Електричні машини та обладнання електроенергетичних систем сталого розвитку

Спеціальність: Системи енергетики сталого розвитку
Код дисципліни: 6.141.09.O.020
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: доцент Макарчук Олександр Володимирович доцент Хай Михайло Васильович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою викладання навчальної дисципліни є формування у студентів теоретичних і практичних знань процесів електромеханічного перетворення енергії; ознайомлення з понятійним апаратом відповідної предметної галузі, по-будованим на базі міжнародної електротехнічної термінології, функціями електричних апаратів та їх частин, тенденціями ринку та класифікацією електричних апаратів, захисними властивостями та захищеністю електричної апаратури, вимогами до електричних апаратів, нормальними та ненормальними умовами їх роботи, у тому числі при коротких замиканнях, позначенням та маркуванням, які застосовуються в сучасній практиці електроапаратобудування з урахуванням вимог міжнародних стандартів, надання початкової інфор-мації щодо призначення, будови, принципів дії та особливостей застосування електромеханічних апаратів комутації, керування й захисту та комплектних пристроїв низької напруги, а також вмінь налаштовування сучасних апаратів низької та середньої складності, зокрема: відмикачів, диференційних реле, контакторів, пристроїв захисту від імпульсних перенапруг, реле напруги, перемикачів фаз, блоків захисту електричних машин, давачів технологічних параметрів, відповідні аксесуари до них тощо.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу і синтезу. ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. ЗК5. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. ЗК6. Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми. ЗК7. Здатність працювати в команді. фахові компетентності: ФК1. Здатність вирішувати практичні задачі із застосуванням систем автоматизованого проектування і розрахунків (САПР). ФК2. Здатність вирішувати практичні задачі із залученням методів ма-тематики, фізики та електротехніки. ФК5. Здатність вирішувати комплексні спеціалізовані задачі і практич-ні проблеми, пов’язані з роботою електричних машин, апаратів та автоматизо-ваного електроприводу. ФК7. Здатність розробляти проекти електроенергетичного, електротех-нічного та електромеханічного устаткування із дотриманням вимог законо-давства, стандартів і технічного завдання. ФК8. Здатність виконувати професійні обов’язки із дотриманням вимог правил техніки безпеки, охорони праці, виробничої санітарії та охорони на-вколишнього середовища. ФК9. Усвідомлення необхідності підвищення ефективності електроене-ргетичного, електротехнічного та електромеханічного устаткування. ФК10. Усвідомлення необхідності постійно розширювати власні знання про нові технології в електроенергетиці, електротехніці та електромеханіці.
Результати навчання: Знати і розуміти теоретичні основи метрології та електричних вимірювань, принципи роботи пристроїв автоматичного керування, релейного захисту та автоматики, мати навички здійснення відповідних вимірювань і використання зазначених пристроїв для вирішення професійних завдань. Знати принципи роботи електричних машин, апаратів та автоматизованих електроприводів та уміти використовувати їх для вирішення практичних проблем у професійній діяльності. Знати основи теорії електромагнітного поля, методи розрахунку електричних кіл та уміти використовувати їх для вирішення практичних проблем у професійній діяльності. Здійснювати аналіз процесів в електроенергетичному, електротехнічному та електромеханічному обладнанні, відповідних комплексах і системах. Обирати і застосовувати придатні методи для аналізу і синтезу електромеханічних та електроенергетичних систем із заданими показниками. Уміти оцінювати енергоефективність та надійність роботи електроенергетичних, електротехнічних та електромеханічних систем. Розв’язувати складні спеціалізовані задачі з проектування і технічного обслуговування електромеханічних систем, електроустаткування електричних станцій, підстанцій, систем та мереж. Здатність використання різноманітних методів, зокрема інформаційних технологій, для ефективно спілкування на професійному та соціальному рівнях. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати рішення. 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 • Електротехнічні матеріали • Теоретична механіка • Фізика • Вища математика
Короткий зміст навчальної програми: В навчальній дисципліні «Електричні машини та обладнання електро-енергетичних систем сталого розвитку» розглядаються питання будови, принципу дії, характеристик, призначення, умов роботи та особливостей застосування електричних машин, зокрема трансформаторів, машин постійного струму, асинхронних та синхронних машин. Вивчення здійснюється не лише в теоретичному аспекті, але супроводжується виконанням відповідних лабораторних робіт, на яких електричні машини експериментально досліджуються в різних режимах роботи, в тому числі аварійних, та засвоєнням відповідних розрахункових методик на практичних заняттях. Крім того розглядаються базові питання, які стосуються призначення, будови, принципу дії та особливості застосування електричних й електронних апаратів, комплектних пристроїв низької напруги, а також суміжного обладнання. Наведено комплекс питань, пов’язаних з понятійним апаратом, побудованим на базі міжнародної термінології щодо електричної апаратури, функціями електричних апаратів та їх частин.
