1. Цель и задачи дисциплины

Целью дисциплины является формирование комплекса знаний по теории электрической тяги и методам тяговых расчетов, используемых при проектировании и эксплуатации средств электрической тяги.

Задачи изучения дисциплины:

В соответствии с квалификационной характеристикой направления подготовки бакалавров студенты должны

Знать принципы реализации сил тяги и торможения; принципы построения основных тормозных систем механического и электрического торможения; принципы и методику расчета электромеханических характеристик тяговых двигателей в режимах тяги и торможения; принципы и способы интегрирования уравнения движения поезда и построения кривых движения; методику расчета затрат электроэнергии на движение поезда

Уметь рассчитывать и анализировать основное и дополнительное сопротивления движению поезда; рассчитывать и строить электромеханические, тяговые и тормозные характеристики, кривые движения поезда, основные энергетические характеристик режимов тяги и торможения; исследовать и испытывать электротехнические устройства и системы как в процессе их разработки и создания, так и в процессе их эксплуатации;

Владеть навыками тяговых расчетов

Структура дисциплины: самостоятельная работа - 4/150 ч; лекции - 2/58ч.; лабораторные работы -1/40 ч.; практические занятия 1/40 ч

Содержание дисциплины. Основные разделы

Теоретические основы движения ЭПС. Уравнение движения поезда и тяговые расчеты. Реализация сил тяги и торможения. Сопротивление движению электрического подвижного состава. Торможение ЭПС

ЭПС постоянного тока с контакторно-реостатным управлением. Характеристики тяговых двигателей постоянного тока. Тяговые и тормозные режимы ЭПС постоянного тока с контакторно-реостатным управлением.

Тяговые расчеты. Уравнение движения поезда и методы его решения. Расход энергии на движение поезда.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Задачами курса «Основы электрического транспорта» являются формирование компетенций в следующих областях:

инструментальные (ИК):

способность применять современные методы исследования и испытаний электрооборудования (ИК-4);

готовность использовать основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ИК-6);

способность понимать и использовать идеи и мысли (когнитивные способности) (ИК-10);

общенаучные (ОНК):

способность использовать основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа и элементов теории поля, гармонического анализа, теории вероятностей, физики, информатики, теоретических основ электротехники (ОНК-2);

готовность применять методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, математической статистики, функций комплексных переменных и численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений (ОНК-3);

готовность использовать основные законы механики, термодинамики, электротехники, теплотехники, оптики, ядерной физики и теории колебаний (ОНК-4);

способность самостоятельно использовать средства компьютерной техники и основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ОНК-7);

профессиональные (ПК) :

проектно-конструкторская деятельность:

готовность разрабатывать проекты электротехнических систем и отдельных их компонентов (ПК-1);

способность разрабатывать простые конструкции электротехнических объектов (ПК-2);

готовность использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-3);

способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-4);

готовность применять способы графического отображения геометрических образов изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК- 5);

готовность обосновать принятие конкретного технического решения при создании электротехнического оборудования (ПК-7);

производственно-технологическая деятельность:

способность использовать современные информационные технологии, управлять информацией с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности; использовать сетевые компьютерных технологии и базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК- 12);

готовность определять и обеспечивать эффективные режимы технологического процесса по заданной методике (ПК-16);

организационно-управленческая деятельность:

способность анализировать технологический процесс как объект управления (ПК-21);

способность к дальнейшему обучению на втором уровне высшего профессионального образования, получению знаний в рамках одного из конкретных профилей, в области научных исследований и педагогической деятельности (ПК-26)

готовность обеспечивать соблюдение заданных параметров технологического процесса и качество вырабатываемой продукции (ПК-30).

научно-исследовательская деятельность:

способность применять современные методы исследования объектов и систем электротехники (ПК-31);

готовность изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-32);

готовность понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-34);

способность формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде научно-технического отчета с его публикацией и публичной защитой (ПК-35);

способность применять современные методы исследования и испытаний электрооборудования и объектов электротехники (ПК-36);

способность выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-37);

сервисно-эксплуатационная деятельность:

способность к проверке технического состояния и остаточного ресурса оборудования и организации профилактических осмотров и текущего ремонта (ПК-41).

