|
РОСЖЕЛДОР |
||
|
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС) |
||
|
||
|
"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".
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.