Основи електричної тяги і тяговий електропривод

Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 6.141.05.E.083
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: доц., к.т.н., Головач Ігор Романович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою викладання дисципліни є ознайомлення студентів з понятійним апа-ратом тягового електроприводу, побудованим на базі міжнародної електротехнічної термінології, функціями електричної тяги та тягового електроприводу та їх частин, тенденціями ринку та класифікацією, захисними властивостями та захищеністю електричної апаратури, вимогами до електричної тяги та тягового електроприводу, нормальними та ненормальними умовами їх роботи, у тому числі при коротких замиканнях, позначенням та маркуванням, які застосовуються в сучасній практиці проектування та експлуатації електричної тяги та тягового електроприводу з урахуванням вимог міжнародних стандартів, надання початкової інформації щодо призначення, будови, принципів дії, розрахунку параметрів та особливостей застосування електричної тяги та тягового електроприводу, а також вмінь налаштовування керованих перетворювачів енергії, здавачів технологічних параметрів, відповідні аксесуари до них тощо.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: загальні компетентності: 1) уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях. фахові компетентності: 1) набуття студентами знань та розумінь, пов’язаних з електроприводами тран-спортних засобів, їх призначенням та категоріями застосування, вимогами до них, умовами роботи, принципом дії та характеристиками основних груп комплектних пристроїв та суміжного обладнання; 2) набуття студентами компетенцій, які проявляються у здатності застосовува-ти набуті знання та розуміння на базі професійного підходу до електроприводів транспортних засобів, комплектних пристроїв та суміжного обладнан-ня в межах свого роду занять на рівні фахівця з кваліфікацією першого цик-лу вищої освіти, у тому числі щодо застосування електроприводів транспортних засобів для ефективного використання електричної енергії; 3) набуття студентами компетенцій, які проявляються у здатності збирати та інтерпретувати необхідні дані і на цій основі висувати та захищати аргументи стосовно тих чи інших властивостей електроприводів транспортних засобів, а також тенденцій їх розвитку, розглядаючи електроприводи транспортних засобів, як невід’ємну частину електротехніки – галузі науки техніки, що охоплює питання виробництва, перетворення та споживання електричної енергії у практичній діяльності людини; 4) набуття студентами комунікативних навиків стосовно електроприводів транспортних засобів з точки зору урахування вимог міжнародних стандартів, зокрема щодо термінології, позначень, маркування складових частин тощо, а також здатності передавати інформацію, ідеї, проблеми та рішення щодо проблем приведення в рух електротранспорту для аудиторії, що складається як із спеціалістів, так і неспеціалістів; 5) набуття студентами навиків навчання з певним рівнем самостійності, що є необхідним для подальшого вивчення спеціальних навчальних дисциплін з більшим ступенем самостійності.
Результати навчання: • знання конструктивних особливостей, принципу дії, принципових схем і технічних ха-рактеристик електричних машин, апаратів, вентильних перетворювачів та приладів електротранспорту; • знання структури і принципу побудови різноманітних систем керування електричного транспорту; • розуміння впливу технічних рішень, що застосовуються при розробці тягових електроприводів, в суспільному, економічному, соціальному і екологічному контексті.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Електричні машини, • Теорія електроприводу, • Промислова електроніка і перетворювальна техніка
Короткий зміст навчальної програми: Загальна характеристика і класифікація рухомого складу електротранспорту. Особливості електропостачання електротранспорту. Теоретичні основи руху транспортного засобу. Сили що діють на транспортний засіб. Розрахунок потужності тягових двигунів. Реалізація сил тяги і гальмування. Керованість і стійкість руху транспортного засобу. Формування тягових характеристик в електроприводах з двигунами постійного струму. Формування тягових характеристик в електроприводах з двигунами змінного струму.
Опис: Загальна характеристика і класифікація рухомого складу електротранспорту. Загальна характеристика і класифікація рухомого складу електротранспорту (трамваї, тролейбуси, електрокари, електронавантажувачі великовантажні автомобілі). Основні елементи електротранспортних засобів. Особливості електропостачання електротранспорту. Тягові електричні підстанції. Контактні електричні мережі. Особливості бортової мережі. Струмоприймачі транспортних засобів. Високовольтні кола. Живлення кіл керування. Теоретичні основи руху транспортного засобу. Рівняння руху транспортного засобу. Тягові та гальмівні характеристики. Криві руху та завдання тягових розрахунків. Сили, що діють на транспортний засіб. Розрахунок потужності тягових двигунів. Тертя в передачах, опір кочення, пробуксовування коліс, опір повітря, опір ухилу. Розрахунок потужності тягових двигунів. Реалізація сил тяги і гальмування. Сили зчеплення коліс з поверхнею кочення. Режими юзу та пробуксовування. Вплив зовнішніх факторів на реалізацію сил зчеплення. Засоби запобігання режимів пробуксовування та юзу. Керованість і стійкість руху транспортного засобу. Запобігання режимам юзу та пробуксовування. Рух транспортного засобу в повороті. Запобігання режимам перевертання. Гальмування транспортного засобу. Системи гальмування. Механічні гальма. Електромагнітні рейкові гальма. Електричне гальмування. Формування тягових характеристик в електроприводах з двигунами постійного струму. Природні характеристики двигунів постійного струму незалежного збудження. Побудова характеристик. Штучні реостатні характеристики. Регулювальні властивості. Паралельне та послідовне з’єднання тягових двигунів. Природні характеристики двигунів постійного струму послідовного збудження. Побудова характеристик. Штучні реостатні характеристики. Регулювальні властивості. Природні характеристики двигунів постійного струму змішаного збудження. Штучні реостатні характеристики. Регулювальні властивості. Формування тягових характеристик в електроприводах з двигунами змінного струму. Природні характеристики асинхронних двигунів змінного струму. Регулювальні властивості асинхронних двигунів. Штучні регулювальні характеристики. Тягові електроприводи з асинхронними двигунами. Природні характеристики синхронних двигунів змінного струму. Штучні регулювальні характеристики.
Методи та критерії оцінювання: • усне опитування, розрахунково-графічна робота (20%) • підсумковий контроль: екзамен, письмово-усна форма (80%)
Критерії оцінювання результатів навчання: Оцінки виставляються під час практичних занять в залежності від правильності виконання завдань, під час захисту лабораторних робіт залежно від кількості правильних відповідей на контрольні запитання, а також за правильність виконання розрахунково-графічної роботи та в кінці семестру – за кількість правильних відповідей на іспиті (відповідно до автоматизованого тесту).
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. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров Н.Н. Теория электрической тяги. М.: Транспорт, 1995 – 294с. 2. Мокін Б. І., Мокін О. Б. Ідентифікація параметрів моделей та оптимізація режимів системи електропривода трамвая з тяговими електродвигунами електродвигунами постійного струму. Монографія. – Вінниця: Універсум 2008. – 92с. 3. Слепцов М.А. Основы электрического транспорта / М.А. Слепцов, Г.П. Долаберидзе, А.В. Прокопович. – М.:Академия, 2006 – 464 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).