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 "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного 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.

 



 






Автор-составитель к.т.н. Чавычалов Максим Вячеславович предлагает настоящую Рабочую программу дисциплины 1С.Б "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного 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_Электронные и э с у э м в т_С_23.05.03_во_5_ТПС_п47316_56815.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта".

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

Целью дисциплины "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного 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 освоению дисциплины "Надежность подвижного состава";

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 системы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта

Умеет: демонстрировать знания электронных и электромеханических систем управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта

Имеет навыки: расчета и автоматизированного проектирования электрических и электронных устройств высокоскоростного транспорта, методами испытаний электронных и электромеханических систем управления тяговыми электрическими машинами 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 "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного 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 : 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 5 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 3 зачетные единицы (108 часов), 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
5
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 48 48 48
Лекции (Лек) 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб) 2 2 2
Практические, семинары (Пр) 14 14 14
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
2 2 2
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 42   42
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП) 10   10
Самоподготовка 32   32
Контроль, всего и в т.ч. 16   16
Экзамен (Экз)      
Зачет (За) 16   16
Общая трудоемкость, часы 108 50 108
Зачетные единицы (ЗЕТ) 3   3

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 Силовая часть системы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта ПСК-5.4
2 Алгоритмы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта ПСК-5.4
3 Системы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта ПСК-5.4
4 Техническая реализация систем управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта. 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 8 4 2 8
2 6 4   8
3 6 2   8
4 12 4   8
Итого 32 14 2 32
В т.ч. по интерактивным формам 32 14 2  
В т.ч. практическая подготовка   4 2  

Лекционные занятия

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование лекционных занятий Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 5
1 Электронные преобразователи назначение классификация. 2
Понятия о проектировании преобразователей. 2
Управление выпрямителями трехфазного тока. 2
Аварийные режимы работы выпрямителей. 2
2 Физические основы электромеханического преобразования энергии. 2
Режимы работы электрических машин. 2
Пуск и регулирования скорости асинхронных двигателей. 2
3 Функции системы управления. 2
Реализация задач управления. 2
Классификация систем управления ЭПС по типам преобразователей. 2
4 Характеристики асинхронных ТЭД при частотном регулировании. 2
Структурные схемы силовой цепи ЭПС. 2
Работа АТД с инвертором тока. 2
Работа АТД с инвертором напряжения.. 2
Четырехквадрантный преобразователь. 2
Принципы управления ЭПС с АТД. 2

Лабораторный практикум

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование лабораторных работ Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 5
1 Исследование системы инвертора напряжения 2

Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 5
1 Анализ элементной базы, область допустимых значений параметров 2
Расчет элементов силовой части инвертора напряжения 2
2 Алгоритм управления тяговыми машинами постоянного тока 2
Алгоритм управления машинами переменного тока 2
3 Техническая реализация систем управления тяговыми машинами постоянного тока 2
4 Техническая реализация систем управления машинами переменного тока (Часть 1) 2
Техническая реализация систем управления машинами переменного тока (Часть 2) 2

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 № 5
1 Силовая часть 8
2 Алгоритмы управления 8
3 Системы управления 8
4 Системы управления 8

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. + ЭР НТБ 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)
5
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 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
Балльная оценка за курсовой проект - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.

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)

расчет и анализ тяговых вентильно-индукторных электрических машин для высокоскоростного транспорта;

система управления тяговым вентильно-индукторным электроприводом высокоскоростного транспорта;

расчет и анализ тяговых асинхронных электрических машин для высокоскоростного транспорта;

система управления тяговым асинхронным электроприводом высокоскоростного транспорта;

система управления тяговым электроприводом с электрической машиной на постоянных магнитах высокоскоростного транспорта;

расчет и анализ тягового электропривода с электрической машиной на постоянных магнитах высокоскоростного транспорта.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

допустимые мараметры комплектующих в системе управления высокоскоростным транспортом;

переходные процессы в системе управления высокоскоростным транспортом.


