, zjawiska elektromagnetyczne i przykładowe zastosowania elektrycznych układów napędowych

2. Napędy prądu stałego z silnikami komutatorowymi

2.1. Budowa i działanie silników, model matematyczny maszyny prądu stałego

2.2. Kaskadowe struktury regulacji

2.3. Regulatory ze sprzężeniem od wektora stanu

2.4. Budowa mikroprocesorowych napędów prądu stałego

3. Napędy z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego

3.1. Budowa i działanie silników BLDC

3.2. Napędy z silnikami bezszczotkowymi

4. Napędy prądu przemiennego

4.1. Napędy z silnikami prądu przemiennego PMSM

4.2. Napędy z silnikami indukcyjnymi asynchronicznymi

5. Napędy z silnikami skokowymi

5.1. Budowa silników, cechy i parametry

5.2. Układy sterowania silnikami skokowymi

6. Dobór napędów do maszyn i urządzeń technologicznych

Literatura podstawowa:

1. W. Matulewicz, Maszyny Elektryczne – podstawy, Wyd. Pol. Gdańskiej, 2005

2. M. Ronkowski [red.], Maszyny Elektryczne wokół nas, Wyd. Pol. Gdańskiej, 2011

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

4. K. Zawirski [red.], Automatyka napędu elektrycznego, Wyd. Pol. Poznańskiej 2011

Literatura uzupełniająca:

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

2. J. Brzózka, Regulatory i układy automatyki, Wyd. Mikom 2004

3. M. Nowak, R. Barlik, Poradnik inżyniera energoelektronika, WNT, 1998

4. M.P. Kaźmierkowski [red.], Control in Power Electronics – selected problems, Elsevier, 2002

5. L.M. Grzesiak, Sterowanie napędów i serwonapędów elektrycznych, Warszawa, 2009

Metody oceniania:

egzamin pisemny – W1, W2, W3 , W4, W5, U1, U2, U3

Kryteria oceniania:

Wykład: egzamin pisemny zawierający pytania otwarte

ndst - <50%

dst- 50% ÷ 60%

dst plus- 61% ÷ 70%

db- 71% ÷ 80%

db plus- 81% ÷ 90%

bdb- > 91%

nie dotyczy