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы, курсовой проект, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом, защитой курсового проекта, экзаменом

Б3.В.7 Аннотация примерной программы дисциплины

«Проектирование электрического оборудования электрического транспорта»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение студентами знаний по электрооборудованию, теории его расчета и проектирования, разработке электрических схем электрического подвижного состава (ЭПС) с учетом последних достижений науки и техники на электрическом транспорте.

Задачей изучения дисциплины является освоение методов исследования и испытания электротехнических устройств и систем электроподвижного состава как в процессе их разработки и создания, так и в процессе их эксплуатации.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы, часов/зачетных единиц): лекции (33/1), практические занятия (33/1), самостоятельная работа (78/2), экзамен (36/1).

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные схемы силовых цепей ЭПС. Вспомогательные машины и аппараты. Аккумуляторные батареи. Понятие об управлении. Схемы цепей управления. Принципы построения структурных схем систем управления силовыми цепями. Принципиальные электрические схемы узлов и блоков систем управления. Неавтоматический пуск ЭПС. Автоматический пуск ЭПС. Защиты ЭПС. Актуальные проблемы и тенденции развития систем управления ЭПС.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

готовностью обосновать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14);

• способностью применять методы испытаний электрооборудования и объектов электроэнергетики и электротехники (ПК-43);

- способностью использовать специализированные знания в области электрического транспорта для расчета и проектирования ЭПС и систем электроснабжения транспорта и устройств в смежных областях электротехники и электромеханики (ПСК-1).

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

знать конструкции основных элементов электрического оборудования ЭПС, методы расчета элементов сильноточных цепей преобразователей, принципы проектирования и разработки электрических схем подвижного состава электрического транспорта с импульсными системами управления;

уметь обосновать выбор принятого схемного решения тяговых электрических цепей и цепей управления ЭПС, рассчитывать параметры элементной базы и подбирать полупроводниковые и прочие приборы для комплектации преобразователей, применять типовые решения по реализации алгоритмов управления транспортными средствами;

владеть навыками синтеза принципиальных электрических схем силовых цепей и цепей управления ЭПС.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается: экзамен

Б3.В.8 Аннотация примерной программы дисциплины

«Конструкции и расчет механического оборудования

электрического транспорта»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единиц (144 час)

Цель и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: Получение навыков по устройству для машин электрического транспорта приводов, механизмов и узлов, а также их структурного построения, организация взаимодействия деталей в период эксплуатации, монтажа и ремонта, выполнение оценочных расчётов на прочность, надежность, долговечность, работоспособность основных деталей, узлов, механизмов и приводов.

Задачей изучения дисциплины является: Формирование знаний о методах эффективной и оптимальной эксплуатации обслуживания и ремонта механических устройств машин электрического транспорта, приводов, механизмов и узлов, расчёт эксплуатационных характеристик, кинематики приводов и механизмов, а также методов их эффективной эксплуатации и обслуживания.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): один семестр – лекции 30%, практические – 20% и самостоятельная работа РГР.

Основные дидактические единицы (разделы): Основные виды конструктивных элементов механических устройств машин электрического транспорта, их приводов, механизмов, узлов и передач. Методы расчета эксплуатационных параметров и их эффективности основных видов устройств для машин электрического транспорта, их приводов, механизмов, узлов и передач. Разработка монтажно-наладочных и ремонтных устройств для приводов. Расчет основных деталей и узлов приводов. Курсовой проект по расчету и разработке технологий монтажа, наладки и обслуживания устройств, механизмов и приводов для машин электрического транспорта.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: Основные закономерности, методы, принципы и особенности обеспечения функционирования и обслуживания устройств, механизмов и приводов машин электрического транспорта.

