РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2020 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Тяговый подвижной состав"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1С.Б "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО 3+ по специальности

23.05.03 Подвижной состав железных дорог

Специализация

№ 5 Высокоскоростной наземный транспорт

Квалификация выпускника "Инженер путей сообщения "

Ростов-на-Дону

2020 г.

 



 






Авторы-составители к.т.н. Чавычалов Максим Вячеславович, к.т.н. Притыкин Дмитрий Евгеньевич предлагают настоящую Рабочую программу дисциплины 1С.Б "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Тяговый подвижной состав".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

д.т.н., доц. Лобов Борис Николаевич, Профессор, ЮРГПУ (НПИ).





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1СБ_Электронная и п т в н т_С_23.05.03_во_7_ТПС_п47310_56812.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 09.08.2017 № 15.

Целью дисциплины "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта" является фундаментальная подготовка в составе других базовых дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника профессионально-специализированных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности, предусмотренными учебным планом.

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к прохождению практики;

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемый результат освоения дисциплины Планируемый результат освоения Образовательной программы

Знает: электронные и электромеханические систем управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта

Умеет: Использовать методы испытаний электронных и электромеханических систем управления тяговыми электрическими машинами высокоскоростного транспорта

Имеет навыки: способами расчета и автоматизированного проектирования электрических и электронных устройств высокоскоростного транспорта;

ПСК-5.4 - способностью демонстрировать знания электронных и электромеханических систем управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта, владением способами расчета и автоматизированного проектирования электрических и электронных устройств высокоскоростного транспорта, методами испытаний электронных и электромеханических систем управления тяговыми электрическими машинами высокоскоростного транспорта

Место дисциплины 1С.Б "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1С Образовательной программы. Дисциплина входит в состав базовой части (Б).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Физика", практики.

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 5 лет. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 5 лет очное.

Обозначение-аббревиатура учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: .

Дисциплина реализуется в 7 семестре.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 5 лет очное

Общая трудоемкость данной дисциплины 4 зачетные единицы (144 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) с учетом ИЗ и КСР 50 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
7
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 48 48 48
Лекции (Лек) 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб) 16 16 16
Практические, семинары (Пр)      
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
2 2 2
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 58   58
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР) 10   10
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 48   48
Контроль, всего и в т.ч. 36   36
Экзамен (Экз) 36   36
Зачет (За)      
Общая трудоемкость, часы 144 50 144
Зачетные единицы (ЗЕТ) 4   4

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Раздел дисциплины Изучаемые компетенции
1 Электронная база силовой электроники ПСК-5.4
2 Выпрямители ПСК-5.4
3 Инверторы тока и напряжения на ЭПС ПСК-5.4
4 Современные преобразователи для ЭПС ПСК-5.4

Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 12   4 12
2 8   4 12
3 4   4 12
4 8   4 12
Итого 32   16 48
В т.ч. по интерактивным формам 32   16  
В т.ч. практическая подготовка     4  

Лекционные занятия

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование лекционных занятий Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 7
1 Электроника и электроснабжение тяги поездов: 1) Применение преобразователей на электроподвижном составе постоянного тока 2) Применение преобразователей на электроподвижном составе переменного тока. 2
Однооперационные тиристоры, запираемые тиристоры: 1) Принцип действия диодов и транзисторов 2) Основные параметры и характеристики 3)Применение диодов и транзисторов на электроподвижном составе. 2
Однооперационные тиристоры, запираемые тиристоры: 1) Устройство и принцип действия 2) Характеристики и основные параметры. 2
Модули с полупроводниковыми приборами: 1) Интеллектуальные модули 2) Схемы включения и основные параметры. 2
Системы защиты полупроводниковых приборов: 1)Групповое соединение полупроводниковых приборов 2)Системы защиты от короткого замыкания и от перенапряжений. 2
Информационная электроника: 1)Микросхемы и микропроцессоры 2)Применение микропроцессоров в МСУД ЭПС. 2
2 Выпрямители ЭПС (Часть 1): 1) Назначение и классификация выпрямителей. 2
Выпрямители ЭПС (Часть 2): 1) Схемы выпрямителей однофазного и трехфазного тока. 2
Коммутация в выпрямителях: 1) Коммутация в неуправляемых выпрямителях 2) Коммутация в управляемых выпрямителя. 2
Аварийные режимы работы выпрямителей. 2
3 Инверторы тока: 1) Автономные инверторы 2) Инверторы ведомые сетью 3) Применение инверторов для асинхронного привода. 2
Инверторы напряжения: 1) Автономные инверторы 2) Инверторы ведомые сетью 3) Применение инверторов для асинхронного привода. 2
4 Тиристорные ключи постоянного тока (Часть 1): 1) Применение широтно-импульсного регулирования на электроподвижном составе 2) Применение частотно-импульсного регулирования на ЭПС. 2
Тиристорные ключи постоянного тока (Часть 2): 1) Применение ШИМ на ЭПС. 2
Преобразователи на IGBT- транзисторах: 1) Особенности применения 2) Преобразователи электровозов ЭП 10 и ЭП 20 и электропоезда «Сапсан». 2
Преобразователи на IGТС- тиристорах. 2

