- Nazwa przedmiotu:
- Napędy elektryczne i zabezpieczenia
- Koordynator przedmiotu:
- doc. dr inż. Tomasz Winek
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Środowiska
- Grupa przedmiotów:
- obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1110-ISIKU-IZP-5304
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2018/2019
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład16h
- Ćwiczenia16h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagane przedmioty poprzedzające:
Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja i Klimatyzacja, Wodociągi i Kanalizacje
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zespołów napędowych stosowanych w COW oraz zasad ich sterowania
- Treści kształcenia:
- Program wykładu
Bloki tematyczne (treści):
Pojęcia podstawowe: prądu elektrycznego, obwodów elektrycznych, napięcia, natężenia i oporu elektrycznego oraz mocy i pracy.
Prąd stały: podstawowe zależności w obwodach prądu stałego, prawa Kirchoffa. Prąd sinusoidalnie zmienny 1-fazowy: wartości średnie i wartości skuteczne, wektorowe ujęcie parametrów prądu zmiennego. Podstawowe zależności w obwodach prądu zmiennego.
Prąd sinusoidalnie zmienny 3- fazowy: układy skojarzone, wartości napięć i mocy w różnych układach połączeń.
Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Sieci niskiego napięcia: rodzaje, właściwości, sposób przyłączeń odbiorników. Oznaczenia elementów i układów elektrycznych na schematach technologicznych: oznaczenia przewodów i sieci elektrycznych, odbiorników elektrycznych oraz urządzeń zabezpieczających.
Urządzenia zabezpieczające w sieci niskiego napięcia.
Magnetyzm i elektromagnetyzm. Pojęcia podstawowe: pole magnetyczne, indukcja i siły oddziaływania, obwody magnetyczne, miary pola magnetycznego, indukcja własna i indukcja wzajemna, prądy wirowe.
Silniki elektryczne asynchroniczne (indukcyjne) i synchroniczne. Rodzaje, zasada działania i podstawowe właściwości silników asynchronicznych: prędkość obrotowa i moment obrotowy, sprawność silnika, współczynniki mocy, zależności momentu od prędkości obrotowej. Rozruch silników indukcyjnych, zmiana prędkości obrotowej, zmiana mocy i momentu obrotowego. Silniki synchroniczne skokowe, rodzaje, zasada działania i podstawowe właściwości: sposób zasilania, ilość faz, najmniejsza zmiana położenia, moment statyczny.
Napędy elektryczne. Wykorzystanie silników elektrycznych do napędu pomp i wentylatorów. Moment obrotowy silnika i maszyny obciążającej. Schematy sterowania pracą silników indukcyjnych: załączanie, wyłączanie, zmiana prędkości obrotowej. Przetwornice częstotliwości, budowa i zasada działania, współpraca silnika z przetwornicą częstotliwości, kryteria doboru silników i przetwornic częstotliwości. Osprzęt instalacyjny oraz aparatura sterująca i zabezpieczająca linii zasilających i silników elektrycznych.
Napędy elektryczne. Wykorzystanie silników elektrycznych synchronicznych w siłownikach elektrycznych zaworów regulacyjnych, klap i przepustnic. Schematy sterowania pracą siłowników elektrycznych zbudowanych na bazie silników synchronicznych skokowych. Osprzęt instalacyjny oraz aparatura sterująca i zabezpieczająca.
Problemy ochrony przeciwporażeniowej: ocena zagrożeń, środki ochrony i zasady bezpiecznej eksploatacji urządzeń elektrycznych. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim, wyłączniki zabezpieczające.
Zaliczenie przedmiotu.
Program ćwiczeń audytoryjnych
Bloki tematyczne (treści):
Obliczanie obwodów prądu stałego
Obliczanie napięcia, prądu skutecznego, pobieranej mocy w obwodach prądu sinusoidalnie zmiennego 1- i 3- fazowego
Przykłady oznaczenia przewodów i sieci elektrycznych, odbiorników elektrycznych oraz urządzeń zabezpieczających na schematach technologicznych. Obliczanie i dobór urządzeń zabezpieczających w sieciach niskiego napięcia.
Obliczanie obwodów magnetycznych. Obliczanie strumieni magnetycznych indukowanych przez zmienny prąd elektryczny, natężenia prądu elektrycznego oraz siły działające w obwodach elektrycznych indukowane przez zmienne pole magnetyczne.
Silniki elektryczne asynchroniczne. Obliczanie prędkości obrotowej, momentu obrotowego oraz wielkości prądów płynących w uzwojeniach silników. Obliczanie zależności momentu od prędkości obrotowej silnika, przy różnych metodach rozruchu silników indukcyjnych.
Silniki synchroniczne skokowe: obliczanie momentu statycznego, obliczanie wymaganej ilości faz dla wymaganej dokładności ustawienia siłownika.
Schematy sterowania pracą silników indukcyjnych: załączanie, wyłączanie, zmiana prędkości obrotowej. Współpraca silnika z przetwornicą częstotliwości, kształtowanie przetwornic częstotliwości, kryteria doboru silników i przetwornic częstotliwości. Dobór urządzeń sterujących oraz obliczanie i dobór zabezpieczenia przed przeciążeniem silnika.
Schematy sterowania pracą siłowników elektrycznych zbudowanych na bazie silników synchronicznych skokowych. Obliczanie i dobór zabezpieczenia przed przeciążeniem silnika.
Obliczanie prądów porażeniowych. Obliczanie i dobór wyłączników różnicowoprądowych, zabezpieczających przed porażeniem elektrycznym ludzi i zwierząt.
Kolokwium zaliczeniowe.
- Metody oceny:
- Warunki zaliczenia wykładu:
Zaliczenie przedmiotu w formie pisemnej
Warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych:
Kolokwium pisemne
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Praca zbiorowa - Hempowicz P. i inni: Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków. WNT,
Warszawa 1999
2. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawawa 2000.
3. Markiewicz H: Zagrożenia i ochrona od porażeń w instalacjach elektrycznych, WNT, Warszawa 2000
4. Zawada B.: Układy sterowania w systemach wentylacji i klimatyzacji. Oficyna Wydawni-cza PW,
Warszawa 2006
5. Strony internetowe producentów urządzeń elektrycznych
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się