przedmiot wybieralny v - projekt układu elektromechanicznego

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
ELEKTROTECHNIKA
Ogólnoakademicki
Studia drugiego stopnia
Elektroenergetyka przemysłowa
Studia stacjonarne
III
Nazwa przedmiotu
PRZEDMIOT WYBIERALNY V: PROJEKT UKŁADU
ELEKTROMECHANICZNEGO
Nauki podst. (T/N)
N
Subject Title
Selected course V: Electromagnetic design.
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
2
Zaliczenie na ocenę
Nazwy
Analiza matematyczna I;Teoria obwodów I, II; Maszyny Elektryczne;
przedmiotów
Informatyka I
1. Zna zasady działania maszyn elektrycznych.
Ma wiedzę z zakresu teorii obwodów i analizy matematycznej
Wymagania Wiedza
2.
niezbędną do opisu i analizy obwodów elektrycznych.
wstępne w
zakresie
Potrafi wykorzystać poznane metody do analizy zjawisk w obwodach
przedmiotu
Umiejętności
1.
elektrycznych.
Kompetencje
1. Potrafi pracować oraz współdziałać w grupie.
społeczne
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Projekt
Liczba godzin zajęć w
semestrze
15
15
Prowadzący zajęcia
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
Dr hab. Inż. Mariusz Jagieła, Prof. P.O.
Dr hab. Inż. Mariusz Jagieła, Prof. P.O.
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sposób realizacji wykład w sali audytoryjnej
Tematyka zajęć
Podstawy projektowania: cele, metody (metody konwencjonalne i systemy CAD),
narzędzia.
Charakterystyki materiałów magnetycznych, podstawowe zależności fizyczne, opis
charakterystyk materiałowych za pomocą wyrażeń analitycznych, straty, zasady
wykorzystania i interpretowania danych katalogowych, parametry magnesów
trwałych.
Projektowanie transformatora małej mocy, cele i założenia projektowe, ogranicznia
technicze i fizyczne, metoda sieci reluktancyjnej
Tworzenie modelu transformatora z wykorzystaniem metody sieci reluktancyjnej,
obliczanie współczynników, formułowanie i rozwiązywanie układu równań,
uwzględnienie nieliniowości.
Wyprowadzenie schematu zastępczego transformatora, wyznaczanie punktu
pracy, obliczanie parametrów schematu zastępczego metodą sieci reluktancyjnej,
wpływ temperatury.
Projektowanie generatora tarczowego: przykłady rozwiązań technicznych dla
potrzeb małych elektrowni wiatrowych, zasady konstruowania obwodów
magnetycznych i uzwojeń, założenia projektowe.
Model reluktancyjny generatora tarczowego, zasady modelowania magnesów
trwałych, obliczanie strumienia magnetycznego i indukcyjności uzwojenia,
obliczanie napiecia rotacji, wyznczanie punktu pracy.
7.
Kolokwium. Zaliczenie.
8.
Liczba godzin zajęć w semestrze
Liczba godzin
2
2
2
2
2
2
2
1
15
Sposoby sprawdzenia zamierzonych kolokwium, odpowiedzi ustne
efektów kształcenia
Projekt
Sposób realizacji Ćwiczenia projektowe w laboratorium komputerowym.
Lp.
1.
2.
3.
4.
Tematyka zajęć
Wprowadzenie do systemu obliczeniowego Matlab. Zasady opisu i rozwiązwyania
układów równań liniowych.
Liczba godzin
2
Modelowanie charakterystyk materiałowych: modelowanie charakterystyk
magnesowania za pomocą funkcji sklejanych, obliczanie współczynników równania
stratności jednostkowej.
2
Tworzenie opisu matematycznego, formułowanie i rozwiazywanie układu równań
wynikającego z zastosowania metody sieci reluktancyjnej. Uwzględnienie
charakterystyki magnesowania.
3
Obliczanie parametrów schematu zastępczego transformatora, obliczenia prądów i
napięć, interpretacja wyników obliczeń, wpływ temperatury.
3
Formułowanie modelu matematycznego generatora wzbudzanego magnesami
trwałymi według zadanych wymiarów geometrycznych, rozwiązanie układu równań,
obliczenia parametrów, obliczenia napięć rotacji i punktu pracy.
3
Zaliczenie.
6.
2
Liczba godzin zajęć w semestrze
15
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Wykonanie ćwiczeń (poprawność i aktywność w ramach zajęć),
poprawne wykonanie jednego projektu, odpowiedzi ustne z
efektów kształcenia
przygotowania
teoretycznego.
1. Ma podstawową
wiedzę w zakresie projektowania układów
elektromechanicznych (W,P).
2. Zna i rozumie zasady tworzenia modeli wybranych układów
Wiedza
celem uzyskania ich parametrów eksploatacyjnych (W,P).
5.
3. Zna i rozumie zasady, kierunki i ograniczenia podczas
projektowania układów elektromechanicznych (W,P).
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
1. Potrafi przeprowadzić proste obliczenia komputerowe
prowadzące do zamierzonego efektu; potrafi przedstawić
otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich
interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski (W, P).
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się (W,P),
Kompetencje
społeczne
2. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz
gotowość podporzadkowania się zasadom pracy w zespole i
ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane
zadania (P).
Metody dydaktyczne:
Wykład informacyjny. Dyskusja dydaktyczna w ramach wykładu i laboratorium. Ćwiczenia laboratoryjne.
Konsultacje.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Projekt: poprawne wykonanie zadania projektowego, oceny z przygotowania i odpowiedzi, oceny z obrony
projektu. Wykład : pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego.
Literatura podstawowa:
[1] DĄBROWSKI M.: Pola i obwody magnetyczne maszyn elektrycznych. Warszawa, WNT 1971.
[2] HENDERSHOT J.R., MILLER T.J.: Design of Brushless Permanent-Magnet Motors, Oxford University
Press, 1995.
[3] ŁOBOS T., ŁUKANISZYN M., JASZCZYK B.: Teoria pola dla elektryków, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, 2004.
Literatura uzupełniająca:
[1] R. SIKORA,E. DYKA ,P. MARKIEWICZ,: Modelowanie w Elektrotechnice z wykorzystaniem środowiska
Matlab, Politechnika Łódzka, Łódź, 2006.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis
pieczęć/podpis)