Опис: Основні закони електромеханіки. Основні відомості про трансформатори. Загальні питання теорії машин змінного струму. Асинхронні машини. Синхронні машини. Машини постійного струму . Умови роботи та експлуатації електричних апаратів. Умови роботи електричних апаратів. Відмикачі, керовані різницевим струмом. Вимикачі. Роз’єднувачі. Відмикачі. Електричні та електронні реле. Контактори і пускачі. Системи плавного пуску типу PST. Обмежувачі імпульсних виплесків напруги. Силові низьковольтні запобіжники.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях, який проводиться у формі фронтального усного опитування перед початком занять, призначений для діагностики засвоєння лекційного матеріалу та готовності студентів до лабораторних занять. Підсумковий контроль знань проводиться у вигляді екзамену.
Критерії оцінювання результатів навчання: • письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, контрольна робота (30%) • підсумковий контроль (контрольний захід, залік): письмова форма (70%)
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. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в элект-ромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы. Учебник для ву-зов. — СПб: Питер, 2008. — 320 с.: ил. 2. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины перемен-ного тока. Учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2008. — 350 с.: ил. 3. Бєлікова Л.Я., Шевченко В.П. Електричні машини: Навчальний посі-бник. — Одеса: Наука і Техніка, 2011. — 480 с. 4. Яцун М.А. Електричні машини: Навчальний посібник. – Львів: Вида-вництво Львівської політехніки, 2011. – 464 с. 5. Pyrhonen J. та ін. Design Process of Rotating Electrical Machines. Design of Rotating Electrical Machines / J. Pyrhonen, T. Jokinen, V. Hrabovcova, John Wiley & Sons, Ltd. 2008. –512 с. 4. Бурштинський М.В., Хай М.В. Апарати захисту та керування в елект-ричних установках низької напруги, підручник у двох частинах, част.1. – Львів: ТзОВ „Простір М”, 2014. – 580 с. 5. Бурштинський М.В., Хай М.В. Апарати захисту та керування в елект-ричних установках низької напруги, підручник у двох частинах, част.2. – Львів: ТзОВ „Простір М”, 2014. – 488 с. 6. Клименко Б.В. Електричні апарати. Електромеханічна апаратура ко-мутації, керування та захисту. Загальний курс: Навчальний посібник. – Хар-ків: Точка, 2012. – 340 с. 7. Клименко Б.В. Комутаційна апаратура, апаратура керування, запобі-жники. Терміни, тлумачення, коментарі. Навчальний посібник. – Харків: Та-лант, 2008. – 208 с. Допоміжна 1. Попічко В.В. Проектування електричних машин постійного струму: Навчальний посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2004. – 584 с. 2. Загірняк М. В., Невзлін Б. І. Електричні машини: Підручник. — 2-ге вид., перероб. і доп. — К.:Знання, 2009. — 400 с. 3. Півняк Г. Г. Електричні машини: навч. посіб. / Г. Г. Півняк та ін.; На-ціональний гірничий ун-т. — Д. : НГУ, 2003. — 328 с. 4. Брускин Д.Э., Зорохович А.И., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины. Ч. 1 . Ч. 2. - М.: Высшая школа, 1979. 6. Брускин Д.Э., Зорохович А.И., Хвостов В.С. Электрические машины. – М.: Высшая школа, 1990. 7. Копылов И.П. Проектирование электрических машин. – М.: Энергия, 1980. 8. Читечан В.И. Электрические машины. Зборник задач. – М.: Высшая школа, 1982. 9. Усольцев А.А. Электрические машины: Учебное пособие. – СПб: НИУ ИТМО, 2013. – 416 с. 10. Ф.Штепан. Устройства защитного отключения, управляемые диффе-ренциальным током. – Издательство фирмы „MOEL-LER”, Прага. – 2004. 11. Роман Клопоцки. Справочник применения ограничителей перенап-ряжения „ЕТІТЕС” в строительных объектах, 2003. 12. Роман Клопоцки. Ограничители перенапряжения „ЕТІТЕС”, ООО „ЕТІ Украина”, 2010. 13. Peter Hasse. Ochrana zarizeni nizkeho napeti pred prepetim (переклад з німецької), Praha, 1996. 9. Інформаційні ресурси 1. http://techno-privod.com.ua 2. http://provent.com.ua 3. www.abb.com.ua. 4. www.еti.ua. 5. www.moeller.kiev.ua. 6. www.svaltera.ua.
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).