Лабораторный практикум

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 7
1 Расчет параметров и характеристик полупроводниковых диодов 2
Расчет параметров и характеристик транзисторов 2
2 Испытание тиристора 2
Расчет системы защиты вентелей преобразователя от перегрузки и перенапряжений 2
3 Расчет инвертора тока 2
Расчет инвертора напряжения для ЭПС с асинхранным двигателем 2
4 Расчет инпульсного преобразователя для электровоза постоянного тока 2
Расчет параметров и характеристик IGBT транзисторов 2

Практические занятия (семинары)

Не предусмотрено.


Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 7
1 Электронная база 12
2 Электронная база 12
3 Электронная база 12
4 Электронная база 12

Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Испытание блока управления выпрямительно-инверторным преобразователем электровоза: учебно-методическое пособие / П.В. Губарев, Н.Р. Тептиков, Е.А. Чеботарев. РГУПС, 2017. Электронно-библиотечная система РГУПС ЭБС РГУПС

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
7
ПСК-5.4 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ПСК-5.4 7 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

расчет выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза переменного тока электровоза переменного тока;

расчет выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза переменного тока электровоза переменного тока ВЛ85;

расчет выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза переменного тока электровоза переменного тока ЭП1М;

расчет выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза переменного тока электровоза переменного тока 2ЭС5К;

расчет импульсного преобразователя электровоза постоянного тока 2ЭС4К;

расчет автономного инвертора напряжения электровоза ЭП20;

расчет автономного инвертора напряжения электропоезда "Ласточка";

расчет автономного инвертора напряжения для питания АТД НТА-350 электропоезда;

расчет автономного инвертора напряжения на IGBT транзисторов.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Экзамен. Семестр № 7

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Типы электронных преобразователей применяемых на ЭПС.
2) Схемы включения биполярных транзисторов. Режимы работы биполярных транзисторов.
3) Полевые транзисторы с изолированным затвором.
4)Тиристоры однооперационные. Основные параметры и характеристики.
5) Биполярные транзисторы. Основные параметры и характеристики.
6) Способы запирания тиристоров.
7) Классификацию полупроводниковых приборов.
8) Модули с полупроводниковыми приборами.
9) Однофазные выпрямители неуправляемые и управляемые.
10) Микрогпроцессоры.
11)Четырехзонный управляемый выпрямитель для электровозов с плавным регулированием напряжения.
12) Внешние характеристики неуправляемых и управляемых выпрямителей.
13) Работу выпрямителей на активно-индуктивную нагрузку.
14) Работу выпрямителей на нагрузку с противо-эдс.
15) Классификацию и принципы построения систем управления.
16) Импульсно-фазовый способ управления тиристорами.
17) Нагревание и тепловые параметры полупроводниковых приборов.
18) Групповое соединение полупроводниковых приборов.
19) Системы защиты полупроводниковых приборов.
20) Инверторы тока и напряжения.
21) Автономные инверторы и инверторы ведомые сетью.
22 )Применение импульсных преобразователей на ЭПС.
23) Оптоэлектронные устройства.
24)Применение инверторов на ЭПС.
25) Применение автономных инверторов в тяговом электроприводе с асинхронными двигателями трехфазного тока.
26) Мультивибраторы, режимы работы.
27) JCBT – транзисторы на ЭПС.
28) GTO – тиристоры на ЭПС

