ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»
ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
- филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
С3.В.ОД.3 «Бесколлекторный привод электроподвижного состава»
Специальность 190300.65 «Подвижной состав железных дорог»
Специализация – 3 «Электрический транспорт железных дорог»
Квалификация выпускника - специалист
Нормативный срок обучения - 5 лет
Форма обучения - очная
Факультет – «Наземные транспортные системы»
Кафедра – «Подвижной состав железных дорог»
ЧИТА
2014г.
1
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Формирование у студентов базовых знаний по дисциплине «Бесколлекторный привод ЭПС»
2. Состоит в подготовке специалистов умеющих выполнять работы на ЭВМ с составлением структурных схем в программной среде.
3. Цель преподавания дисциплины является получение основных знаний и умений, приобретаемых студентами при изучении
дисциплины. Одним из перспективных направлений в повышении эффективной работы электрических железных дорог является разработка
и внедрение в эксплуатацию новых типов ЭПС, используемых бесколлекторные тяговые и вспомогательные электрически машины.
Использование подобного привода позволяет повысить в первую очередь надежность ЭПС.
2. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина занимает конечное место в цикле технических дисциплин « Электрические машины », «Тяговые электрические машины»,
«Основы электропривода», «Электронная и преобразовательная техника» и др. Кроме того, курс базируется на знаниях таких разделов физики как
динамика механических систем и математики.
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс освоения дисциплины "Теория систем автоматического управления" направлен на формирование следующих компетенций
Код компетенции
ПК-15
ПК-32
ПК-35
Наименование компетенции
владением основами устройства железных дорог, организации движения и перевозок; умением различать типы подвижного состава и его
узлы, определять требования к конструкции подвижного состава; владением правилами технической эксплуатации железных дорог,
основными методами организации работы железнодорожного транспорта, его структурных подразделений, основами правового
регулирования деятельности железных дорог; владеет методами расчета организационно-технологической надежности производства,
расчета продолжительности производственного цикла, методами оптимизации структуры управления производством, методами повышения
эффективности организации производства, обеспечения безопасности и экологичности производственных процессов, применяемых на
железнодорожном транспорте; ориентируется в технических характеристиках, конструктивных особенностях и правилах ремонта
подвижного состава, способностью оценивать его технический уровень
готовностью к организации проектирования подвижного состава; умеет разрабатывать кинематические схемы машин и механизмов,
определять параметры их силовых приводов, подбирать электрические машины для типовых механизмов и машин, обосновывать выбор
типовых передаточных механизмов к конкретным машинам; владением основами механики и методами выбора мощности, элементной базы
и режима работы электропривода технологических установок; владением технологиями разработки конструкторской документации,
эскизных, технических и рабочих проектов элементов подвижного состава и машин, нормативно-технических документов с использованием
компьютерных технологий
способностью осуществлять поиск и проверку новых технических решений по совершенствованию подвижного состава, анализировать
поставленные исследовательские задачи в областях проектирования и ремонта подвижного состава на основе подбора и изучения
литературных, патентных и других источников информации
2
Код компетенции
ПСК-3.3
Наименование компетенции
знанием устройства, принципа работы, характеристики тяговых электрических машин; владением способами выполнения проектировочных
расчетов и конструкторских разработок элементов тяговых электрических машин; способностью организовывать эксплуатацию,
обслуживание и ремонт тяговых электрических машин локомотивов с использованием современных технологий, конструкционных
материалов и передового опыта, проводить анализ особенностей поведения и причин отказов тяговых электрических машин локомотивов
применительно к реальным условиям их эксплуатации и режимам регулирования; способностью проводить различные виды испытаний
электрических машин локомотивов, давать обоснованные заключения об уровне их работоспособности; владением методами испытания и
технической диагностики тяговых электрических машин электроподвижного состава
В результате освоения дисциплины " Бесколлекторный привод ЭПС " студент должен достигнуть следующих результатов образования:
знать:
- устройства, принципа работы, характеристики тяговых электрических машин;
- способностью осуществлять поиск и проверку новых технических решений по совершенствованию подвижного состава;
- анализировать поставленные исследовательские задачи в областях проектирования и ремонта подвижного состава на основе подбора и
изучения литературных, патентных и других источников информации;
-правила технической эксплуатации железных дорог, основными методами организации работы железнодорожного транспорта, его
структурных подразделений, основами правового регулирования деятельности железных дорог;
- методы расчета организационно-технологической надежности производства, расчета продолжительности производственного цикла;
- методы оптимизации структуры управления производством и методы повышения эффективности организации производства.
владеть:
- способами выполнения проектировочных расчетов и конструкторских разработок элементов тяговых электрических машин;
- владением методами испытания и технической диагностики тяговых электрических машин электроподвижного состава;
3
4. ТРУДОЕМКОСТЬ И СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
Распределение трудоемкости дисциплины по видам аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов
Виды аудиторной занятий и самостоятельной работы студента
Аудиторные занятия, в т.ч.
