Електропривод електромобіля (курсовий проєкт)
Спеціальність: Системи енергетики сталого розвитку
Код дисципліни: 6.141.09.E.057
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: Д.т.н., проф. Щур Ігор Зенонович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
• здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел;
Фахові компетентності:
• здатність використовувати базові знання з фізики, вищої математики та теоретичних основ електротехніки для вирішення практичних задач в галузі електромеханіки;
• здатність використовувати знання з теорії електричних машин, апаратів та електроприводу для вирішення практичних задач в галузі приводів транспортних засобів (ТЗ);
• здатність використовувати сучасні методи розрахунку, проектування та аналізу роботи систем електроприводів ТЗ;
• здатність до вивчення та аналізу науково-технічної інформації в галузі електроприводів повних та гібридних ЕМ, а також міського електротранспорту;
• здатність до моделювання режимів роботи електроприводів повних та гібридних ЕМ, а також міського електротранспорту.
Фахові компетентності професійного спрямування:
• розуміння процесів та знання особливостей конструкцій електричних машин, привідних механізмів та електронних систем керування їх роботою для систем електричного транспорту;
• розуміння вимог та особливостей систем електроприводів ТЗ різного типу, а також уміння розрахунку їх параметрів;
• набуття уміння проектувати елементи та системи повних і гібридних ЕМ та міського електротранспорту;
• знання систем діагностики, а також особливостей розрахунку і оцінки надійності систем та електрообладнання повних і гібридних ЕМ та міського електротранспорту;
• здатність застосовувати знання та уміння для побудови математичних моделей елементів та систем електричного транспорту в середовищі MATLAB з метою проведення теоретичних досліджень.
Результати навчання: • здатність демонструвати знання і розуміння принципів, що лежать в основі електротранспорту,
• здатність демонструвати знання та розуміння методологій проектування, відповідних нормативних документів, чинних стандартів і технічних умов,
• уміння застосовувати знання і розуміння для розв’язування задач синтезу та аналізу систем електроприводів ТЗ,
• уміння застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач,
• уміння розраховувати, конструювати, проектувати, досліджувати, експлуатувати, ремонтувати, налагоджувати типове для обраної спеціалізації устаткування та обладнання,
• здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Основи електротранспорту, Електричні машини та обладнання електроенергетичних систем сталого розвитку, Основи теорії автоматичного керування та принципи побудови САК, Основи проектування елементів та систем повних і гібридних електромобілів та міського електротранспорту, Електрообладнання та енергетичні системи живлення повних і гібридних електромобілів та міського електротранспорту, Інженерія систем та електрообладнання повних і гібридних електромобілів та міського електротранспорту.
Короткий зміст навчальної програми: У курсовому проекті (КП) необхідно розробити проект системи електропривода повного електромобіля (ЕМ) згідно з сучасними вимогами до таких об’єктів. Конкретні вхідні дані до КП для студентів усіх форм навчання задаються керівником.
Для виконання КП потрібні такі вхідні дані:
1) споживчі показники ЕМ:
- повна споряджена маса;
- максимальна швидкість руху;
- максимальне прискорення (час розгону від нульової до швидкості 100 км/год);
2) тягова конфігурація:
- однодвигунна з фіксованою передачею;
- дводвигунна задньопривідна з планетарними редукторами на півосях;
- дводвигунна задньопривідна з моторколесами;
3) тип електродвигуна:
- асинхронний двигун (АД);
- синхронний двигун з постійними магнітами (СДПМ);
- безщітковий двигун постійного струму (БДПС) з постійними магнітами;
4) бортова мережа повинна – Li-Ion акумуляторна батарея (АБ).
Опис: Орієнтовний зміст пояснювальної записки основної частини КП:
Вступ.
1. Розрахунок параметрів тягового електродвигуна(ів).
1.1 Знаходження складових тягового зусилля.
1.2 Вибір передавального числа редуктора(ів) та знаходження максимальних та номінальних значень механічних параметрів двигуна(ів) – електромагнітного моменту та кутової швидкості.
1.3 Знаходження номінальних електричних параметрів тягового двигуна(ів).
1.4 Побудова комп’ютерної моделі електродвигуна(ів) в середовищі Matlab/Simulink.
2 Розрахунок параметрів та вибір силової АБ.
3 Розрахунок параметрів силового напівпровідникового перетворювача.
3.1 Вибір типу перетворювача та опис його принципової схеми.
3.2 Розрахунок параметрів та вибір силових транзисторів.
4 Вибір структури системи керування.
4.1 Обґрунтування структури системи керування та опис її функціональної схеми.
4.2 Вибір основних елементів системи керування.
5 Розроблення та опис загальної принципової схеми системи електропривода.
6 Синтез системи керування тяговим електроприводом.
6.1 Побудова комп’ютерної моделі системи керування в середовищі Matlab/Simulink.
6.2 Налаштування параметрів системи керування на моделі та отримання осцилограм її роботи.
Висновки.
Перелік посилань.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним контролем та підсумковим контролем. Поточний контроль здійснюється під час консультацій з курсового проектування шляхом усного опитування. Підсумковий контроль знань проводиться у вигляді захисту курсового проекту перед комісією.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: 20 балів.
Захист курсового проекту:
Повнота та якість виконання - 60 балів, доповідь та відповіді на запитання – 20 балів.
Разом за захист – 80 балів.
Разом за КП – 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи / М.Г. Попович, О.Ю. Лозинський, В.Б. Клепіков та ін. – К.: Либідь, 2005. – 680 с.
2. Шевченко І.С., Морозов Д.І. Спеціальні питання теорії електропривода. Динаміка синхронного електропривода: навч. Посіб. – К.: Кафедра, 2014. – 276 с.
3. Закладной О.М., Праховник А.В., Соловей О.І. Енергозбереження засобами промислового електропривода. Навчальний посібник. – К.: Кондор, 2005. – 408 с.
4. Chan C.C., Chau T. Modern Electric Vehicle Technology. – New York: Oxford Univ. Press, 2001. – 302 p.
5. Larminie J., Lowry J. Electric Vehicle Technology Explained. – John Wiley & Sons, Ltd, 2003. – 296 p.
6. Guzzella L., Sciarretta A. Vehicle Propulsion Systems. Introduction to Modelling and Optimization. – Springer–Verlag Berlin Heidelberg, 2007. – 338 p.
7. Emadi A. Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives. Taylor & Francis Group, 2005. – 689 p.
8. Bimal K. Bose. Power Electronics and Motor Drives. Academic Press is an imprint of Elsevier. – 917 p.
9. Energy consumption of full electric vehicles. URL: https://ev-database.org/cheatsheet/energyconsumption-electric-car
10. IGBT Modules. URL: https://www.semikron.com/products/product-classes/igbtmodules.html#view/table/items/60/
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).