Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Electrical engineering
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-2-203-WM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wytwarzanie mechatroniczne
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Dybowski Paweł (dybowski@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The course is aimed at acquiring knowledge and skills in electrical engineering, familiarization with professional vocabulary and applying the acquired knowledge during practical exercises.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student has a basic knowledge about: laws in DC and AC circuits, electronic elements, systems of electricity production Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student has a basic knowledge about: control systems of electrical machines, actuators and measurement devices. Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W003 Student has a basic knowledge about: induction machines, synchronous machines, DC brushed and brushless motors, universal motors, special construction of electromechanical converters Sprawozdanie,
Zaliczenie laboratorium,
Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Students know: how to use measurement devices, how to measure and calculate basic parameters of DC and AC circuits, how to measure and calculate basic parameters of 3-phase AC circuit, how measure and calculate parameters of transformer, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Students know: how measure and calculate parameters and characteristics of induction motor, how measure and calculate parameters characteristics of synchronous machine, how the PWM converter works with induction motor, how measure and calculate parameters and characteristics of DC motor, how measure and calculate parameters and characteristics of 1-phase induction motors Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student is able to work in group and knows the importance of power system for economy and industry Zaangażowanie w pracę zespołu,
Aktywność na zajęciach,
Wykonanie ćwiczeń,
Zaliczenie laboratorium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 0 28 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student has a basic knowledge about: laws in DC and AC circuits, electronic elements, systems of electricity production + - + - - - - - - - -
M_W002 Student has a basic knowledge about: control systems of electrical machines, actuators and measurement devices. + - + - - - - - - - -
M_W003 Student has a basic knowledge about: induction machines, synchronous machines, DC brushed and brushless motors, universal motors, special construction of electromechanical converters + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Students know: how to use measurement devices, how to measure and calculate basic parameters of DC and AC circuits, how to measure and calculate basic parameters of 3-phase AC circuit, how measure and calculate parameters of transformer, - - + - - - - - - - -
M_U002 Students know: how measure and calculate parameters and characteristics of induction motor, how measure and calculate parameters characteristics of synchronous machine, how the PWM converter works with induction motor, how measure and calculate parameters and characteristics of DC motor, how measure and calculate parameters and characteristics of 1-phase induction motors - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student is able to work in group and knows the importance of power system for economy and industry - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 163 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 35 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 45 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. Instantaneous power in electrical circuits. Active power. Voltage and current Kirchhoff’s laws. Thevenin’s principle. DC circuits. (5h)
2. Magnetic circuits. Permanent magnets. Ampere’s law. 1-phase transformer. Saturation and hysteresis.(4h)
3. AC circuits. Active, reactive and apparent power. (2h)
4. Symbolic method. Phasor diagrams. Transient and steady state in R+L+C circuits. Series and parallel resonance. Laplace transform. (5h)
5. Three-phase circuits. Wye and delta configuration. Power in 3-phase circuits. (2h)
6. Measuring instruments. Ammeter, voltmeter and wattmeter for DC and AC applications. (2h)
7. Electromechanical energy conversion. Synchronous machines: motors and generators. Phasor diagram. Induction machine. Steady-state torque versus speed characteristics. Capacitor motor. Induction servo motor. Commutator machines. Series, shunt and separate excitation. AC commutator motors. Brushless DC motors. Stepper motors. (5h)
8. Power electronic elements. Static converters for speed adjustable drives.Speed and positions indicators. Resolvers. Encoders. Piezoelectric motors and actuators. (3h)

Ćwiczenia laboratoryjne (28h):

Measurements and calculations in DC circuit. (2h)
Implementation of Ohms Law and Kirchhoffs Laws. (2h)
Measurements and solving circuits in resonance conditions. (2h)
Measurements and calculations in AC circuit. Calculating of active power. (2h)
Measurements and calculations of power in 3-phase circuits. (2h)
Measurements and calculations of the transformer. (3h)
Measurements and analysis of induction machine properties, based on Kloss’s formula, work with PWM converter. (4h)
Measurements and analysis of synchronous machine. (4h)
Measurements and analysis of DC motors. (4h)
Measurements and analysis of universal motor. (3h)

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

To receive a positive evaluation of laboratory exercises (Mlab) it is necessary to perform all (provided for in the schedule) laboratory exercises and obtain positive grades from passing reports of all laboratory exercises.
The mark (Mlab) is determined according to the scale of grades compliant with the Study Regulations and is determined on the basis of the arithmetic average of the marks of reports.
In the case of obtaining a negative grade, the possibility of improvement in the form of a correction test is predicted, the method of conducting will be determined with the lecturer.