уметь: Различать виды устройств, механизмов и приводов машин электрического транспорта, производить их анализ и синтез, выбирать и применять типовые методы и алгоритмы расчета их эксплуатационной эффективности, производить расчеты основных элементов на прочность, жесткость и колебания при проведении монтажно-наладочных и производственно-технологических мероприятиях.

владеть: Методами декомпозиции устройств, механизмов и приводов машин электрического транспорта, методами решения задач по оценке эксплуатационных параметров и их эффективности для основных видов устройств, механизмов, узлов и приводов машин электрического транспорта, а также проведение их монтажно-наладочных и сервисных и эксплуатационных работ.

Виды учебной работы: Лекции, лабораторные, практические, РГР.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Б3.В.9 Аннотация примерной программы дисциплины

“Моделирование в технике”

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час)

1. Цель и задачи дисциплины получение студентами знаний по вопросам математического моделирования применительно к задачам электрического транспорта.

Задачи изучения дисциплины: в соответствии с квалификационной характеристикой направления подготовки бакалавров студенты должны Знать методы математического и физического моделирования электромеханических устройств; особенности моделирования, критерии оценки надежности и качества разработанных моделей Уметь выполнять с помощью моделирования на ЭВМ исследование процессов, протекающих в преобразователях электрической энергии; Владеть современными методами моделирования; практическими навыками построения и использования функциональных моделей электромеханических преобразователей различных типов на основе системных знаний и обобщенной математической теории.

Структура дисциплины (зачетных единиц/часов): лекции 1/36, практич. зан. – 0,5/18, лабораторные работы – 0,5/18, самостоятельная работа 2/72час, экзамен – 1/36.

Содержание дисциплины. Основные разделы Математическое моделирование электромеханических систем. Основы математического моделирования технических объектов. Функциональные математические модели электромеханических преобразователей. Обобщенный электромеханический преобразователь. Уравнения электромеханических преобразователей и методы их решения. Линейные модели с сосредоточенными параметрами. Нелинейные модели с сосредоточенными параметрами Математическое моделирование колебаний рельсовых экипажей. Общие сведения о колебаниях. Составление уравнений колебаний моделей рельсовых экипажей с линейными связями. Исследование свободных колебаний рельсовых экипажей. Вынужденные колебания рельсовых экипажей.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины Задачами курса «Основы электрического транспорта» являются формирование компетенций в следующих областях:

инструментальные (ИК): готовность использовать основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ИК-6);способность понимать и использовать идеи и мысли (когнитивные способности) (ИК-10);

общенаучные (ОНК):способность использовать основные понятия и методы математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления, векторного анализа и элементов теории поля, гармонического анализа, теории вероятностей, физики, информатики, теоретических основ электротехники (ОНК-2); готовность применять методы дифференциального и интегрального исчисления, теории вероятности, математической статистики, функций комплексных переменных и численные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений (ОНК-3); готовность использовать основные законы механики, термодинамики, электротехники, теплотехники, оптики, ядерной физики и теории колебаний (ОНК-4); способность самостоятельно использовать средства компьютерной техники и основные компьютерные технологии в сфере своей профессиональной деятельности (ОНК-7); готовность к выполнению простых операций по ал горитмизации и программированию компьютерных средств с использованием основных языков программирования (ОНК-8).

профессиональные (ПК):

проектно-конструкторская деятельность: способность использовать методы анализа и моделирования линейных и нелинейных электрических цепей постоянного и переменного тока (ПК-4); готовность применять способы графического отображения геометрических образов изделий и объектов электрооборудования, схем и систем (ПК- 5);

производственно-технологическая деятельность: способность использовать современные информационные технологии, управлять информацией с использованием прикладных программ деловой сферы деятельности; использовать сетевые компьютерных технологии и базы данных и пакеты прикладных программ в своей предметной области (ПК- 12);

организационно-управленческая деятельность: способность к дальнейшему обучению на втором уровне высшего профессионального образования, получению знаний в рамках одного из конкретных профилей, в области научных исследований и педагогической деятельности (ПК-26)

научно-исследовательская деятельность: способность применять современные методы исследования объектов и систем электротехники (ПК-31); готовность изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-32); готовность понимать существо задач анализа и синтеза объектов в технической среде (ПК-34); способность применять современные методы исследования и испытаний электрооборудования и объектов электротехники (ПК-36); способность выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-37).

