Системи електроприводу електромобілів та електротранспорту
Спеціальність: Системи енергетики сталого розвитку
Код дисципліни: 6.141.09.E.052
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: д.т.н., проф. Щур Ігор Зенонович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Загальні компетентності:
• здатність до використання іноземної мови у професійній діяльності;
• 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 демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
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 дотримуватись вимог правил техніки безпеки і охорони праці та норм виробничої санітарії при роботі на підприємствах електроенергетичного та електромеханічного комплексів;
• 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;
• уміння застосовувати практичні навички щодо створення нових та експлуатації діючих електричних ТЗ, включаючи міський електротранспорт, повні та гібридні ЕМ, а також малі форми транспорту (електровелосипеди, електроскутери тощо);
• 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.
• 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 до¬сягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
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 даній навчальній дисципліні вивчаються будова, особливості конструкції електроприводів повних та гібридних ЕМ, а також міського електротранспорту, основних параметрів та технічних характеристик їх елементів, пристроїв електрообладнання та систем керування ними. Під час викладання дисципліни акцентується увага щодо впливу електроприводів і систем керування ними на майбутнє поширення ЕМ завдяки підвищенню їх надійності, економічності, екологічної чистоти та безпечності експлуатації.
Опис: Вступ. Основні відомості про навчальний курс.
Тема 1: Інженерна філософія та розвиток електромобілебудування.
Тема 2: Системи повних електромобілів.
Тема 3: Системи гібридних ЕМ.
Тема 4: Системи міського електротранспорту.
Тема 5: Складові компоненти підсистеми електричної тяги ЕМ.
Тема 6: Електроприводи постійного струму для ТЗ.
Тема 7: Синхронні електроприводи для ТЗ.
Тема 8: Сучасні способи векторного керування PMSM для ТЗ.
Тема 9: Асинхронні електроприводи для ТЗ.
Тема 10: Сучасні способи векторного керування асинхронними електроприводами ТЗ.
Тема 11: Електроприводи на базі безщіткових двигунів з постійними магнітами (BLDC) для ЕМ.
Тема 12: Модульні системи електроприводів для ЕМ.
Тема 13: Електроприводи на базі гібридних двигунів з постійними магнітами для ЕМ.
Тема 14: Електроприводи з вентильними реактивними двигунами для ЕМ.
Тема 15: Особливості роботи систем електроприводів у гібридних ЕМ.
Тема 16: Електроприводи мережевого міського електротранспорту (трамваї і тролейбуси).
Тема 17: Електрообладнання електроприводів ЕМ.
Тема 18: Комп’ютерне симулювання роботи систем електроприводів для ЕМ.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним контролем та підсумковим контролем. Поточний контроль здійснюється на лабораторних заняттях шляхом фронтального усного опитування перед початком проведення лабораторної роботи та фінальне опитування під час здачі звітів по роботі. Оцінювання знань студентів здійснюється також на основі виконання студентами розрахунково-графічної роботи за індивідуальними завданнями. Підсумковий контроль знань проводиться у вигляді іспиту з письмовою та усною компонентами.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (ПК):
лабораторні роботи - 25 балів, розрахунково-графічна робота - 15 балів.
Разом за ПК - 40 балів.
Екзаменаційний контроль:
Письмова компонента - 40 балів, усна компонента – 20 балів.
Разом за іспит – 60 балів.
Разом за дисципліну – 100 балів.
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. 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, 2005. – 917 p.
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).