Електротехніка та електропривод
Спеціальність: Прикладне матеріалознавство
Код дисципліни: 6.132.03.O.008
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Теоретична та загальна електротехніка
Лектор: Доцент Коруд В.І.
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Набуття компетенцій, необхідних і достатніх для ефективного та успішного виконання професійної діяльності за спеціальністю «Матеріалознавство»; розв'язання спеціалізованих та практичних завдань, пов'язаних з розробленням, застосуванням, виробництвом, обробленням та випробуванням металевих, неметалевих, композиційних та функціональних матеріалів та виробів з них, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов із застосуванням методів фізики, хімії та механічної інженерії.
Інтегральна компетентність Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, пов'язані з розробкою, застосуванням, виробництвом та випробуванням металевих, неметалевих та композиційних матеріалів та виробів на їх основі, у професійній діяльності та у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів фізики, хімії та механічної інженерії й характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗК2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК 4. Здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми.
ЗК5. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
ЗК7. Здатність використання інформаційних і комунікаційних технологій.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності ФК6. Здатність використовувати практичні інженерні навички під час вирішення професійних завдань.
ФК10. Здатність застосовувати навички роботи із випробувальним устаткуванням для вирішення матеріалознавчих завдань.
ФК11. Здатність організовувати роботу відповідно до вимог безпеки життєдіяльності й охорони праці.
7 – Програмні результати навчання
Знання (ЗН)
ЗН2. Знання й розуміння інженерних наук, які лежать в основі прикладного матеріалознавства, на рівні, необхідному для досягнення інших результатів програми, у тому числі достатня обізнаність в їх останніх досягненнях.
ЗН13. Знання технічних характеристик, умов роботи, застосування виробничого обладнання та контрольно-вимірювальних приладів.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
УМ9. Знати і розуміти основи інформаційних технологій, програмування, практично використовувати прикладне програмне забезпечення для виконання інженерних розрахунків, обробки інформації та результатів експериментальних досліджень;
УМ12. Розуміння фізичних та металургійних процесів, що протікають при різноманітних технологічних процесах зварювання, тиснення плавлення та спеціальних способах.;
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни
Фізика ч.1. Вища математика ч.2. (Математичний аналіз)
Хімія Інформатика
Супутні та наступні навчальні дисципліни
Фізика ч.2. Електроніка та мікропроцесорна техніка.
Основи автоматизації виробничих процесів
Промислова робототехніка
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна «Електротехніка електропривод» дає основні поняття про структуру електричних кіл (джерела, споживачі), елементи (R, L, C) та їх властивості, а також основні закони електротехніки (закони Ома, Кірхгофа). Подаються основні методи інженерного аналізу електричних кіл і електротехнічних пристроїв, способи визначення споживаної потужності.
Наводяться особливості кіл змінного струму як однофазних так і трифазних, методи їх аналізу та розрахунок при з’єднанні навантаження «зіркою» та «трикутником». Показано особливості трифазних кіл при їх практичному використанні. Наведені особливості вимірювання активної потужності в трифазних колах.
Подається поняття перехідного процесу електричного кола, комутаційних апаратів і законів комутації. Наводиться методи аналізу перехідних процесів і приклади використання енергії, нагромадженої в реактивних елементах L,C.
Розглядаються властивості магнітних кіл, їх особливості та сфери використання. Приводяться способи розрахунку магнітних кіл і визначення втрат потужності.
Подаються основи роботи електричних пристроїв: трансформаторів, електричних машин змінного та постійного струмів. Акцентується на впливу величин на величину ЕРС генератора та електромагнітного моменту двигуна. Наводяться основні їх характеристики (як механічні так і робочі), а також методи аналізу роботи.
Розглядається поняття електроприводу, його компоненти та їх особливості. Надаються характеристики сучасних електроприводів і їх комплектація: крокові двигуни, лінійні двигуни, сельсини тощо. Розглядається різні методи вибору приводних двигунів у залежності від характеристики роботи технологічного пристрою, їх умов роботи. Наводяться методологічні основи сучасних методів керування електроприводами з огляду їх енергоємності .
Опис: Тема 1. Основні закони та параметри . Електричні величини: ЕРС, струм, напруга, енергія, потужність. Джерела та приймачі електричної енергії, їх характеристики. Рівняння елементів електричних кіл. Закони електротехніки (Ома, Кірхгофа). Основні методи аналізу електричних кіл.
Тема 2. Електричні кола змінного струму. Особливості електричних кіл синусоїдного струму (миттєве, діюче, амплітудне значення). Послідовне та паралельне з’єднання елементів. Закон Ома, трикутник опорів. Потужності синусоїдного струму.
