- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy energetyki trakcyjnej
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Marek Pawlik
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Budownictwo
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- POENTR
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 2
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Zajęcia kontaktowe z nauczycielem:
Uczestnictwo w wykładzie i zaliczeniu - 12 godzin.
Zajęcia wstępne 1h
Wykonanie ćwiczeń: 10h
Test końcowy: 1h
Zajęcia bez kontaktu z nauczycielem:
Przygotowanie do zaliczenia wykładu: 8h.
Studia literaturowe 6h.
Przygotowanie do wykonania ćwiczeń, studia literaturowe: 7h
Wykonanie sprawozdania: 6h
Przygotowanie do testu końcowego z laboratorium 5h
Sumaryczna liczba godzin pracy studenta: 56
= 2 ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Zajęcia kontaktowe z nauczycielem:
Uczestnictwo w wykładzie i zaliczeniu - 12 godzin.
Zajęcia wstępne 1h
Wykonanie ćwiczeń: 10h
Test końcowy: 1h
= 1 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Laboratorium 8h
Przygotowanie do wykonania ćwiczeń, studia literaturowe: 7h
Wykonanie sprawozdania: 6h
Przygotowanie do testu końcowego z laboratorium 5h
= 1 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład12h
- Ćwiczenia12h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Fizyka, Mechanika, Elektrotechnika
- Limit liczby studentów:
- 30
- Cel przedmiotu:
- Przekazanie podstawowej wiedzy na temat zakresu stosowania, rozwiązań technicznych środków i systemów zasilania transportu zelektryfikowanego. Wykształcenie umiejętności wykazania zalet stosowania trakcji elektrycznej i doboru środka/systemu transportu elektrycznego do realizacji zadań przewozowych
- Treści kształcenia:
- Systemy trakcji elektrycznej. Trakcja sieciowa i autonomiczna. Trakcja elektryczna w transporcie kolejowym, miejskim i podmiejskim. Trakcja elektryczna w Polsce. Powiązania z systemem transportu europejskiego. Dynamika ruchu pojazdów . Równania ruchu. Opory trakcji. Przyczepność pojazdu do szyn. Ograniczenia maksymalnych sił pociągowych. Energetyka ruchu pojazdów. Moc układu napędowego pojazdu. Wyznaczanie mocy dla zadanych warunków ruchowych. Charakterystyka trakcyjna - ograniczenia i możliwości jej kształtowania. Wpływ napięcia w sieci na parametry trakcyjno-ruchowe. Maszyny trakcyjne. Warunki pracy i kryteria doboru maszyn trakcyjnych. Regulacja prędkości pojazdów. Rozruch i hamowanie pojazdu. Układy hamowania mechanicznego i elektrycznego pojazdów. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych konwencjonalnych i niekonwencjonalnych systemów transportu elektrycznego. Układy zasilania trakcji elektrycznej prądu stałego i przemiennego, zakres stosowania i podstawowe parametry. Obwody zasilające i powrotne. Podstacje trakcyjne Sieć trakcyjna jezdna i szynowa. Warunki poboru mocy i zużycia energii w systemach trakcji elektrycznej. Bezpieczeństwo w systemach zelektryfikowanego transportu. Oddziaływanie systemów zasilania na infrastrukturę i środowisko (prądy błądzące, harmoniczne, pola elektromagnetyczne).
Laboratorium
1.Badanie prostownika trakcyjnego o regulowanej charakterystyce.
2.Badanie modelu fizycznego obwodu zasilania pojazdu trakcyjnego z silnikiem szeregowym.
3.Badanie prądów błądzących w strefie oddziaływania torów zelektryfikowanej linii kolejowej.
4.Badania parametrów energetyczno-trakcyjnych ruchu pociągu elektrycznego na zadanej trasie z wykorzystaniem symulatora pociągu.
5.Obliczenia prądów zwarciowych i dobór zabezpieczeń w systemie zasilania trakcji elektrycznej 3 kV DC.
- Metody oceny:
- Zaliczenie wykładu w kolokwium z pytaniami jednokrotnego wyboru oraz pytaniami otwartymi (uzupełnienie odpowiedzi). Do zaliczenia wymagane jest uzyskanie powyżej 50% punktów, ocena stopniowana co 10% ( >50% -3,0;, >60%-3,5; >70%-4,0;>80%-4,5; >90%-5,0)
Ocena punktowa z każdego z ćwiczeń: do 6 punktów (2 punkty-test z przygotowania przed ćwiczeniem, 2 punkty test po ćwiczeniu, 1 punkt za sprawozdanie z wykonania ćwiczenia). Łącznie do 30 punktów. Oceny: liczba punktów >15 ocena 3,0; >18-3,5; >21- 4,0; >24 -4,5 >27 - 5,0.
Zaliczenie pod warunkiem uzyskania wszystkich efektów kształcenia
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Szeląg A. -Trakcja elektryczna-podstawy. Materiały do wykładu - wersja pdf
Szeląg A.,Mierzejewski L.- „Ground transportation systems" - rozdział monograficzny w 22-tomowej Wiley
Encyclopaedia of Electrical and Electronic Engineering (Nowy Jork, Supplement I, 2000) (w j. ang.)
Mierzejewski L., Szeląg A., Gałuszewski M. – Systemy zasilania trakcji elektrycznej prądu stałego. WPW, 1989
Materiały w wersji elektronicznej PDF do każdego z ćwiczeń laboratoryjnych
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt POENTRW1
- ma podstawową wiedzę nt. budowy i eksploatacji elementów systemów zasilania elektroenergetycznego pojazdów szynowych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_W14_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W06, T2A_W09
- Efekt POENTRW2
- ma podstawową wiedzę nt. systemu zasilania elektroenergetycznego pojazdów szynowych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_W15_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
- Efekt POENTRW3
- zna trendy rozwojowe elektrycznych sieci trakcyjnych
Weryfikacja: kolokwieum
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_W22_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05
- Efekt POENTRW4
- zna oddziaływania i ekologiczne zalety transportu elektrycznego
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_W23_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W02, T2A_W04, T2A_W10, T2A_W08, T2A_W11
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt POENTRU1
- potrafi zaplanować i przeprowadzić w laboratorium pomiary w obwodach przetwarzania energii stosowanych w systemach transportu
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium oraz test po wykonaniu ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_U13_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U11
- Efekt POENTRU2
- Potrafi integrować wiedzę o zagadnieniach konstrukcyjnych, eksploatacyjnych i oddziaływań na otoczenie składnika elektrycznego dróg szynowych
Weryfikacja: sprawozdanie z laboratorium oraz test po wykonaniu ćwiczenia w zakresie powiązań zagadnień elektroenergetycznych z otoczeniem
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_U19_DS
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U07, T2A_U08, T2A_U09, T2A_U10, T2A_U13, T2A_U14, T2A_U18
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt POENTRK1
- zna zalety i wady transportu zelektryfikowanego, zna zagrożenia powodowane przez środki i systemy transportu elektrycznego oraz metody ich zmniejszania
Weryfikacja: test przed i po wykonaniu ćwiczenia, - sprawozdanie z wykonania ćwiczenia
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_K05
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K02
- Efekt POENTRK2
- potrafi współpracować w grupie przy wykonywaniu zadania eksperymentalnego przyjmując różne role
Weryfikacja: obserwacja przez prowadzącego w trakcie wykonywania ćwiczenia, - sprawozdanie
Powiązane efekty kierunkowe:
K2_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K03, T2A_K04