- Nazwa przedmiotu:
- Napędy elektryczne
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Antoni Szumanowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 301
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- wykład 15h; zajęcia w laboratorium 15h; studia literaturowe 10h; przygotowanie do zajęć 6h; przygotowanie sprawozdań 6h; przygotowanie do sprawdzianów i egzaminu 10h; łącznie 62h
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- wykład 15h, laboratorium 15h, co odpowiada 1.2 pkt ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład225h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium225h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Zaliczony egzamin z przedmiotów „Elektrotechnika i elektronika I i II”
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniami Rektora
- Cel przedmiotu:
- Po ukończeniu kursu student powinien:
Posiadać wiedzę o komponentach napędów elektrycznych i ich podstawowych właściwościach.
Posiadać wiedzę o kryteriach doboru komponentów napędu elektrycznego, wynikających z analizy charakteru obciążenia i warunków pracy napędu elektrycznego.
Znać zasady określania i wyznaczania obciążeń trakcyjnych i roboczych i ich efektów, niezbędnych do projektowania napędu elektrycznego.
Potrafić wytypować szczególnie obciążone w danych warunkach komponenty napędu elektrycznego i dobrać odpowiednią technologię komponentów z uwzględnieniem ich szacunkowych kosztów.
Potrafić określić charakterystyki komponentów napędu elektrycznego, niezbędne dla ich właściwego doboru.
Umieć pracować indywidualnie i w zespole.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
• Źródła, nośniki, przesył różnych form energii. Ścieżka przepływu energii od źródła do odbiorcy.
• Odnawialne źródła energii – omówienie dostępnych technologii, ich zalet i ograniczeń.
• Główni odbiorcy energii – wymagania energetyczne i trakcyjne środków transportu i maszyn roboczych
• Bilans energetyczny i sprawność napędu elektrycznego w cyklu jazdy lub cyklu pracy.
• Struktura, komponenty i schemat blokowy napędu elektrycznego.
• Czynniki mające wpływ na wybór i dobór silnika elektrycznego.
• Dynamika napędu elektrycznego i zagadnienia z tym związane – zależności, moment bezwładności, rodzaje i charakterystyki momentów oporu (w tym trakcyjnych), wpływ przełożeń, funkcje przełożeń, redukcje momentów, wyznaczanie punktu pracy .
• Profile ruchu, trajektorie, cykle prędkościowe, cykle pracy maszyny roboczej.
• Obciążenia ciągłe, zmienne wg cykli, dobór silnika wg obciążenia średniokwadratowego, dobór według modelu termicznego
• Przetworniki położenia i prędkości, dokładność i powtarzalność przetwornika, rola przetworników w procesach sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, częstotliwość próbkowania, rozdzielczość.
• Przetworniki prądowo – napięciowe działające na zasadzie efektu Halla.
• Momentomierze telemetryczne
• Maszyny elektryczne, podział, zasada działania, podstawowe zależności, budowa, charakterystyki, regulacja momentu i sterowanie prędkością, strefy regulacji i osłabienie pola, praca w ćwiartkach układu moment-prędkość obrotowa – silników prądu stałego szczotkowych i bezszczotkowych w tym dyskowych typu Axial,
• Sterowniki silników prądu stałego, układ pół i pełnomostkowy, metoda modulacji szerokości impulsu PWM. Sterowanie w układzie otwartym bez sprzężenia zwrotnego, ze sprzężeniem prędkościowym i prędkościowo-prądowym, regulator histerezowy.
• Maszyny prądu przemiennego asynchroniczne i synchroniczne - budowa, charakterystyki, regulacja momentu i sterowanie prędkością, strefy regulacji i osłabienie pola, praca w ćwiartkach układu moment-prędkość obrotowa
• Falowniki silników prądu przemiennego, metoda trójfazowej modulacji szerokości impulsu PWM, sterowanie wg metod U/f=const. i wektorowe.
• Pierwotne i wtórne źródła prądu – przegląd technologii.
Laboratorium:
E1 – Badanie silnika asynchronicznego klatkowego
E2 - Układ napędowy z wolnoobrotowym silnikiem PM
E3 - Napęd z zastosowaniem silnika indukcyjnego sterowanego falownikiem
E4 - Badanie wodorowego ogniwa paliwowego PEM
E5 - Wyznaczanie elektrycznych parametrów ultrakondensatorów
E6 - Badanie silnika asynchronicznego pierścieniowego
- Metody oceny:
- 2 kolokwia, egzamin pisemny i ustny
zaliczenia zajęć laboratoryjnych
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Włodzimierz Koczara, Wprowadzenie do napędu elektrycznego, ISBN 978-83-7207-975-6, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
A. Szumanowski „Akumulacja Energii w pojazdach” WKiŁ Warszawa;
A. Szumanowski „Hybrid Electric Vehicle Drives Design” ITEE Radom
Wykład
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się