лекции
практические (семинарские) занятия
лабораторные занятия
Самостоятельная работа студента, в т.ч.
подготовка к практическим /семинарским занятиям
подготовка к лабораторным занятиям
проработка лекционного материала
изучение теоретического материала, выносимого на самостоятельную работу
подготовка к текущему контролю
подготовка к зачету
Итого
Трудоемкость
в часах
54
18
18
18
54
10
4
10
10
10
10
108
4
1
Общие сравнительные данные коллекторных и бесколлекторных
тяговых двигателей
9 семестр
Зачет
2
Условия работы и конструкция АМ
3
Преобразователи частоты для АТД
4
Входные преобразователи ЭПС
5
Выходные преобразователи ЭПС
Итого часов за 9 семестр
Итого часов по дисциплине
Формы текущего контроля
Всего часов
Самостоятельная работа
студентов
Лабораторные занятия
Наименование раздела (дидактической единицы) дисциплины
Практические/
семинарские занятия
Номер
раздела
дисциплины
Распределение трудоемкости
дисциплины по разделам и видам
учебной нагрузки
(в часах)
Лекции
Номер семестра.
Форма
промежуточной
аттестации
Код компетенции
5. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Распределение трудоемкости дисциплины по разделам и видам аудиторных занятий, формы текущего контроля
ПК-15, ПК32
2
2
2
5
11
Тест
ПК-32, ПК35
ПК-32, ПК35
ПК-35,
ПСК-3.3
ПСК-3.3
8
14
6
15
43
Тест
2
1
4
15
22
Тест
2
0,5
3
15
20,5
Тест
4
0,5
3
4
11.5
Тест
18
18
18
54
108
18
18
18
54
108
5
5.2. Лекции
№
занятия
1
объяснительно-иллюстративная лекция
Учебнометодическое и
информационное
обеспечение
дисциплины
1.1, 1.2
Условия
работы
асинхронных
тяговых
двигателей
электроподвижного состава и требования к их параметрам
2.1 Предпосылки для внедрения и преимущества АТД
2.2. Режимы нагрузок АТД
2.3. Расчетные значения мощностей и вращающих моментов АТД
Конструкция асинхронных машин
3.1 Конструкция асинхронных машин с фазным и короткозамкнутым
ротором
3.2Обмотки асинхронных машин. Роторная и статорные обмотки АМ
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1, 1.2
объяснительно-иллюстративная лекция
1.2, 1.3
Режимы работы и области применения АМ
4.1 Двигательный, генераторный и режим противовключения. Область
применения АД
4.2 Механическая характеристика АМ
4.3 Вентильные тяговые двигатели Принцип работы, вентильных ТЭД с
явно выраженным и неявно выраженным звеном постоянного тока.
Режимы работы и характеристики ЭПС с асинхронными тяговыми
двигателями
5.1. Режимы работы ЭПС
5.2. Электротяговые и тяговые характеристики АТД при частотном
управлении и их расчет
Преобразователи частоты для электроподвижного состава с АТД
6.1. Основные требования к преобразователям частоты
6.2. Структурные схемы преобразователей частоты
6.3. Основные требования и элементной базе преобразователей частоты
объяснительно-иллюстративная лекция
1.2, 1.3,2.1
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1, 1.2, 2.1, 2.2
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1, 1.2
Входные преобразователи ЭПС
7.1. Входные преобразователи ЭПС постоянного тока
7.2. Входные преобразователи ЭПС переменного тока
7.3. Способы повышения энергетических показателей ЭПС с АТД
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1, 1.2, 1.3
Номер
раздела
дисциплины
1
Содержание лекции (перечень раскрываемых вопросов)
Общие сравнительные данные коллекторных и бесколлекторных
тяговых двигателей
1.1. Сравнительный анализ коллекторных и бесколлекторных приводов
Методы обучения
ЭПС
1.2. Перспективы применения БТД
2
3
4
5
6
7
2
2
2
2
3
4
6
8
9
5
5
Выходные преобразователи на основе автономных инверторов
напряжения
8.1. Основные соотношения для асинхронного двигателя при питании от
автономного инвертора напряжения
8.2 Узлы принудительной коммутации автономного инвертора напряжения
Выходные преобразователи на основе автономных инверторов тока
9.1 Основные соотношения для асинхронного двигателя при питании от
автономного инвертора тока
9.2 Автономные инверторы тока для электроподвижного состава
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1,1.2, 1.3, 2.1
объяснительно-иллюстративная лекция
1.1,1.2, 1.3, 2.1
5.3. Практические (семинарские) занятия
№
занятия
Номер
раздела
дисциплины
1.
1
Расчёт действующих значений тока и напряжения
2.