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом

Б3.Б.10 Аннотация примерной программы дисциплины

«Компьютерная и микропроцессорная техника в электрическом транспорте»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час)

Цель и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины - научить студентов понимать теорию и практику применения средств микропроцессорной техники в системах автоматического управления, в том числе на электроподвижном составе (ЭПС) электрического транспорта.

Задачи: студенты должны научиться эксплуатировать встроенные средства вычислительной техники – микропроцессоры в системах управления ЭПС. Изучить программные и аппаратные средства микропроцессорных систем управления, знать архитектуру 8-ми разрядных микроконтроллеров, освоить язык программирования Ассемблер. Уметь выполнять постановку задач, разрабатывать алгоритмы решения производственных и научных задач. проектировать аппаратную часть оборудования, управляемого микроконтроллерами.

Структура дисциплины:

Вид учебной работы	Всего часов/ Зачетных единиц
Общая трудоемкость дисциплины	180/5
Аудиторные занятия	72/2
Лекции	36/1
Лабораторные работы (ЛР)	36/1
Самостоятельная работа	72/2
Вид итогового контроля - экзамен	36/1

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

• способность использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10).

• способность анализировать технологические процессы как объекты управления (ПК-28).

• способность выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44).

• способность к обучению на втором уровне высшего профессионального образования (ПК-33).

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:

Знать архитектуру современных микроконтроллеров и систем на чипе, язык Ассеблер для программирования микроконтроллеров.

Уметь выполнять постановку задач, разрабатывать алгоритмы решения производственных и научных задач, проектировать аппаратную часть оборудования, управляемого микроконтроллерами, выполнять наладку и запуск в эксплуатацию управляющих устройств на базе микроконтроллеров.

Владеть навыками проектирования простых устройств управления на базе микроконтроллеров

Виды учебной работы

Лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивает: экзамен

Б3.В.11 Аннотация примерной программы дисциплины

«Элементы систем автоматики»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 час)

Цель и задачи дисциплины.

Цель изучения дисциплины – научить студентов понимать теорию и практику применения элементов автоматики в системах автоматического управления, в том числе на электроподвижном составе (ЭПС) электрического транспорта.

По окончании изучения дисциплины студенты должны знать устройство и принципы работы современных датчиков и исполнительных механизмов систем автоматики, принципы построения электронных схем для обработки сигналов.

Задачи: научить проектировать и грамотно эксплуатировать аппаратную часть оборудования, управляемого микроконтроллерами; научить разрабатывать и сопровождать программы управления электронными и электромеханическими устройствами автоматики на основе микроконтроллеров.

Объем дисциплины и виды учебной работы.

Вид учебной работы	Всего часов/зачетных единиц
Общая трудоемкость дисциплины	180/5
Аудиторные занятия	72/2
Лекции	36/1
Лабораторные работы (ЛР)	36/1
Самостоятельная работа	72/2
Вид итогового контроля – экзамен	36/1

Основные дидактические единицы (разделы): Средства отладки и диагностики микропроцессорных систем. Сопряжение микроконтроллера (МК) с типовыми устройствами ввода сигналов. Сопряжение микроконтроллера (МК) с типовыми устройствами вывода сигналов. Сопряжение микроконтроллера с типовыми устройствами отображения информации. Методика разработки прикладного программного обеспечения (ПО) МК систем

Компетенции

- способность анализировать технологические процессы как объекты управления (ПК-28).

- способность использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10).

- способность выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44).

- способность к обучению на втором уровне высшего профессионального образования (ПК-33).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: устройство и принцип действия современных элементов систем автоматики; принципы обработки сигналов датчиков и программную реализацию алгоритмов управляющих программ исполнительных механизмов и устройств отображения информации для систем автоматики.

