SylabUZ
Nazwa przedmiotu | Urządzenia i napędy elektryczne |
Kod przedmiotu | 06.9-WZS-EnP-UNE |
Wydział | Filia Uniwersytetu Zielonogórskiego w Sulechowie |
Kierunek | Energetyka. |
Profil | praktyczny |
Rodzaj studiów | pierwszego stopnia z tyt. inżyniera |
Semestr rozpoczęcia | semestr zimowy 2020/2021 |
Semestr | 4 |
Liczba punktów ECTS do zdobycia | 5 |
Typ przedmiotu | obowiązkowy |
Język nauczania | polski |
Sylabus opracował |
|
Forma zajęć | Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) | Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) | Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) | Forma zaliczenia |
Wykład | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Egzamin |
Laboratorium | 30 | 2 | 21 | 1,4 | Zaliczenie na ocenę |
Opanowanie podstawowej wiedzy o zjawiskach z dziedziny elektrotechniki i mechaniki klasycznej występujących w urządzeniach i napędach elektrycznych przy przekształcaniu energii elektrycznej, przy przetwarzaniu energii elektrycznej na energię mechaniczną (silnik) i odwrotnie (generator) oraz ich podstawowych właściwościach w kontekście ich zastosowań w energetyce.
Podstawowa wiedza, umiejętności oraz kompetencje w zakresie matematyki, fizyki, elektrotechniki, podstaw elektroniki, energoelektroniki oraz maszyn elektrycznych.
WYKŁADY
Wprowadzenie. Program przedmiotu Urządzenia i napędy elektryczne. Literatura. Warunki zaliczenia przedmiotu, pytania egzaminacyjne (informacja). Charakterystyka ogólna urządzeń elektrycznych w układach wytwarzania, przesyłu, rozdziału i użytkowania energii elektrycznej. Klasyfikacja systemów napędowych. Systemy napędowe z silnikami prądu stałego. Podstawowe właściwości maszyn prądu stałego. Rozruch i sterowanie prędkości silników prądu stałego. Przekształtniki energoelektroniczne typu AC/DC oraz DC/DC stosowane w systemach napędowych z silnikami prądu stałego. Dwu- i czterokwadrantowe napędy przekształtnikowe z prostownikiem tyrystorowym sześciopulsowym. Napędy przekształtnikowe z przekształtnikiem mostkowym typu DC/DC. Modele silnika prądu stałego typu per unit oraz układy sterowania systemów napędowych prądu stałego. Przykłady analizy właściwości statycznych i dynamicznych (charakterystyki czasowe) układów napędowych prądu stałego. Schematy blokowe układów napędowych prądu stałego dwu- i cztrokwadrantowych. Systemy napędowe z silnikami asynchronicznymi prądu przemiennego. Podstawowe właściwości maszyn asynchronicznych prądu przemiennego. Rozruch i sterowanie prędkości silników asynchronicznych. Przekształtniki DC/AC/DC oraz AC/AC stosowane w systemach napędowych z silnikami prądu przemiennego. Przekształtnikowe systemy napędowe z silnikami pierścieniowymi oraz klatkowymi. Sterowanie typu V/f (napięcie częstotliwość) oraz bezpośrednie lub pośrednie sterowanie typu FOC. Systemy napędowe z silnikami synchronicznymi prądu przemiennego. Podstawowe właściwości maszyn synchronicznych prądu przemiennego. Rozruch i sterowanie prędkości silników synchronicznych. Przekształtnikowe systemy napędowe z przemiennikami częstotliwości w systemach napędowych z silnikami synchronicznymi typu PMSM. Charakterystyka ogólna zastosowań generatorów synchronicznych oraz silników indukcyjnych w systemach elektroenergetycznych z konwencjonalnymi i odnawialnymi źródłami energii. Perspektywy rozwoju.
ZAJĘCIA LABORATORYJNE
Klasyczne układy napędowe prądu stałego: Układ napędowy z silnikiem bocznikowym prądu stałego – połączenie układu, rozruch, podstawowe charakterystyki silnika bocznikowego prądu stałego (I=f(M), U=f(M), n=f(M)), zmiana kierunku obrotów, regulacja prędkości. Silnik szeregowy prądu stałego w układzie napędowym – połączenie układu, rozruch, podstawowe charakterystyki szeregowego silnika prądu stałego (I=f(M), U=f(M), n=f(M)),zmiana kierunku obrotów. Układy napędowe prądu przemiennego: Układ napędowy z silnikiem asynchronicznym pierścieniowym – połączenie układu, rozruch, zależność prędkości obrotowej asynchronicznego silnika pierścieniowego od obciążenia, zmiana kierunku obrotów, charakterystyki mechaniczne. Silnik synchroniczny pierścieniowy w układzie napędowym – połączenie układu, rozruch, zależność prędkości obrotowej synchronicznego silnika pierścieniowego od obciążenia, zmiana kierunku obrotów. prądnica synchroniczna pierścieniowa, synchronizacja z siecią elektroenergetyczną. Napędy z przekształtnikami o komutacji sieciowej: układy napędowe z przekształtnikami niesterowanymi jednofazowymi, sterowane przekształtniki jednofazowe w układach napędowych, układy napędowe z przekształtnikami półsterowanymi jednofazowymi. Układy napędowe z przekształtnikami niesterowanymi trójfazowymi, sterowane przekształtniki trójfazowe w układach napędowych, układy napędowe z przekształtnikami półsterowanymi trójfazowymi. Jednokwadrantowy przekształtnik impulsowy: połączenie układu i uruchomienie jednokwadrantowego przekształtnika impulsowego, przebiegi czasowe, wyznaczenie charakterystyki sterowania, analiza składowej stałej i zmiennej napięcia, prądu i mocy. Wielokwadrantowy przekształtnik impulsowy: połączenie układu i uruchomienie wielokwadrantowego przekształtnika impulsowego, przebiegi czasowe, wyznaczenie charakterystyki sterowania, analiza składowej stałej i zmiennej napięcia, prądu i mocy. Napędy przemysłowe z przemiennikiem częstotliwości: układ napędowy z przemiennikiem częstotliwości i silnikiem asynchronicznym klatkowym, dobór parametrów, pomiar wielkości napięcia wyjściowego w funkcji częstotliwości, wyznaczenie charakterystyki mechanicznej, korekta u/f (vmin boost), kompensacja poślizgu. Układ napędowy z bezkomutatorowym silnikiem prądu stałego typu BLDC (Brushless Direct Current): działanie i podstawowe właściwości układu napędowego z falownikiem napięcia, sterowanie prędkości przy różnych strategiach sterowania falownika napięcia. Rozdzielnia Sn/nn: podstawowe rodzaje stacji elektroenergetycznych, podstawowe elementy stacji elektroenergetycznych, budowa i zasada działania rozdzielni Sn/nn, monitorowanie pracy stacji elektroenergetycznej.
Wykład informacyjny, wykład problemowy, ćwiczenia praktyczne – laboratoryjne.
Opis efektu | Symbole efektów | Metody weryfikacji | Forma zajęć |
Zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych, uzyskanie pozytywnych ocen z kolokwiów oraz zdanie egzaminu.
Literatura zostanie uaktualniona w roku rozpoczęcia zajęć.
Zmodyfikowane przez dr inż. Grzegorz Kobyłecki (ostatnia modyfikacja: 24-04-2020 17:22)