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Выбирать диоды, транзисторы , тиристоры по справочнику по их техническим параметрам.
2) Рассчитывать выпрямители малой и большой мощности.
3) Строить характеристики неуправляемых и управляемых выпрямителей.
4) Рассчитывать выпрямительно-инверторный преобразователь для электровоза переменного тока.
5) Рассчитывать импульсный преобразователь для электровоза постоянного тока.
6) Рассчитывть инвертор напряжения для электровозов и электропоездов с асинхронным тяговым приводом.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Применением полупроводниковой техники для решения технических задач по совершенствованию преобразователей электровозов и электропоездов.

2) Использованием оптоэлектронной техники в решении проблем передачи больших объемов информации.

3) Методами расчета различных типов преобразователей для электрического подвижного состава.

4) Методами расчета управляемых выпрямителей для электровозов и электропоездов с плавным регулированием напряжения.

5) Методами расчета автономных инверторов тока.

6) Методами расчета автономных инверторов напряжения.

7) Методами расчета импульсных преобразователе для электроаозов и электропоездов постоянного тока.

8) Методами расчета преобразователей для электроподвижного состава с асинхронным тяговым приводом.


Иные контрольные материалы для автоматизированной технологии оценки имеются в Центре мониторинга качества образования


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций: учебно-методическое пособие / М.С. Тимофеева; ФГБОУ ВО РГУПС. - 3-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д, 2020. - 60 с.: ил. - Библиогр.: с. 44 (ЭБС РГУПС)

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
Знает, Умеет, Имеет навыки ПСК-5.4 7 1, 2, 3, 4 Балльная оценка на экзамене - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Процент верных на тестировании - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Дуальная оценка за расчетно-графическую работу - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Экзамен (письменно-устный).
Автоматизированное тестирование.
Выполнение лабораторной работы (подготовка отчета).
Защита расчетно-графической работы.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Ресурсы электронной информационно-образовательной среды, электронной библиотечной системы и иные ресурсы, необходимые для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Основная литература

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Бурков А.Т. Электроника и преобразовательная техника : учебник. В 2 т. Т. 2. Электронная преобразовательная техника / А.Т. Бурков. - М. : ФГБОУ Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2015. - 307 с. УМЦ ЖДТ
2 Учебно-методический комплекс специальности «Подвижной состав железных дорог»: учеб. пособие. Ч. 4 /под ред. В.Г. Рубана; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2019. ЭБС РГУПС

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Фролов В.А. Электронная техника: учебник: в 2 ч. Ч. 2: Схемотехника электронных схем / В.А. Фролов. - М.: ФГБОУ Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2015. - 611 с. УМЦ ЖДТ
2 Периодическое издание "Железнодорожный транспорт" (ежемесячно) ЭБ public.ru
3 Периодическое издание "Железные дороги мира" (ежемесячно) ЭБ public.ru

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/. Официальный сайт РГУПС
2 http://cmko.rgups.ru/. Центр мониторинга качества образования РГУПС
3 https://portal.rgups.ru/. Система личных кабинетов НПР и обучающихся в ЭИОС
4 https://webinar.rgups.ru/. Электронный университет РГУПС
5 http://www.iprbookshop.ru/. Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
6 https://www.biblio-online.ru/. Электронно-библиотечная система "Юрайт"
7 http://www.umczdt.ru/. Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
8 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/. Электронно-библиотечная система РГУПС
9 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека периодических изданий "public.ru"
10 https://e.lanbook.com/. Электронно-библиотечная система "Лань"

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/. Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/. КонсультантПлюс

Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Чавычалов М.В. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Электронная и преобразовательная техника высокоскоростного наземного транспорта". РГУПС. - Ростов н/Д, 2020. ЭИОС РГУПС
2 Тептиков Н.Р. и др. Расчет преобразователей для электровозов постоянного тока : учеб.-методич. пособие. по дисциплине «Электронная техника и преобразователи». ч.1.- РГУПС. – Ростов н/Д 2016. 26 с. - Электронно-библиотечная система РГУПС ЭБС РГУПС

Программное обеспечение

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Microsoft Windows. Операционная система. О
2 Microsoft Office / Open Office. Программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др. И

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования).

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 56812.