Уметь: выполнять постановку задач, разрабатывать алгоритмы решения производственных и научных задач, проектировать аппаратную часть оборудования, управляемого микроконтроллерами; выполнять наладку и запуск в эксплуатацию управляющих устройств на базе микроконтроллеров.

Владеть навыками проектирования простых устройств управления на базе микроконтроллеров

Виды учебной работы

Лекции, лабораторные работы, курсовой проект, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивает: экзамен.

Б3.В.12 Аннотация примерной программы дисциплины

«Системы тягового электроснабжения»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7 зачетных единиц (252 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: получение студентами знания по вопросам устройства элементов систем электроснабжения, расчета их параметров и режимов работы

Задачами изучения дисциплины является подготовка, формирование знаний и компетенций у студентов для работы по проектированию, монтажу, эксплуатации систем электроснабжения.

Структура дисциплины:

Вид учебной работы	Всего часов/ зачетных единиц	Семестры
		7	8
Общая трудоемкость дисциплины	252/7
Аудиторные занятия:	109/3	54/1,5	55/1,5
лекции	58/1,5	36/1	22/0,5
Лабораторные работы (ЛР)	11/0,5		11/0,5
Практические занятия (ПЗ)	40/1	18/0,5	22/0,5
Самостоятельная работа	107/3
Курсовая проект (КП)			107/3
Вид итогового контроля	36/1		Экзамен, КП

Основные дидактические единицы (разделы):

Общие вопросы систем электроснабжения (СТС). Электрические нагрузки СТС. Цеховые электрические сети. Качество электрической энергии. Выбор трансформаторов. Выбор напряжений. Выбор сечений проводов и жил кабелей. Выбор места расположения подстанций предприятия. Шины и шинопроводы в СТС. Компенсация реактивной мощности. Режим нейтрали источников и приемников электроэнергии.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7); способностью и готовностью к соблюдению прав и обязанностей гражданина; к свободному и ответственному поведению (ОК-9); способностью и готовностью использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1); владением основными методами защиты производственного персонала и населения от последствий возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-5); готовностью обосновывать принятие конкретного технического решения при создании электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-14); способностью рассчитывать схемы и элементы основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов (ПК-15); способностью использовать технические средства для измерения основных параметров электроэнергетических и электротехнических объектов и систем и происходящих в них процессов (ПК-18); способностью использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и сертификации электроэнергетических и электротехнических объектов, элементы экономического анализа в практической деятельности (ПК-20); способностью контролировать режимы работы оборудования объектов электроэнергетики (ПК-24); готовностью осуществлять оперативные изменения схем, режимов работы энергообъектов (ПК-25); способностью составлять и оформлять оперативную документацию, предусмотренную правилами эксплуатации оборудования и организации работы (ПК-26); готовностью участвовать в монтажных, наладочных, ремонтных и профилактических работах на объектах электроэнергетики (ПК-27); готовностью к кооперации с коллегами и работе в коллективе, к организации работы малых коллективов исполнителей (ПК-32); готовностью обеспечивать соблюдение производственной и трудовой дисциплины (ПК-35); готовностью контролировать соблюдение требований безопасности жизнедеятельности (ПК-36); готовностью участвовать в исследовании объектов и систем электроэнергетики и электротехники (ПК-38); способностью применять методы испытаний электрооборудования и объектов электроэнергетики и электротехники (ПК-43); способностью к монтажу, регулировке, испытаниям и сдаче в эксплуатацию электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-46); готовностью к наладке и опытной проверке электроэнергетического и электротехнического оборудования (ПК-47);

В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:

знать: устройство элементов СТС; методы расчета параметров элементов, физические основы функционирования элементов СТС;

уметь: пользоваться современной вычислительной техникой для расчетов нормальных, аварийных, послеаварийных режимов;

владеть: способами и методами проектирования, монтажа, эксплуатации систем ТС.

Изучение дисциплины заканчивается защитой курсового проекта и сдачей экзамена

Б3.В.13 Аннотация примерной программы дисциплины

«Организация и управление безопасностью на транспорте»

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час)