Електромеханотронні перетворювачі систем автоматики
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 6.141.06.E.098
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: доц., к.т.н., Біляковський Ігор Євгенович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Завдання навчальної дисципліни відповідно до освітньої програми (окрім дисциплін вільного вибору)
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
загальні компетентності:
• Здатність спілкуватися іноземною мовою.
• Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
• Здатність працювати в команді.
• Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократично-го) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
фахових компетентності:
Здатність вирішувати практичні задачі із застосуванням систем автоматизованого проектування і розрахунків (САПР).
• Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з роботою електричних систем та мереж, електричної частини станцій і підстанцій та техніки високих напруг.
• Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами метрології, електричних вимірювань, роботою пристроїв автоматичного керування, релейного захисту та автоматики.
• Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практичні проблеми, пов’язані з проблемами виробництва, передачі та роз-поділення електричної енергії.
• Здатність розробляти проекти електроенергетичного, електротехнічного та електромеханічного устаткування із дотриманням вимог законодавства, стандартів і технічного завдання.
• Здатність виконувати професійні обов’язки із дотриманням вимог правил техніки безпеки, охорони праці, виробничої санітарії та охорони навколишнього середовища.
• Усвідомлення необхідності постійно розширювати власні знання про нові технології в електроенергетиці, електротехніці та електромеханіці.
• Здатність оперативно вживати ефективні заходи в умовах надзвичайних (аварійних) ситуацій в електроенергетичних та електромеханічних системах.
Фахові компетентності професійного спрямування
• уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу електромехатронних пристроїв і перетворювачів шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання.
• уміння досліджувати проблему та визначати обмеження, зумовлені проблемами сталого розвитку, впливом на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
Результати навчання: - Знати принципи роботи електричних машин, апаратів та автоматизованих електроприводів та уміти використовувати їх для вирішення практичних проблем у професійній діяльності.
- Знати принципи роботи біоенергетичних, вітроенергетичних, гідроенергетичних та сонячних енергетичних установок.
- Застосовувати прикладне програмне забезпечення, мікроконтролери та мікропроцесорну техніку для вирішення практичних проблем у професійній діяльності.
- Уміння проектувати електромехатронні пристрої і перетворювачі з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі, включаючи створення, налагодження, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію.
- Уміння досліджувати проблему та визначати обмеження, зумовлені проблемами сталого розвитку, впливом на навколишнє середовище та безпеку життєдіяльності.
- Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань;
- Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Теоретичні основи електротехніки
• Основи програмування та ПЗ для інженерних розрахунків
• Спеціальні електромеханічні перетворювачі
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна призначена для набуття знань та формування навиків досліджувати електромеханотронні перетворювачі (ЕМТП) систем автоматики (СА) як теоретично так і шляхом експерименту; вміти визначати найважливіші характеристики основних типів електромеханічних перетворювачів (ЕМП), що застосовуються в СА, у закономірному зв’язку з структурою і конструкцією виконавчих механізмів, з їхніми функціями, з взаємодією робочих органів.
Опис: Вступ. Передумови розвитку електромехатроніки та предмет вивчення в курсі "Електромеханотронні перетворювачі систем автоматики". Складові ЕМТП – електронна та електромеханічна та їх призначення. Електронні компоненти ЕМТП. Регулювання та стабілізація швидкості обертання. Електронний захист від перевантажень та струмообмеження. Силові ЕМП. Силові ЕМП змінного струму. ЕММ синхронні (СММ) та асинхронні (АММ). Двофазна симетрична ЕММ. Будова. Умови утворення колової НС і поля.
АММ з симетричною обмоткою. Псевдосиметрична обмотка та її зведення. Двофазна АММ з псевдосиметричною обмоткою статора при несиметричному живленні.
Методи обертових потоків та симетричних складових: сутність, взаємний зв'язок. Розрахунок фазозміщувального опору для двофазної АММ при її однофазному живленні.
АММ з масивним ротором. Особливості будови, фізичних явищ і аналізу АММ з феромагнітним та немагнітним масивними роторами циліндричного, лінійного АММ з однією увімкненою в мережу обмоткою статора. Типи однофазних ЕММ з пусковою ємністю. ЕММ з підвищеним активним опором пускової обмотки. Конденсаторна ЕММ. ЕММ з екранованими полюсами.
Синхронні ЕММ (СММ). СММ при коловому полі. Будова, типи. Однофазні СММ, особливості роботи і пуску; вибір фазозміщувального елементу.
Індукторні ЕММ. Конструктивні типи: магнітна провідність повітряно-зубцево-пазового шару, зубцеві гармоніки, їх параметри.
Магнітоелектричні ЕМП. Конструкції, матеріали. Характеристики матеріалів постійних магнітів, розрахункові режими, особливості фізичних явищ. Магнітоелектрична СММ: основні співвідношення: струм, момент: особливості фізичних явищ, пуск.
Методи та критерії оцінювання: • усне опитування, розрахунково-графічна робота (20%)
• підсумковий контроль: екзамен, письмово-усна форма (80%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Методика розподілу та нарахування балів здобувачам вищої освіти регламентована Положенням про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання студентів Національного університету «Львівська політехніка».
Критерії виставляння балів та оцінок відображають фактичну кількість балів (екзаменаційна оцінка ПК+ЕК або Залікова оцінка), які отримані здобувачем освіти, переводиться в державну оцінку за встановленими критеріями, які показують результати навчання, здобуті уміння тощо.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Дослідження магнітоелектричного двигуна постійного струму. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Біловус Р.О., Біляковський І,Є., Бурштинський М.В., Каша Л.В. – Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», - 2008. – 28 с.
2. Дослідження однофазного колекторного двигуна. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Біловус Р.О., Біляковський І,Є., Бурштинський М.В. – Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», - 2010. – 28 с.
3. Дослідження асинхронного виконавчого двигуна. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Андрейко І.І., Ткачук В.І. – Львів: - 1999. – 12 с.
4. Універсальний колекторний двигун. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Укл. Дишовий Р.В., Андрейко І.І., Крохмальний Б.І., Хліпальський Ю.З. – Львів: Видавництво ДУ «Львівська політехніка», - 1997. – 20 с.
5. Дослідження вентильних мікродвигунів. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл Андрейко І.І., Біляковський І,Є., Бурштинський М.В. – Львів: Видавництво ДУ «Львівська політехніка», - 2000. – 16 с.
6. Дослідження трифазного асинхронного двигуна у схемах його однофазного живлення. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Андрейко І.І., Дишовий Р.В., Крохмальний Б.І., Біляковський І.Є.– Львів: Видавництво ДУ «Львівська політехніка», - 1997. –11 с.
7. Дослідження однофазних сельсинів. Методичні вказівки до лабораторної роботи. /Укл. Біляковський І,Є., Гавдьо І.Р. – Львів: Видавництво НУ «Львівська політехніка», - 2011. – 20 с.
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).