Detail předmětu

Návrh a konstrukce elektrotechnických zařízení

FEKT-KNKZAk. rok: 2011/2012

Konstrukční provedení elektrických strojů a přístrojů nn a vn. Specifikace technických, technologických, výrobních a ekonomických požadavků. Elektrická a mechanická konstrukce; elektromagnetická kompatibilita. Návrhy sestav magnetických obvodů. Elektrické a tepelné aspekty návrhu elektroizolačních dílů a sestav; chlazení montážních dílů a konstrukčních celků. Technika vnitřního spojování. Návrh elektronických ovládacích a kontrolních obvodů. Počítačová podpora při návrhu a konstrukci. Zavádění nových výrob; technologické toky. TQM, FMEA.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Vítězslav Novák, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Výsledky učení předmětu

Student získá inženýrské znalosti o konstrukcích elektrických strojů a přístrojů nn a vn. Na základě získaných informací bude student schopen specifikovat soubor technických, technologických, výrobních a ekonomických požadavků na konstrukci a výrobu zařízení silnoproudé elektrotechniky, podílet se na návrzích konstrukcí, technologických procesů, kontrol a zkoušek, mj. za pomoci PC techniky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Etapy technické přípravy výroby, výzkum, vývoj, příprava výroby a jejich náplň.
2. FMEA konstrukce (design FMEA), postup, Míra rizika/Priorita.
3. Netočivé elektrické stroje. Náhradní schéma transformátoru a fázorový diagram zatíženého transformátoru.
4. Šířeni tepla. Kondukcí (vedením), konvekcí(prouděním), radiací (sáláním).
5. Analogie mezi šířením tepla a šířením elektrického proudu.
6. Tepelné trubice, princip, popis, použití.
7. Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Definice EMC. Typy vazeb mezi ovlivňujícím zařízením a ovlivňovaným zařízením. Principy stínění. Působení elektromagnetických polí na člověka
8. Snímače fyzikálních veličin. Rozdělení snímačů podle snímané veličiny, fyzikální podstaty a působení. Principy základních druhů snímačů, příklady, popis funkce, použití.
9. Regulátory. Základní regulační členy P, I, D. Kombinované členy regulačních soustav. Popis uvedených členů, přenosové funkce, výhody/nevýhody.
10. Točivé elektrické stroje. Chování vodiče v magnetickém poli. Rozdělení elektrických strojů. Stejnosměrné stroje, princip funkce, vlastnosti. Asynchronní stroje, princip funkce, vlastnosti. Porovnání stejnosměrných a asynchronních strojů.
11. Elektrické pohony. Definice elektrických pohonů, vlastnosti, třídění, blokové schéma elektrického pohonu. Požadavky na elektrický pohon.
12. Počítačová podpora při návrhu, konstrukci, technologii a zavádění výroby elektrických strojů a přístrojů, využití komplexu programů pro CIM.
13. Bezpečnostní hlediska, základní pojmy, otázky bezpečnosti živých a přístupných částí. Prohlášení o shodě.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s elektrickou a mechanickou konstrukcí elektrických strojů a přístrojů nn a vn, s návrhem sestav elektrických a magnetických obvodů, s návrhem chlazení, s návrhy ovládacích a kontrolních obvodů. Znalost získaných informací umožní studentům podílet se na návrhu, výrobě a zkoušení elektrických silnoproudých zařízení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Doporučená literatura

Boldea, I. - S.A. Nasar: Electric drives. CRC Press, ISBN 0-8493-2521-8, 1999. (EN)
Leitl, R.: Spolehlivost elektrotechnických systémů, SNTL Praha, 1990 (CS)
Měřička, J. - Hamata, V. - Voženílek, P.: Elektrické stroje, ČVUT Praha , 1993 (CS)
Rashid, M. H.: Power Electronics. Prentice-Hall International, Inc. ISBN 0-13-334483-5, 1993 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 3 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vítězslav Novák, Ph.D.

Osnova

Technická příprava výroby, rozčlenění na etapy, organizace a postup výzkumných, vývojových, konstrukčních a technologických prací.
Konstrukční řešení elektrických strojů a přístrojů nn a vn, specifikace technických, technologických, výrobních a ekonomických požadavků.
Elektrická a mechanická konstrukce, metodika konstrukčních prací; elektromagnetická kompatibilita.
Návrhy sestav magnetických obvodů, metody modelování a výpočtů; konstrukční řešení.
Elektrické a tepelné aspekty návrhu elektroizolačních dílů a sestav; odvod tepla, chlazení montážních dílů a konstrukčních celků.
Technika vnitřního spojování, progresivní metody spojování.
Návrh elektronických ovládacích a kontrolních obvodů. Využití analogových a číslicových řídicích a regulačních obvodů.
Počítačová podpora při návrhu, konstrukci, technologii a zavádění výroby elektrických strojů a přístrojů, využití komplexu programů pro CIM.
Zavádění nových výrob; metody projektové práce, výrobní logistika, technologické toky.
Řízení kvality v předvýrobních a výrobních etapách vzniku výrobku, TQM (total quality management), ISO 9 000; systém auditů.
Metody předcházení vzniku možných vad. FMEA konstrukce a FMEA výroby.
Bezpečnostní hlediska, základní pojmy, otázky bezpečnosti živých a přístupných částí. Prohlášení o shodě.
Ochrana průmyslových práv; vynálezy, patenty, průmyslové vzory, ochranné známky, označení původu výrobků, obchodní jméno. Právo k duševnímu vlastnictví, autorské právo.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vítězslav Novák, Ph.D.

Osnova

Využití počítačů při návrhu konstrukcí a obvodů