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

Зачет. Семестр № 5

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) Теорию работы тяговых электрических машин высокоскоростного транспорта.
2) Особенности конструкции тяговых электрических машин высокоскоростного транспорта
3) Принципы их проектирования тяговых электрических машин высокоскоростного транспорта
4) Методы выбора оборудования
5) Методы расчета оборудования
6) Аппаратура управления и защиты
7) Элементы механики и проектирования электропривода
8) Механические свойства электродвигателей
9) Способы регулирования частоты вращения электродвигателей
10) Анализ существующих систем управления
11) Структура силовых цепей электровоза с асинхронными тяговыми двигателями
12) Принципы регулирования и структура системы автоматического регулирования
13) Пульсации выпрямленного тока
14) Влияние пульсации выпрямленного тока на работу тяговых электродвигателей
15) Мероприятия по улучшению работы двигателей пульсирующего тока.
16) Влияние коммутации полупроводниковых приборов на величину выпрямленного напряжения.
17) Влияние пульсаций выпрямленного тока на величину напряжения на тяговом двигателе.
18) Внешняя характеристика выпрямителя.
19) Управление двумя асинхронными тяговыми двигателями при питании от одного инвертора
20) Амплитудное регулирование со стороны низшего напряжения трансформатора.
21) Амплитудное регулирование со стороны высшего напряжения трансформатора.
22) Расчет ступени амплитудного регулирования выпрямленного напряжения.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Планировать техническую эксплуатацию высокоскоростного подвижного состава
2) Определять предельные эксплуатационные параметры габаритов колесных пар.
3) Определять состояние и толщину контактных вставок полоза.
4) Определять износ колесных тормозных дисков.
5) Планировать подготовку электропоезда обслуживающим персоналом перед вводом в эксплуатацию.
6) Организоватьобслуживание высокоскоростного подвижного состава
7) Контролировать систему охлаждения тягового преобразователя.
8) Контролировать центральные блоки управления.
9) Контролировать управление микроклиматом.
10) Центральная система диагностики.
11) Импульсный датчик пути.
12) Система управления климатической установки.
13) Рациональные режимы движения высокоскоростного поезда
14) Автоведение и автоматическое управление движением и торможением.
15) Режим стояночного тормоза и состояния покоя.
16) Режим торможения.
17) Режим тяги.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Методами оценки надежности электрического оборудования высокоскоростного электроподвижного состава.

2) Способами проектирования электромеханических преобразователей высокоскоростного электроподвижного состава.

3) Методами анализа и расчета электронных и электромеханических систем управления электрическими машинами высокоскоростного подвижного состава.

4) Способами проектирования электронных устройств скоростного подвижного состава.

5) Понятиями о проектировании преобразователей.

6) Методами расчета и моделирования электромагнитных процессов в силовых цепях преобразователей.

7) Методами обоснования и выбора типа полупроводниковых приборов.

8) Методами расчета группового соединения полупроводниковых приборов.

9) Принципами конструирования электронных преобразователей.

10)Методами расчета инвертора.

11)Методами расчета однофазные и трехфазные инверторы.

12) Методами оценки характеристик и энергетических показателей инверторов.

13) Методами оценки аварийных режимов работы инверторов.

14) Принциами применения инверторов на электроподвижном составе при рекуперативном торможении.

15) Принциами применения автономных инверторов.

16) Методами расчета автономного инвертора напряжения.

17 Методами расчета автономного инвертора тока.

18) Методами анализа работы автономных инверторов в тяговом электроприводе с асинхронными двигателями трехфазного тока.

19) Методами выбора свойств электротехнических конструкционных материалов при проектировании тяговых электрических машин.


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 5 1, 2, 3, 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
1 Выполненная лабораторная работа - правильность выполнения заданий.
1, 2, 3, 4 Балльная оценка за курсовой проект - качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.

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" Зачет (письменно-устный).
Выполнение практического задания в аудитории.
Выполнение лабораторной работы (подготовка отчета).
Защита курсового проекта.
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 Лавренюк, И.В. Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте : учеб. пособие / И.В. Лавренюк . – Москва : ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2017. – 242 c. – ISBN 978-5-89035-999-5. — Текст : электронный УМЦ ЖДТ
2 Учебно-методический комплекс специальности «Подвижной состав железных дорог»: учеб. пособие. Ч. 3 /под ред. В.Г. Рубана; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2019. ЭБС РГУПС

Дополнительная 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. ЭБС РГУПС
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 "Электронные и электромеханические системы управления электрическими машинами высокоскоростного транспорта". РГУПС. - Ростов н/Д, 2020. ЭИОС РГУПС
2 Системы управления электроподвижным составом. Ч. I: учебно-методическое пособие / А.А. Резниченко, Д.В. Волосатов, А.А. Дорошенко. РГУПС, 2017. 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);

Образец техники.

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


"____" _________________20___г.


Код РПД: 56815.