The grade for the exam (Mexam) is determined according to the grading scale in accordance with the Study Regulations and is determined on the basis of the final test result.
In the case of a negative mark (Mexam), form of improvement will be determined n accordance with the Study Regulations .

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Mlab – average mark of the laboratory reports
Mexam – mark of the exam
Mfinal – final mark

To obtain a positive final grade (Mfinal) it is necessary to obtain positive grades from all laboratory exercises (Mlab) and the test from the lecture (Mexam).

The final grade (Mfinal) is determined on the basis of the scale of grades specified in the Study Regulations and is determined according to the algorithm:
Mfinal = 0.5*Mlab+0.5*Mexam

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Complementing the backlog due to absence from laboratory exercises can be compensated by performing exercises on the date of another student group, after consultation with the person conducting the lab exercises or on an additional date (provided in the schedule) designed to compensate backlogs. You can make up for only one laboratory exercise in the one term.

Complementing the backlog due to absence from lectures is compensated individually.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Knowledge of English

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Erickson W.H. Nelson: Electrical Engineering. Theory and Practice. John Wiley & Sons, Inc. N.Y.
2. M. C. Kelley, B. Nichols: Introductory linear electric circuits and electronics. John Wiley & Sons, N.Y.
3. R. J. Smith, R. C. Dorf: Circuits Devices and Systems. John Wiley & Sons, Inc.
4. A. Hughes: Electric Motors and Drives – Fundamentals, Types and Applications. Oxford – Newnes.
5. B. K. Bose: Modern power electronics and AC drivers. Upper Saddle River – Prentice Hall.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Dybowski P., Lerch T., Milej W., Rams W. Skwarczyński J.: Układy elektromechaniczne i transformatory – obliczenia i zadania, Wydawnictwa AGH, Kraków 2010
2. Influence of non-sinusoidal voltage supply on harmonic spectrum of stator currents of induction machines; Paweł DYBOWSKI; EPQU’03 : Electrical Power Quality and Utilisation : 7th international conference : September 17–19, 2003, Cracow, Poland
3. Badania laboratoryjne samowzbudnego generatora indukcyjnego; Paweł DYBOWSKI, Wacław ORLEWSKI; Przegląd Elektrotechniczny / Stowarzyszenie Elektryków Polskich. — 2012 R. 88 nr 5a, s. 234–237
4. Problems of practical diagnostics of induction machines in industry; Paweł DYBOWSKI, Witold RAMS, Jan RUSEK; Electrical Power Quality and Utilisation Journal. ISSN 1896-4672 . — 2008 vol. 14 no. 1 s. 79–83
5. Obliczenia polowe zjawisk cieplnych w maszynie z magnesami trwałymi; Waldemar MILEJ, Paweł DYBOWSKI; Przegląd Elektrotechniczny / Stowarzyszenie Elektryków Polskich. — 2012 R. 88 nr 6, s. 146–149.
6. Transient state operation of small-power commutator motors – possibilities of using tach generators; Zbigniew TERTIL, Paweł DYBOWSKI; EPQU ’99 : Electrical Power Quality and Utilisation : 5th international confernce : September 15–17,1999, Cracow
7.. Diagnostyka silnika indukcyjnego napędu wentylatora spalin; Paweł DYBOWSKI, Henryk KRAWIEC, Waldemar MILEJ; Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe. — 2014 nr 4 (104), s. 253–258
8. Dybowski P.: Preliminary results of automatic cage-state diagnosis. 43. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium 21-24.09.1998 Ilmenau, 462-467
9. Diagnostyka silnika indukcyjnego z wykorzystaniem dostępnych napięć stojana; Paweł DYBOWSKI, Waldemar MILEJ; Napędy i Sterowanie. — 2013 R. 15 nr 3, s. 108–113
10. Pomiary mocy czynnej, napięć i prądów przy zasilaniu małych silników komutatorowych – możliwości powstawania błędów pomiarowych; Paweł DYBOWSKI, Zbigniew TERTIL; Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe ; ISSN 0239-3646. — 2000 nr 61 s. 153–158.

Informacje dodatkowe:

Rules for participation in classes: according to the Study Regulations.