2
Расчёт параметров зубчатой передачи
3.
2
Расчёт частотных параметров
4.
2
Выбор параметров для дальнейшего электромагнитного
расчёта
5.
2
Расчёт активного слоя статора асинхронного тягового двигателя
6.
2
Расчёт числа пазов полюса
7.
2
Определение размеров проводника обмотки
8.
3,4,5
9.
2
Тема практического (семинарского) занятия.
Содержание занятия
Заполнение паза статора
Геометрия зубца статора и геометрия катушки статора
Методы
обучения
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Учебнометодическое и
информационное
обеспечение
дисциплины
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
7
5.4. Лабораторные занятия
№
занятия
Номер
раздела
дисциплины
1.
1
Экспериментальное определение момента и скорости вращения АД на основе системы уравнений АМ
2.
2
Исследование рабочих характеристик с короткозамкнутым ротором
3.
2
Экспериментальное получение рабочих характеристик АД с фазным ротором
4.
3,4,5
Экспериментальное получение механических характеристик АД с короткозамкнутым ротором
5.
3,4,5
Экспериментальное получение механических характеристик АД с фазным ротором
Тема лабораторного занятия.
Содержание занятия
Методы
обучения
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Практикооперационный
Учебнометодическое и
информационное
обеспечение
дисциплины
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
1.1,1.2, 1.3, 2.1
6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ (СРС)
6.1. Курсовой проект (работа)
Выполнение курсового проекта (работы) не предусмотрено.
8
6.2. Другие виды СРС, предусмотренные рабочей программой
Номер
раздела
дисциплины
1-6
№
п/п
Трудоемкость СРС в
часах
Виды и наименования СРС
Проработка лекционного материала
10
Сроки выполнения СРС
Выдача СРС,
неделя
Источник задания
на СРС*
Сдача СРС,
неделя
В течение семестра
Конспекты лекций
и учебная
литература
1-6
Подготовка к защите лабораторных работ
4
В течение семестра
1-6
Тестирование. Подготовка к зачету
10
-
Конспекты лекций,
учебная литература
и тест
1-6
Изучение теоретического материала, выносимого на
самостоятельную работу
10
1-6
Подготовка к текущему контролю
10
В течение семестра
1-6
Подготовка к зачету
10
-
Итого часов на СРС
В течение семестра
54
Перечень тем рефератов:
Выполнение рефератов не предусмотрено.
7. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Текущий контроль студентов производится по дисциплине «Бесколлекторный привод ЭПС» в следующих формах: отчетов по
лабораторным работам
Рубежная аттестация студентов производится в следующих формах: тестирование.
Промежуточная аттестация по результатам семестра по дисциплине «Бесколлекторный привод ЭПС» проходит в форме устного зачета.
Фонды оценочных средств, включающие типовые задания, контрольные работы, тесты и методы контроля, позволяющие оценить результаты
обучения по данной дисциплине, включены в состав УМК дисциплины.
9
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
№
Наименование учебника (учебного пособия)
Авторы
Издательство
Год издания
Объем в стр.
1991
329с.
Электроподвижной состав с асинхронными
тяговыми двигателями электроподвижной
состав с асинхронными тяговыми двигателями
Под редакцией д-ра техн. наук, профессора Н. А.
Ротанова
М. «ТРАНСПОРТ»
1.1
1.2
Тяговые электрические машины
Захарченко Д.Д., Ротанов Н.А.
М.:Транспорт
1991
343 с
1.3
Электрические машины
Кацман М.М.
Высшая школа
2000
463с
Дополнительная литература
№
2.1
Наименование учебника (учебного пособия)
Электрические машины
Авторы
Вольдек А.И.
Издательство
Л.: Энергия
Год
издания
Объем в
стр.
1978
832с.
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
В качестве материально-технического обеспечения дисциплины
оборудования и стендов в ауд. 0.22 .
«Бесколлекторный привод ЭПС» использованы лабораторного
10
Программа по учебной дисциплине Бесколлекторный привод ЭПС составлена в
соответствии с требованиями ФГОС ВПО по специальности 190300.65 «Подвижной состав
железных дорог», специализация 3-«Электрический транспорт железных дорог».
Рабочую программу составил: Чуйко А.Д. ст. преподаватель.
Программа одобрена на заседании кафедры «Подвижной состав железных дорог»,
Протокол №
Заведующий кафедрой «ПСЖД»
2014 г.
Т.В. Иванова
11
ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ
в рабочей программе учебной дисциплины «Бесколлекторный привод электроподвижного
состава»
Часть текста, подлежащая
изменению в документе
№
№
раздела
№
пункта
№
подпункта
Общее количество
страниц
до
внесения
изменений
после
внесения
изменений
Основание для
внесения изменения,
документ
Подпись
отв. исп.
Дата
12