Тема 3. Трифазні симетричні кола. Трифазна система ЕРС, поняття фазних та лінійних величин. Види з’єднань споживачів у трифазних колах. Потужності трифазного струму та її вимірювання.
Тема 4. Перехідні процеси лінійних електричних кіл. Поняття комутації. Закони комутації. Перехідні процеси у R-L та R-C ланках, заряд та розряд конденсатора. Використання перехідних процесів у функціональних елементах.
Тема 5. Магнітні кола постійного струму. Характеристика феромагнітних матеріалів. МРС, магнітна напруга, магнітні опори та провідності. Основні закони магнітних кіл постійного струму. Аналогія між магнітними та електричними колами.
Тема 6. Трансформатори. Призначення, будова, принцип дії. Рівняння та заступна схема трансформатора. Трифазні трансформатори, автотрансформатори, вимірювальні трансформатори.
Тема 7. Асинхронні електричні машини. Будова та принцип дії. Основні характеристики асинхронних двигунів. Характеристику асинхронної машини. Пуск та реверс асинхронного двигуна. Регулювання швидкості. Однофазні асинхронні двигуни.
Тема 8. Електричні машини постійного струму. Структура, збудження. Режим генератора та двигуна. ЕРС та електромагнітний момент. Основні характеристики.
Тема 9. Основи електроприводу. Структура електроприводів: постійного та змінного струму. Режими роботи приводів і їх характеристики. Поняття тривалості включення.
Тема 10. Вибір типу та потужності приводних двигунів. Умови вибору за тепловим критерієм. Вибір потужності за середніми втратами та еквівалентними величинами.
Тема 11. Електроприводи з спеціальними двигунами. Крокові двигуни, лінійні двигуни, сельсини
Тема 12. Керування електроприводами. Логічний контролер, мікропроцесор. Векторне керування.
Методи та критерії оцінювання: В процесі навчання використовуються такі методи контролю знань:
• колоквіум;
• захист домашньої контрольної роботи;
• захист звітів лабораторних робіт;
• екзаменаційна робота з фіксацією питань та відповідей на екзаменаційному листку..
Критерії оцінювання результатів навчання: Лабораторний практикум - 24 Домашня РГР -16
Поточний контроль - 40 Екзаменаційна робота - 55
Усна компонента - 5 Семестрова оцінка - 100
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. Лабораторний практикум з теоретичних основ електротехніки для студентів дистанційної форми навчання. – Львів: НУ “Львівська політехніка”.2011.-54с.
2. Електротехніка та електроніка: Завдання та методичні настанови для самостійної роботи студентів / Гамола О.Є., Коруд В.І., Мадай В.С., Лесів Я.В. – Львів :Вид-во НУ ЛП, 2013. – 60с.
3. Лабораторний практикум з дисципліни «Електротехніка» /Мадай В.С., Мусихіна Н.П., Коруд В.І., Рижий Т.І. – Львів: Вид-во НУ ЛП, 2017. – 42с.
4. Бобало Ю.Я., Стахів П.Г., Рендзіняк С.Й., Коруд В.І., Гамола О.Є., Горячко В.І., Мадай В.С., Рижий Т.І. Комбінований (гібридний) лабораторний практикум з теорії електричних та електронних кіл, сигналів і вимірювань в комп’ютеризованій лабораторії. Навчальний посібник. – /За ред. Ю.Я.Бобало – Львів: Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2016.–152 с.
8. Рекомендована література
• базова
1. Коруд В.І. Електротехніка: Підручник / В.І.Коруд, О.Є.Гамола , С.М. Малинівський // - Львів: Магнолія плюс, 2018. - 445 с.
2. Малинівський С.М. Загальна електротехніка: Навчальний посібник / С.М. Малинівський //. – Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2001. - 592 с.
• допоміжна
1. Загальна електротехніка (теорія і практикум) / О.І. Паначевний, Ю.Ф. Свергун // Київ: "Каравела" ,2003 р. – 440 с.
2. Електротехнічний практикум : навч. посіб. / О.Є. Гамола, В.І. Коруд, В.С. Мадай, Н.П. Мусихіна// . – Львів: НУ “Львівська політехніка”, 2018. – 212 с.
3. Основи електроніки з елементами мікроелектроніки: навч. посібник/
Стахів П.Г., Коруд В.І., Гамола О.Є.,Мусихіна Н.П.//Львів:Магнолія плюс, 2013. – 225 с.
9. Інформаційні ресурси
• Електронний навчально-методичний комплекс «Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка» (укл. Коруд В.І.) за адресою: http//vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=11688.
• Електронний навчально-методичний комплекс «Електротехніка та електропривод» (укл. Гоголюк О.П., Коруд В.І., Мадай В.С.) за адресою: http//vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=10606;
Код у ВНС – 03519.
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).